3 Contoh soal tumbukan lenting sebagian
1. Benda bermassa 500 gram bergerak dengan kelajuan 10 m/s dan benda bermassa 200 gram bergerak dengan kelajuan 12 m/s. Kedua benda bergerak saling mendekati dan bertumbukan. Jika setelah bertumbukan, ความเร็ว benda bermassa 500 gram adalah 6 m/s maka kelajuan benda bermassa 200 gram adalah…
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของวัตถุ 1 (ม.)1) = 500 กรัม = 0,5 กิโลกรัม
มวลของวัตถุ 2 (ม.)2) = 200 กรัม = 0,2 กิโลกรัม
Kelajuan awal benda 1 (v1) = -10 ม./วินาที
Kelajuan awal benda 2 (v2) = 12 ม./วินาที
Kelajuan akhir benda 1 (v1') = 6 ม./วินาที
v1 bertanda negatif dan v2 bertanda positif karena arah kedua benda berlawanan.
ถาม : kelajuan akhir benda 2 (v2')
จาวาบ :
Pada tumbukan lenting tidak sempurna alias การชนแบบยืดหยุ่นบางส่วน, hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku dan hanya กฎการอนุรักษ์โมเมนตัม สามารถใช้ได้
m1 v1 + ม2 v2 = ม1 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 ม./วินาที
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…
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของวัตถุ 1 (ม.)1) = ม.
มวลของวัตถุ 2 (ม.)2) = ม.
Kelajuan awal benda 1 (v1) = -6 ม./วินาที
Kelajuan awal benda 2 (v2) = 8 ม./วินาที
Kelajuan akhir benda 2 (v2') = 5 ม./วินาที
ถาม : besar dan arah kecepatan benda 1 setelah tumbukan
จาวาบ :
Rumus hukum kekekalan momentum :
m1 v1 + ม2 v2 = ม1 v1' + m2 v2'
mv1 + mv2 = เอ็มวี1’ + mv2'
ม (ว1 + 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 ม./วินาที
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.
การอภิปราย
เป็นที่รู้จัก :
มวลของลูกบอล 1 (ม.)1) = 1 กก.
มวลของลูกบอล 2 (ม.)2) = 2 กก.
Kelajuan awal bola 1 (v1) = 10 ม./วินาที
Kelajuan awal bola 2 (v2) = 5 ม./วินาที
Kelajuan akhir bola 2 (v2') = 4 ม./วินาที
Kedua benda bergerak searah sehingga kecepatan mempunyai tanda sama (dipilih positif).
ถาม : kelajuan akhir bola 1 (v1')
จาวาบ :
m1 v1 + ม2 v2 = ม1 v1' + m2 v2'
(1)(10) + (2)(5) = (1)(v1’) + (2)(4)
10 + 10 = v1' + 8
20 – 8 = v1'
v1' = 12 ม./วินาที
Kelajuan bola 1 setelah tumbukan adalah 12 m/s.
