Mehlala ea lipotso tsa potlako le tsa tšusumetso

11 Contoh Soal Momentum dan Impuls

1. Bola bermassa 0,2 kg dilempar mendatar dengan kelajuan 10 m/s membentur dinding tembok lalu bola dipantulkan kembali dengan kelajuan yang sama. Perubahan momentum bola adalah…
Puisano

2. Bola bermassa 10 gram hoetla mahala dari ketinggian tertentu, menumbuk lantai dengan kecepatan 15 m/s lalu terpantul ke atas dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan impuls !
Puisano
Hoa tsebahala :
Boima ba bolo (m) = digrama tse 10 = 0,01 kg
Lebelo la pele la bolo (v)_o) = -15 m/s
Kecepatan akhir bola (v_t) = 10 m/s
E botsitsoe : Tšusumetso (I)
Jawab :
Rumus teorema impuls-momentum :
Besar impuls adalah :
Ke = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
Ke = 0,01 (25)
I = 0,25 kg m/s

3. Bola bermassa 200 gram dilempar horisontal dengan kecepatan 4 m/s, lalu bola dipukul searah dengan arah bola mula-mula. Lamanya bola bersentuhan dengan pemukul adalah 2 milisekon dan kecepatan bola setelah meninggalkan pemukul adalah 12 m/s. Besar gaya yang diberikan oleh pemukul pada bola adalah…
Puisano
Hoa tsebahala :
Boima ba bolo (m) = digrama tse 200 = 0,2 kg
Lebelo la pele la bolo (v)_o) = 4 m/s
Kecepatan akhir bola (v_t) = 12 m/s
Selang waktu kontak (t) = 2 milisekon = (2/1000) sekon = 0,002 sekon
E botsitsoe : Besar gaya (F)
Jawab :
Rumus impuls :
Ke = F t
Foromo ea phetoho ea lebelo:
mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Rumus teorema impuls-momentum :
Besar gaya yang diberikan pemukul pada bola adalah 800 Newton.

4. Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v₁ = 4 ms^-1 ka letsohong le letšehali. Kamora ho otla lebota bolo e tlola ka lebelo la v₂ = 2 ms^-1 ka ho le letona. Boholo ba tšusumetso e hlahisoang ke….

A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns

Puisano
Hoa tsebahala hore:
Boima ba bolo (m) = digrama tse 20 = 0,020 kg
Lebelo la bolo pele ho thulana (v)_o) = -4 m/s (ka letsohong le letšehali)
Lebelo la bolo ka mora ho thulana (v)_t) = +2 m/s (ka ho le letona)
v_o diberi tanda negatif untuk membedakan arahnya dengan vt.
Ditanya : Impuls
Karabo:
Tšusumetso (I) = phetoho motsamaong (Δp) = mv_t – mv_o
Tšusumetso (I) = m (v)_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))
Tšusumetso (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Tšusumetso (I) = 0,12 Metsotsoana ea Newton.
Karabo e nepahetseng ke B.

5. Gambar berikut menunjukkan dua bola A (massa = 2 kg) dan bola B (massa = 5 kg) sebelum dan setelah tumbukan. Jika tumbukan yang terjadi lenting sempurna maka kecepatan bola A sebelum tumbukan adalah….

A. 12 ms^-1

B. 10 ms^-1

C. 5 ms^-1

D. 4 ms^-1

E. 2 ms^-1

Puisano

Hoa tsebahala hore:

Boima ba bolo A (m_A) = 2 kg

Boima ba bolo B (m_B) = 5 kg

Lebelo la bolo B pele ho thulano (v_B) = 2 m/s

Kecepatan bola A setelah tumbukan (v_A') = 5 m/s

Lebelo la bolo B kamora ho thulana (v_B') = 4 m/s

Kedua bola sebelum dan setelah bertumbukan bergerak ke kanan sehingga kecepatan diberi tanda positif.

O botsitse: Lebelo la bolo A pele ho thulano (v)_A)

Karabo:

Hitung kecepatan bola A sebelum tumbukan (v_A) menggunakan rumus hukum kekekalan momentum :

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'

2(v_A) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(v_A) + 10 = 10 + 20

2(v_A) + 10 = 30

2(v_A) = 30 – 10

2(v_A= 20

v_A = 20 / 2

v_A = 10 m/s

Karabo e nepahetseng ke B.

6. Benda A dan B bergerak seperti gambar. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna dan kecepatan benda B setelah tumbukan menjadi 15 m.s^-1, maka kecepatan benda A setelah tumbukan adalah…

A. 2 ms^-1

B. 4 ms^-1

C. 8 ms^-1

D. 10 ms^-1

E. 12 ms^-1

Puisano

Hoa tsebahala hore:

Boima ba ntho A (m_A) = 5 kg

Boima ba ntho B (m_B) = 2 kg

Lebelo la ntho A pele ho thulano (v_A) = 12 m/s

Kecepatan benda B sebelum tumbukan (v_B) = 10 m/s

Lebelo la ntho B kamora ho thulana (v_B') = 15 m/s

Kedua benda sebelum dan setelah bertumbukan bergerak ke kanan sehingga kecepatan diberi tanda positif.

O botsitse: Lebelo la ntho A kamora ho thulana (v_A')

Karabo:

Hitung kecepatan bola A sebelum tumbukan (v_A) menggunakan rumus hukum kekekalan momentum :

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'

(5)(12) + (2)(10) = (5)v_A' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v_A'+ 30

80 = (5)v_A'+ 30

80 – 30 = (5)v_A'

50 = (5)v_A'

v_A' = 50/5

v_A' = 10 m/s

Karabo e nepahetseng ke D.

7. Bola pingpong bermassa 5 gram hoetla mahala dari ketinggian tertentu (g = 10 ms^-2). Saat menumbuk lantai kecepatan bola 6 ms^-1 'me hang ka mor'a ho otla fatše bolo e tlola holimo ka lebelo la 4 ms^-1E kholo tshusumetso 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

Puisano
Hoa tsebahala :
Boima ba bolo (m) = digrama tse 5 = 0,005 kg
Lebelo la bolo pele feela e otla fatshe (v)_o) = -6 m/s
Lebelo la bolo hang ka mora ho otla fatshe (v)_t) = 4 m/s
Mabelo a matle le a mabe a bolela hore tataiso ea lebelo la bolo kapa tataiso ea motsamao oa bolo pele ho thulano e fapane le tataiso ea motsamao oa bolo kamora thulano.
E botsitsoe : Tšusumetso (I)
Jawab :

Khopolo-taba ea tšusumetso E bolela seo tshusumetso (I) ho tšoana le phetoho ea lebelo (Δp).
I = Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Ke = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Motsotswana wa Newton
Karabo e nepahetseng ke D.

8. Bola bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian h₁ = 7,2 m ka holimo ho mokatong mme e tlola ho fihlela bophahamong ba h₂ = 3,2 m. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 ms^-2, tšusumetso e sebetsang bolong ke...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Puisano
Hoa tsebahala :
Boima ba bolo (m) = 0,5 kg
Bophahamo ba bolo ea ho oa e sa lefelloeng (h)₁) = limithara tse 7,2
Bophahamo ba bolo e tlolang (h)₂) = limithara tse 3,2
Ho potlaka ha matla a khoheli a Lefatše (g) = 10 m/s²
E botsitsoe : Tšusumetso e sebetsa bolong
Jawab :
Lebelo la bolo pele ho thulano (v)_o)
Bala lebelo la bolo pele ho thulano u sebelisa foromo ea ho oa ka bolokolohi. Ha u nahana ka bolelele (h) = limithara tse 7,2, ho potlaka ka lebaka la matla a khoheli (g) = 10 m/s² 'me a kopa lebelo la ho qetela pele a otla fatše, kahoo sebelisa mokhoa ona v² = 2 gh
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
Lebelo la bolo pele ho thulano (v)_o) ke -12 m/s. Letšoao le lebe le bontša feela tataiso.
Lebelo la bolo hang ka mora ho thulana (v)_t)
Bala lebelo la bolo hang ka mora ho thulana o sebedisa foromo ya motsamao o otlolohileng ho ya hodimo. Ka lebaka la bophahamo (h) = dimithara tse 3,2, ho potlaka ka lebaka la matla a khoheli (g) = -10 m/s², lebelo la ho qetela bophahamong bo phahameng ka ho fetisisa (v_t²) = 0 mme lebelo la pele le botsoa hang ka mora ho otla fatshe, ka hona sebedisa foromo v_t² = v_o² + 2 gh
v_t² = v_o² + 2 gh
0 = v_o² + 2 (-10)(3,2)
v_o² = 64
v_o = √64 = 8 m/s
Lebelo la bolo ka mora ho thulana (v)_t) ke 8 m/s
Ho etsa lintho ka tšusumetso bolong (I)
Tšusumetso e baloa ho sebelisoa foromo ea khopolo-taba ea tšusumetso-momentum.
Tšusumetso (I) = phetoho motsamaong (Δp)
Ke = m (v_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Metsotsoana ea Newton
Karabo e nepahetseng ke C.

9. Sebuah bola bermassa 100 gram dilempar mendatar dengan kelajuan 5 m/s. Kemudian bola dipukul searah dengan arah mula-mula. Bila lamanya bola bersentuhan dengan pemukul 2 ms dan kecepatan bola setelah meninggalkan pemukul 10 m/s, besar gaya yang diberikan oleh pemukul adalah …
A. 200 N
B. 250 N
C. 300 N
D. 350 N
E. 400 N
Puisano:

Hoa tsebahala :
m = 100 gram = 0,1 kg
v_o = +5 m/s
t = 2 milisekon = 2 x 10^-3 motsotsoana
v_t = +10 m/s
E botsitsoe :
Gaya yang dikerjakan pemukul pada bola (F) ?
Jawab :
Foromo ea tšusumetso :
Ke = F t
Rumus perubahan momentum :
Khopolo-taba ea tšusumetso :
Tšusumetso = phetoho ea lebelo

Karabo e nepahetseng ke B.

10. Sebuah bola bermassa 0,1 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kelajuan 20 m/s. Setelah dipukul, bola bergerak ke kiri dengan kelajuan 30 m/s. Impuls yang diberikan oleh kayu pemukul pada bola adalah….
A. 4 N s
B. –4 N s
C. 5 N s
D. –5 N s
E. 10 N s
Puisano:
Hoa tsebahala :
m = 0,1 kg, v_o = +20 m/s, v_t = -30 m/s
E botsitsoe :
Impuls (I) ?
Jawab :
Tšusumetso = phetoho ea lebelo
Ke = m (v_t - v_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 N s
Karabo e nepahetseng ke D.

11. Bola kasti 0,5 kg mula-mula bergerak ke kiri dengan kelajuan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kelajuan bola berubah menjadi 5 m/s. Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah …
A. 8,0 kg m/s
B. 6,5 kg m/s
C. 5,5 kg m/s
D. 3,5 kg m/s
E. 2,5 kg m/s
Puisano:
Hoa tsebahala :
m = 0,5 kg, v_o = -2 m/s, v_t = 5 m/s, t = 0,01 sekon
E botsitsoe :
Perubahan momentum ?
Jawab :
Perubahan momentum = m (v_t - v_o) = (0,5)(5 – (-2)) = (0,5)(7) = 3,5 kg m/s = 3,5 N s
Karabo e nepahetseng ke D.