8 Contoh soal Tumbukan
Coliziune perfect elastică
1. Dua benda A (3 kg) dan B (5 kg) bergerak searah dengan kecepatan masing-masing 8 ms-1 dan 4 ms-1 . Apabila benda A menumbuk benda B secara lenting sempurna, maka kecepatan masing-masing benda sesudah tumbukan adalah…..
A. 3 ms -1 dan 7 ms -1
B. 6 ms -1 dan 10 ms -1
C. 4,25 ms -1 dan 10 ms -1
D. 5,5 ms -1 dan 5,5 ms -1
E. 8 ms -1 dan 4 ms -1
Pembahasan
Se știe că:
Masa obiectului A (m1) = 3 kg
Masa obiectului B (m2) = 5 kg
Viteza obiectului A (v1) = 8 ms-1
Viteza obiectului B (v2) = 4 ms-1
Coliziune perfect elastică
Întrebat: v1‘ dan v2"
Jawab:
Jika benda-benda yang bertumbukan lenting sempurna mempunyai massa berbeda dan kelajuan kedua benda setelah bertumbukan tidak diketahui maka kelajuan setelah tumbukan dihitung menggunakan persamaan berikut :
Kedua benda bergerak searah sehingga kecepatan kedua benda bertanda positif. Jika kedua benda bergerak berlawanan arah maka salah satu kecepatan benda bertanda positif dan kecepatan benda lainnya bertanda negatif.
Jadi kecepatan benda A (v1‘) setelah tumbukan adalah 3 m/s dan kecepatan benda B (v2‘) setelah tumbukan adalah 7 m/s.
Răspunsul corect este A.
2. Sebuah bola yang mempunyai momentum P menumbuk dinding dan memantul. Tumbukan bersifat lenting sempurna dan arahnya tegak lurus. Besar perubahan momentum bola adalah …
A. nol
B. p/4
C. p/4
D. P
E. 2P
Pembahasan
Se știe că:
Massa bola = m
Kecepatan bola sebelum tumbukan = v
Kecepatan bola setelah tumbukan = -v (bola memantul ke kiri)
Momentum bola sebelum tumbukan (po) = mv
Momentum bola setelah tumbukan (pt) = m (-v) = – mv
Întrebat: Besar perubahan momentum bola
Jawab:
Perubahan momentum :
Δp = pt - po
Δp = – mv – mv
Δp = – 2 mV
Δp = -2p
Besar perubahan momentum bola adalah 2p. Tanda negatif menunjukkan arah.
Răspunsul corect este E.
3. Dua buah benda A dan B yang bermassa sama bergerak saling berpapasan. A bergerak ke Timur dan B ke Barat, masing-masing dengan kecepatan V dan 2V. Apabila benda tersebut mengalami tumbukan lenting sempurna, maka sesaat setelah tumbukan adalah …
A.VA = V ke Barat, VB = V ke Timur
B. VA = 2V ke Barat, VB = 2V ke Timur
C. VA = 2V ke Barat, VB = V ke Timur
D. VA = V ke Barat, VB = 2V ke Timur
E. VA = 2V ke Timur, VB = V ke Barat
Pembahasan
Se știe că:
Kedua benda bermassa sama.
A bergerak ke timur dengan kecepatan V
B bergerak ke barat dengan kecepatan 2V
Întrebat: Kecepatan A dan B setelah tumbukan
Jawab:
Jika massa kedua benda sama dan kedua benda bertumbukan lenting sempurna, maka kedua benda bertukar kecepatan setelah tumbukan.
Jadi setelah tumbukan, A bergerak ke barat dengan kecepatan 2V dan B bergerak ke timur dengan kecepatan V.
Răspunsul corect este C.
Tumbukan Lenting Sebagian
4. Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar!
Jika v2‘ adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m.s-1, maka besar kecepatan v1 ‘ (1) setelah tumbukan adalah…..
A. 7 ms-1
B. 9 ms-1
C. 13 ms-1
D. 15 ms-1
E. 17 ms-1
Pembahasan
Se știe că:
Massa kedua benda sama = m
Kecepatan benda 1 sebelum tumbukan (v1) = 8 m/s
Kecepatan benda 2 sebelum tumbukan (v2) = 10 m/s
Kecepatan benda 2 setelah tumbukan (v2') = 5 m/s
Întrebat: Kecepatan benda 1 setelah tumbukan (v1„)
Jawab:
Ini adalah tumbukan lenting tidak sempurna. v1‘ dihitung menggunakan hukum kekekalan momentum :
m1 v1+m2 v2 = m1 v1' + m2 v2"
m (v)1 +v2) = m (v1' + v2„)
v1 +v2 = v1' + v2"
8 + 10 = v1' + 5
18 = v1' + 5
v1' = 13 m/s
Răspunsul corect este C.
Tumbukan Tidak Lenting
5. Sebuah peluru massa 10 gram meluncur dengan kecepatan 100 m s-1 , menumbuk balok kayu yang diam dan bersarang di dalamnya. Jika massa balok kayu 490 gram, kecepatan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukan adalah …
B. 2,0 ms-1
C. 2,5 ms-1
D. 4,0 ms-1
E. 5,0 ms-1
Pembahasan
Se știe că:
Massa peluru (m1) = 10 grame
Kecepatan peluru (v1) = 100 ms-1
Massa balok (m2) = 490 grame
Kecepatan balok (v2) = 0 m/s (balok diam)
Întrebat: Kecepatan balok kayu dan peluru sesaat setelah tumbukan
Jawab:
Peluru menumbuk balok kayu yang diam dan bersarang di dalamnya, sehingga ini merupakan tumbukan tidak lenting. Rumus tumbukan tidak lenting :
Momentum sebelum tumbukan = momentum setelah tumbukan
m1 v1 +m2 v2 = (m)1 +m2) v'
(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) v'
1000 + 0 = 500 v'
1000 = 500 v'
v' = 1000 / 500
v’ = 2 m/s = 2 m s-1
Răspunsul corect este B.
6. Sebuah truk yang sedang bergerak dengan kecepatan 10 ms-1 ditabrak oleh sebuah mobil yang sedang berjalan dengan kecepatan 20 ms-1. Setelah tabrakan kedua mobil itu berpadu satu sama lain. Jika massa truk 1400 kg dan massa mobil 600 kg, kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan adalah …
A. 6 ms-1
B. 9 ms-1
C. 11 ms-1
D. 13 ms-1
E. 17 ms-1
Pembahasan
Setelah tabrakan kedua mobil itu berpadu satu sama lain karenanya merupakan tumbukan tidak lenting.
Se știe că:
Kecepatan truk (v1) = 10 m/s
Kecepatan mobil (v2) = 20 m/s
Massa truk (m1) = 1400 kg
Massa mobil (m2) = 600 kg
Întrebat: kecepatan kedua kendaraan setelah tabrakan (v)
Jawab:
Rumus tumbukan tidak lenting :
m1 v1 +m2 v2 = (m)1 +m2) în
(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600) v
26000 = 2000 volți
v = 13 m / s
Răspunsul corect este D.
7. Sebutir peluru 20 gram bergerak dengan kecepatan 10 ms-1 arah mendatar menumbuk balok bermassa 60 gram yang sedang diam di atas lantai. Jika peluru tertahan di dalam balok, maka kecepatan balok sekarang adalah….
A. 1,0 ms-1
B. 1,5 ms-1
C. 2,0 ms-1
D. 2,5 ms-1
E. 3,0 ms-1
Pembahasan
Este cunoscut :
Massa peluru (mP) = 20 de grame = 0,02 kg
Massa balok (mB) = 60 de grame = 0,06 kg
Viteza inițială a glonțului (vP) = 10 m/s
Kecepatan awal balok (vB) = 0
Întrebat : kecepatan peluru dan balok setelah bertumbukan (v’)
Jawab :
Rumus legea conservării impulsului jika kedua benda menyatu setelah tumbukan :
mP vP +mB vB = (m)P +mB) v'
(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) v'
0,2 + 0 = 0,08 v'
0,2 = 0,08 v'
v' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 m/s
Răspunsul corect este D.
8. Dua troli A dan B masing-masing 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan vA = 4 ms-1 și v.B = 5 ms-1 seperti pada gambar. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, maka kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah …
A. 4,5 ms-1 La dreapta
B. 4,5 ms-1 La stânga
C. 1,0 ms-1 La stânga
D. 0,5 ms-1 La stânga
E. 0,5 ms-1 La dreapta
Pembahasan
Se știe că:
Massa troli A (mA) = 1,5 kg
Massa troli B (mB) = 1,5 kg
Kecepatan troli A sebelum tumbukan (vA) = 4 m/s (positif ke kanan)
Kecepatan troli B sebelum tumbukan (vB) = -5 m/s (negatif ke kiri)
Întrebat: Jika tumbukan tidak lenting, tentukan kecepatan kedua troli setelah tumbukan
Jawab:
Hukum kekekalan momentum :
mAvA +mBvB = (m)A +mB) v'
(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) v'
-1,5 = (3) v'
v' = -1,5 / 3
v' = -0,5 m/s
Tanda negatif artinya setelah tumbukan keduanya bergerak ke kiri, searah dengan troli B. Hal ini masuk akal karena momentum troli B lebih besar daripada momentum troli A.
Sursa întrebării:
Întrebări de fizică pentru examenul național de liceu/liceu vocațional
