Momentum va impuls savollariga misollar

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…
Munozara

2. Bola bermassa 10 gram erkin tushish dari ketinggian tertentu, menumbuk lantai dengan kecepatan 15 m/s lalu terpantul ke atas dengan kecepatan 10 m/s. Tentukan impuls !
Munozara
Bu aniq :
Shar massasi (m) = 10 gramm = 0,01 kg
To'pning boshlang'ich tezligi (v_o) = -15 m/s
To'pning oxirgi tezligi (v_t) = 10 m/s
So'ralgan : Impuls (I)
Javob :
Rumus teorema impuls-momentum :
Besar impuls adalah :
I = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
I = 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…
Munozara
Bu aniq :
Shar massasi (m) = 200 gramm = 0,2 kg
To'pning boshlang'ich tezligi (v_o) = 4 m/s
To'pning oxirgi tezligi (v_t) = 12 m/s
Selang waktu kontak (t) = 2 milisekon = (2/1000) sekon = 0,002 sekon
So'ralgan : Besar gaya (F)
Javob :
Rumus impuls :
I = F t
Momentum o'zgarishi formulasi:
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 ke kiri. Setelah membentur tembok bola memantul dengan kecepatan v₂ = 2 ms^-1 ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah….

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

Munozara
Ma'lumki:
Shar massasi (m) = 20 gramm = 0,020 kg
Kecepatan bola sebelum bertumbukan (v_o) = -4 m/s (ke kiri)
Kecepatan bola setelah bertumbukan (v_t) = +2 m/s (ke kanan)
v_o diberi tanda negatif untuk membedakan arahnya dengan vt.
Ditanya : Impuls
Javob:
Impuls (I) = perubahan momentum (Δp) = m v_t – mv_o
Impuls (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))
Impuls (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impuls (I) = 0,12 Newton sekon.
To'g'ri javob 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

Munozara

Ma'lumki:

A sharining massasi (m)_A) = 2 kg

B sharining massasi (m)_B) = 5 kg

To'qnashuvdan oldingi B sharining tezligi (v_B) = 2 m/s

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

To'qnashuvdan keyingi B sharining tezligi (v_B') = 4 m/s

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

So'ralgan: To'qnashuvdan oldingi A sharining tezligi (v_A)

Javob:

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

To'g'ri javob 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

Munozara

Ma'lumki:

A obyektining massasi (m)_A) = 5 kg

B obyektining massasi (m)_B) = 2 kg

To'qnashuvdan oldingi A obyektining tezligi (v_A) = 12 m/s

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

To'qnashuvdan keyingi B obyektining tezligi (v_B') = 15 m/s

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

So'ralgan: To'qnashuvdan keyin A obyektining tezligi (v_A')

Javob:

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

To'g'ri javob D.

7. Bola pingpong bermassa 5 gram erkin tushish dari ketinggian tertentu (g = 10 ms^-2). Saat menumbuk lantai kecepatan bola 6 ms^-1 dan sesaat setelah menumbuk lantai bola terpantul ke atas dengan kecepatan 4 ms^-1Katta puls 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

Munozara
Bu aniq :
Shar massasi (m) = 5 gramm = 0,005 kg
Kecepatan bola sesaat sebelum menumbuk lantai (v_o) = -6 m/s
To'pning polga urilgandan so'ng darhol uning tezligi (v)_t) = 4 m/s
Kecepatan bertanda positif dan negatif artinya arah kecepatan bola atau arah gerakan bola sebelum tumbukan berlawanan dengan arah gerakan bola setelah tumbukan.
So'ralgan : Impuls (I)
Javob :

Teorema impuls-momentum Shtatlar puls (I) sama dengan perubahan momentum (Δp).
I = Δp = mv_t – mv_o = m (v)_t - v_o)
I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton sekon
To'g'ri javob D.

8. Bola bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian h₁ = 7,2 m di atas lantai dan terpantul mencapai ketinggian h₂ = 3,2 m. Jika percepatan gravitasi bumi = 10 ms^-2, impuls yang bekerja pada bola adalah…
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Munozara
Bu aniq :
To'pning massasi (m) = 0,5 kg
Ketinggian bola jatuh bebas (h₁) = 7,2 metr
Ketinggian bola memantul (h₂) = 3,2 metr
Percepatan gravitasi bumi (g) = 10 m/s²
So'ralgan : Impuls yang bekerja pada bola
Javob :
Kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan (v_o)
Hitung kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan menggunakan rumus gerak jatuh bebas. Diketahui ketinggian (h) = 7,2 meter, percepatan gravitasi (g) = 10 m/s² dan ditanyakan kecepatan akhir sesaat sebelum menumbuk lantai karenanya gunakan rumus v² = 2 gh
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
To'pning zarbadan oldingi tezligi (v)_o) adalah -12 m/s. Tanda negatif hanya menjelaskan arah.
Kecepatan bola sesaat setelah tumbukan (v_t)
Hitung kecepatan bola sesaat setelah tumbukan menggunakan rumus gerak vertikal ke atas. Diketahui ketinggian (h) = 3,2 meter, percepatan gravitasi (g) = -10 m/s², kecepatan akhir pada ketinggian maksimum (v_t²) = 0 dan ditanyakan kecepatan awal sesaat setelah menumbuk lantai karenanya gunakan rumus 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
Kecepatan bola setelah tumbukan (v_t) adalah 8 m/s
Impuls yang bekerja pada bola (I)
Impuls dihitung menggunakan rumus teorema impuls-momentum.
Impuls (I) = perubahan momentum (Δp)
I = m (v)_t - v_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton sekon
To'g'ri javob 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
Sharqiy 400 N
Munozara:

Bu aniq :
m = 100 gram = 0,1 kg
v_o = +5 m/s
t = 2 milisekon = 2 x 10^-3 ikkinchi
v_t = +10 m/s
So'ralgan :
Gaya yang dikerjakan pemukul pada bola (F) ?
Javob :
Impuls formulasi :
I = F t
Rumus perubahan momentum :
Teorema impuls-momentum :
Impuls = impulsning o'zgarishi

To'g'ri javob 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
Munozara:
Bu aniq :
m = 0,1 kg, v_o = +20 m/s, v_t = -30 m/s
So'ralgan :
Impuls (I) ?
Javob :
Impuls = impulsning o'zgarishi
I = m (v)_t - v_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 N s
To'g'ri javob 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
Munozara:
Bu aniq :
m = 0,5 kg, v_o = -2 m/s, v_t = 5 m/s, t = 0,01 sekon
So'ralgan :
Perubahan momentum ?
Javob :
Perubahan momentum = m (v_t - v_o) = (0,5)(5 – (-2)) = (0,5)(7) = 3,5 kg m/s = 3,5 N s
To'g'ri javob D.