Pembahasan soal Impuls

1. Soal UN 2012/2013 SA 65 No.12

Bola bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian h1 = 7,2 m di atas lantai dan terpantul mencapai ketinggian h2 = 3,2 m. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 ms-2, impuls yang bekerja pada bola adalah…

A. 2,0 Ns

B. 3,0 Ns

C. 10 Ns

D. 40 Ns

E. 80 Ns

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola (m) = 0,5 kg

Ketinggian bola jatuh bebas (h1) = 7,2 meter

Ketinggian bola memantul (h2) = 3,2 meter

Percepatan gravitasi bumi (g) = 10 m/s2

Ditanya : Impuls yang bekerja pada bola

Jawab :

Kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan (vo)

Hitung kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan menggunakan rumus gerak jatuh bebas. Diketahui ketinggian (h) = 7,2 meter, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s2 dan ditanyakan kecepatan akhir sesaat sebelum menumbuk lantai karenanya gunakan rumus v2 = 2 g h

vo2 = 2(10)(7,2) = 144

vo = 2(10)(7,2) = 12 m/s

Kecepatan bola sebelum tumbukan (vo) adalah -12 m/s. Tanda negatif hanya menjelaskan arah.

Kecepatan bola sesaat setelah tumbukan (vt)

Hitung kecepatan bola sesaat setelah tumbukan menggunakan rumus gerak vertikal ke atas. Diketahui ketinggian (h) = 3,2 meter, percepatan gravitasi (g) = -10 m/s2, kecepatan akhir pada ketinggian maksimum (vt2) = 0 dan ditanyakan kecepatan awal sesaat setelah menumbuk lantai karenanya gunakan rumus vt2 = vo2 + 2 g h

vt2 = vo2 + 2 g h

0 = vo2 + 2 (-10)(3,2)

vo2 = 64

vo = √64 = 8 m/s

Kecepatan bola setelah tumbukan (vt) adalah 8 m/s

Impuls yang bekerja pada bola (I)

Impuls dihitung menggunakan rumus teorema impuls-momentum.

Impuls (I) = perubahan momentum (Δp)

I = m (vt – vo) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton sekon

Jawaban yang benar adalah C.

2. Soal UN 2012/2013 SA 55 No.12

Bola pingpong bermassa 5 gram jatuh bebas dari ketinggian tertentu (g = 10 ms-2). Saat menumbuk lantai kecepatan bola 6 ms-1 dan sesaat setelah menumbuk lantai bola terpantul ke atas dengan kecepatan 4 ms-1. Besar impuls yang bekerja pada bola adalah…

A. 0,50 Ns

B. 0,25 Ns

C. 0,10 Ns

D. 0,05 Ns

E. 0,01 Ns

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola (m) = 5 gram = 0,005 kg

Kecepatan bola sesaat sebelum menumbuk lantai (vo) = -6 m/s

Kecepatan bola sesaat setelah menumbuk lantai (vt) = 4 m/s

Kecepatan bertanda positif dan negatif artinya arah kecepatan bola atau arah gerakan bola sebelum tumbukan berlawanan dengan arah gerakan bola setelah tumbukan.

Ditanya : Impuls (I)

Jawab :

Teorema impuls-momentum menyatakan bahwa impuls (I) sama dengan perubahan momentum (Δp).

I = Δp = m vt – m vo = m (vt – vo)

I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton sekon

Jawaban yang benar adalah D.

3. Soal UN 2013/2014 U-ZC No.12

Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v1 = 4 m.s-1 ke kiri. Setelah membentur tembok bola memantul dengan kecepatan v2 = 2 m.s-1 ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah….

A. 0,24 N.sPembahasan soal Impuls 1

B. 0,12 N.s

C. 0,08 N.s

D. 0,06 N.s

E. 0,04 N.s

Pembahasan

Diketahui :

Massa bola (m) = 20 gram = 0,020 kg

Kecepatan bola sebelum bertumbukan (vo) = -4 m/s (ke kiri)

Kecepatan bola setelah bertumbukan (vt) = +2 m/s (ke kanan)

vo diberi tanda negatif untuk membedakan arahnya dengan vt.

Ditanya : Impuls

Jawab :

Impuls (I) = perubahan momentum (Δp) = m vt – m vo

Impuls (I) = m (vt – vo) = 0,02 (2 – (-4))

Impuls (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)

Impuls (I) = 0,12 Newton sekon.

Jawaban yang benar adalah B.

Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung