Tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian dan tidak lenting – Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA/MA 2013

1. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 55 No.13

Dua buah bola masing-masing bermassa m1 = 2 kg dan m2 = 1 kg menggelinding berlawanan arah dengan kelajuan v1 = 2 ms-1 dan v2 = 4 ms-1 seperti pada gambar berikut. Kedua bola kemudian bertumbukan dan setelah tumbukan keduanya saling menempel. Kecepatan kedua bola setelah tumbukan adalah…
Tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian dan tidak lenting - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 1

A. 2 ms-1
B. 1,2 ms-1
C. 1 ms-1
D. 0,5 ms-1
E.  nol

Pembahasan
Diketahui :
Massa bola 1 (m1) = 2 kg
Massa bola 2 (m2) = 1 kg
Kecepatan bola 1 sebelum tumbukan (v1) = 2 m/s
Kecepatan bola 2 sebelum tumbukan (v2) = -4 m/s
Kecepatan bertanda positif dan negatif karena arah gerakan bola berlawanan. Tanda positif dan negatif menjelaskan arah gerakan bola.
Ditanya : Kecepatan bola setelah tumbukan (v’)
Jawab :

Soal ini berkaitan dengan tumbukan tidak lenting. Pada tumbukan tidak lenting, hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku dan hanya berlaku hukum kekekalan momentum. Kecepatan bola setelah tumbukan dihitung menggunakan rumus hukum kekekalan momentum.
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) v’
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v’
4 – 4 = (3) v’
0 = (3) v’
v’ = 0
Jawaban yang benar adalah E.

2. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 60 No.13

Dua buah bola A dan B memiliki massa sama bergerak saling mendekati masing-masing dengan kecepatan 4 m.s-1 dan 6 m.s-1 seperti pada gambar! Keduanya kemudian bertumbukan lenting sempurna, dan kecepatan benda B setelah tumbukan 4 m.s-1 dengan arah berlawanan dari gerak semula. Kecepatan bola A sesaat setelah tumbukan adalah…
Tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian dan tidak lenting - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 2

A. 2 m.s-1
B. 2,5 m.s-1
C. 4 m.s-1
D. 5 m.s-1
E. 6 m.s-1

Pembahasan
Diketahui :
Massa bola A (mA) =  m
Massa bola B (mB) = m
Kecepatan bola A sebelum tumbukan (vA) = 4 m/s
Kecepatan bola B sebelum tumbukan (vB) = 6 m/s
Kecepatan bola B setelah tumbukan (vB’) = 4 m/s
Ditanya : Kecepatan bola A setelah tumbukan (vA’)
Jawab :
Jika dua benda yang bertumbukan lenting sempurna mempunyai massa sama, maka setelah tumbukan kedua benda saling bertukar kecepatan.
Kecepatan bola A sebelum tumbukan (vA) = kecepatan bola B setelah tumbukan (vB’) = 4 m/s
Kecepatan bola B sebelum tumbukan (vB) = kecepatan bola A setelah tumbukan (vA’) = 6 m/s
Jika sebelum tumbukan bola A bergerak ke kiri maka setelah tumbukan bola A bergerak ke kanan. Demikian juga jika sebelum tumbukan bola B bergerak ke kanan maka setelah tumbukan bola B bergerak ke kiri. Jadi pada tumbukan lenting sempurna, arah gerakan benda sebelum dan setelah tumbukan berlawanan.
Jawaban yang benar adalah E.

3. Soal UN Fisika SMA 2012/2013 SA 67 No.13
Benda A dan benda B masing-masing bermassa 4 kg dan 5 kg bergerak berlawanan arah seperti gambar. Keduanya kemudian bertumbukan dan setelah tumbukan kedua benda berbalik arah dengan kecepatan A = 4 m.s-1 dan kecepatan B = 2 m.s-1, maka kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah…
Tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian dan tidak lenting - Pembahasan soal dan jawaban UN Fisika SMA MA 2013 - 3A. 6,0 m.s-1
B. 3,0 m.s-1
C. 1,6 m.s-1
D. 1,2 m.s-1
E. 0,4 m.s-1
Pembahasan
Diketahui :
Massa benda A (mA) = 4 kg
Massa benda B (mB) = 5 kg
Kecepatan benda A sebelum tumbukan (vA) = 6 m/s
Kecepatan benda A setelah tumbukan (vA’) = 4 m/s
Kecepatan benda B setelah tumbukan (vB’) = -2 m/s
Tanda positif dan negatif menjelaskan arah gerak bola yang berlawanan.
Ditanya : Kecepatan benda B sebelum tumbukan (vB)
Jawab :
Jenis tumbukan tidak dijelaskan pada soal ini. Tetapi berpedoman pada besaran-besaran yang diketahui disimpulkan bahwa soal ini berkaitan dengan tumbukan lenting sebagian atau tumbukan lenting tidak sempurna. Pada tumbukan lenting sebagian tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik dan hanya berlaku hukum kekekalan momentum. Kecepatan benda B sebelum tumbukan dihitung menggunakan persamaan hukum kekekalan momentum.
mA vA + mB vB = mA vA’ + mB vB
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(vB’)
24 – 10 = 16 + 5(vB’)
14 – 16 = 5 (vB’)
-2 = 5 (vB’)
vB’ = -2/5
vB’ = -0,4
Tanda negatif artinya arah gerakan benda B setelah tumbukan berlawanan dengan arah benda sebelum tumbukan.
Jawaban yang benar adalah E.

(Jumlah halaman : 56)

Materi Pembahasan Soal :

  1. Pengukuran
  2. Vektor
  3. Gerak Lurus
  4. Gerak Melingkar Beraturan
  5. Hukum Newton
  6. Dinamika Rotasi
  7. Usaha dan Energi
  8. Elastisitas
  9. Momentum, Impuls dan Tumbukan
  10. Fluida Dinamis
  11. Suhu, Kalor dan Perpindahan Kalor
  12. Termodinamika
  13. Gelombang Mekanik
  14. Alat Optik
  15. Gelombang Cahaya
  16. Gelombang Bunyi
  17. Listrik Statis
  18. Listrik Dinamis
  19. Gaya Magnet
  20. Induksi Elektromagnetik
  21. Listrik Arus Bolak Balik
  22. Efek fotolistrik
  23. Relativitas Khusus
  24. Fisika Inti
Anda perlu masuk untuk melihat isi sepenuhnya. Silahkan . Bukan Member? Bergabung

Penulis, Netpreneur, Guru. Dari Lembata/Flores Timur, Nusa Tenggara Timur.