3 Exemple de coliziuni parțial elastice
1. Un obiect de 500 de grame se mișcă cu o viteză de 10 m/s, iar un obiect de 200 de grame se mișcă cu o viteză de 12 m/s. Cele două obiecte se mișcă unul spre celălalt și se ciocnesc. Dacă după coliziune, viteza obiectului de 500 de grame este de 6 m/s, atunci viteza obiectului de 200 de grame este…
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa obiectului 1 (m1) = 500 de grame = 0,5 kg
Masa obiectului 2 (m2) = 200 de grame = 0,2 kg
Viteza inițială a obiectului 1 (v1) = -10 m/s
Viteza inițială a obiectului 2 (v2) = 12 m/s
Viteza finală a obiectului 1 (v1') = 6 m/s
v1 bertanda negatif dan v2 bertanda positif karena arah kedua benda berlawanan.
Întrebat : kelajuan akhir benda 2 (v2„)
Jawab :
Pada tumbukan lenting tidak sempurna alias coliziune parțial elastică, hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku dan hanya legea conservării impulsului aplicabil.
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"
(0,5)(-10) + (0,2)(12) = (0,5)(6) + (0,2)(v2„)
-5 + 2,4 = 3 + 0,2 V2"
-2,6 = 3 + 0,2 v2"
-2,6 – 3 = 0,2 V2"
-5,6 = 0,2 V2"
v2' = -5,6 / 0,2
v2' = -28 m/s
Kelajuan benda 2 setelah tumbukan (v2’) adalah 28 m/s.
v1’ bertanda positif dan v2’ bertanda negatif karena setelah tumbukan, arah kedua benda berlawanan. Tanda negatif dan positif hanye menunjukan bahwa kedua benda bergerak berlawanan arah.
2. Dua benda bermassa sama bergerak saling mendekati pada suatu lintasan garis lurus, di mana kelajuan benda 1 adalah 6 m/s dan kelajuan benda 2 adalah 8 m/s. Jika setelah bertumbukan, benda 2 bergerak ke kiri dengan kelajuan 5 m/s maka besar dan arah kecepatan benda 1 setelah bertumbukan adalah…
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa obiectului 1 (m1) = m
Masa obiectului 2 (m2) = m
Viteza inițială a obiectului 1 (v1) = -6 m/s
Viteza inițială a obiectului 2 (v2) = 8 m/s
Viteza finală a obiectului 2 (v2') = 5 m/s
Întrebat : besar dan arah kecepatan benda 1 setelah tumbukan
Jawab :
Rumus hukum kekekalan momentum :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"
pl1 + mv2 = mv1’ + mv2"
m (v)1 +v2) = m (v1' + v2„)
Massa kedua benda sama sehingga m dilenyapkan dari persamaan :
v1 +v2 = v1' + v2"
-6 + 8 = v1' + 5
2 – 5 = v1"
v1' = -3 m/s
Kelajuan benda 1 setelah tumbukan (v1’) adalah 3 m/s. Tanda negatif menunjukan bahwa arah gerakan benda 1 berlawanan dengan arah gerak benda 2. Seandainya setelah tumbukan benda 2 bergerak ke kanan maka benda 1 bergerak ke kiri. Demikian juga jika sebelum tumbukan benda 2 bergerak ke kiri maka benda 1 bergerak ke kanan.
3. Bola 1 bermassa 1 kg dan bola 2 bermassa 2 kg bergerak searah dan bertumbukan lenting sebagian. Sebelum bertumbukan, bola 1 bergerak dengan kelajuan 10 m/s dan bola 2 bergerak dengan kelajuan 5 m/s. Tentukan kelajuan bola 1 setelah bertumbukan apabila kelajuan bola 2 setelah tumbukan adalah 4 m/s.
Pembahasan
Este cunoscut :
Masa bilei 1 (m1) = 1 kg
Masa bilei 2 (m2) = 2 kg
Kelajuan awal bola 1 (v1) = 10 m/s
Kelajuan awal bola 2 (v2) = 5 m/s
Kelajuan akhir bola 2 (v2') = 4 m/s
Kedua benda bergerak searah sehingga kecepatan mempunyai tanda sama (dipilih positif).
Întrebat : kelajuan akhir bola 1 (v1„)
Jawab :
m1 v1 +m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"
(1)(10) + (2)(5) = (1)(v)1') + (2)(4)
10 + 10 = v1' + 8
20 – 8 = v1"
v1' = 12 m/s
Kelajuan bola 1 setelah tumbukan adalah 12 m/s.
