Contoh Soal Momentum Serta Hukum Kekekalan Momentum Linear

Pada artikel kali ini saya bakal membahas tentang aplikasi momentum serta hukum kekekalan momentum linear dalam menyelesaikan kasus tumbukan antara dua buah benda. Ada tiga keadaan tumbukan yang bakal di bahas, yaitu tumbukkan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian serta tumbukan enggak lenting sama sekali. Pada artikel sebelumnya saya telah membahas mengenai “Materi serta Konsep - Impuls, Momentum, & Tumbukan”. Agar lebih gampang memahami contoh soal tumbukan di bawah ini, ada baiknya Kalian meluangkan waktu sejenak buat membaca artikel tersebut. Berikut ialah rangkuman materi momentum serta hukum kekekalan momentum linear.

Pada artikel kali ini saya bakal membahas tentang aplikasi momentum serta hukum kekekalan mo Contoh Soal Momentum serta Hukum Kekekalan Momentum Linear

A. Rangkuman Materi Momentum serta Hukum Kekekalan Momentum Linear

Salah satu konsep terpenting dalam mempelajari serta memahami momentum ialah konsep vektor. Di mana momentum adalah besaran vektor, artinya arah dari pergerakan benda perlu diperhatikan. Misalkan sebuah benda bergerak ke arah kanan dengan kecepatan v maka pada umumnya kecepatan tersebut bernilai positif (+v), sedangkan jika bergerak ke arah kiri pada umumnya kecepatan tersebut didefinisikan sebagai (-v). Konsep vektor ini sangat berpengaruh dalam operasi penjumlahan momentum nantinya.

B. Kumpulan Contoh Soal Momentum serta Hukum Kekekalan Momentum Linear

Pada pokok pembahasan selanjutnya, kita mencoba mengaplikasikan hukum kekekalan momentum serta energi kinetik dalam menyelesaikan kasus-kasus dalam tumbukan.

Penting buat diingat

Kalian bakal sering melihat indeks i serta f seperti yang saya gunakan buat membedakan kecepatan awal serta akhir (vi serta vf)

i ialah indeks buat keadaan awal ( i berasal dari kata initial yang artinya awal)
f ialah indeks buat keadaan akhir (f berasal dari kata final atau akhir)

1. Contoh Soal Momentum serta Hukum Kekekalan Momentum Linear

Dua buah bola bergerak berlawanan arah seperti pada gambar di bawah ini.

Massa bola A serta B berturut-turut 4 kg serta 6 kg. Tentukanlah kecepatan kedua benda setelah tumbukan, jika tumbukannya :

a. Tumbukan lenting sempurna

b. Tumbukan lenting sebagian dengan koefisien restitusi e = 0,3!

c. Tumbukan enggak lenting sama sekali

Pembahasan :

Diketahui :

Ditanya : Tentukanlah kecepatan kedua benda setelah tumbukan, jika tumbukannya = ... ?

Hukum Kekekalan Momentum

Bunyi Hukum Kekekalan Momentum, yaitu jumlah momentum awal sama dengan jumlah momentum akhir

Karena kecepatan ialah besaran vektor yang mempunyai nilai serta arah. Maka kita perlu memperhatikan arah gerak benda. Kita sepekat bahwa, jika benda bergerak ke arah kiri bernilai negatif serta benda bergerak ke kanan bernilai positif. Maka diperoleh

# Tumbukan lenting sempurna

Ingat : pada kasus lenting sempurna berlaku hukum kekekalan energi kinetik serta momentum serta nilai koefisien restitusinya ialah e = 1. Maka

Langkah selanjutnya ialah eliminasi kecepatan akhir bola A dengan kalikan 4 pada persamaan (2), maka diperoleh

Terakhir, substitusikan kecepatan bola B setelah tumbukan ke persamaan (1) atau (2). Di sini saya bakal menggunakan persamaan (2).

Jadi, pada kasus tumbukan lenting sempurna. Kecepatan bola A serta B setelah tumbukan ialah berturut-turut -7,2 m/s serta 3,8 m/s

# Tumbukan lenting sebagian dengan koefisien restitusi e = 0,3!

Pada kasus tumbukan lenting sebagian serta tumbukan enggak lenting sama sekali, hukum kekekalan energi kinetik enggak berlaku. Perkara ini telah di bahas pada artikel yang bertajuk Materi serta Konsep - Impuls, Momentum, & Tumbukan.

Langkah selanjutnya ialah eliminasi kecepatan akhir bola A dengan kalikan 4 pada persamaan (3), maka diperoleh

Terakhir, substitusikan kecepatan bola B setelah tumbukan ke persamaan (1) atau (3). Di sini saya bakal menggunakan persamaan (3).

Jadi, pada kasus tumbukan lenting sebagian dengan koefisien restitusi 0,3. Kecepatan bola A serta B setelah tumbukan ialah berturut-turut -2,91 m/s serta 0,39 m/s

# Tumbukan enggak lenting sama sekali

Pada kasus tumbukan enggak lenting sama sekali nilai koefisien restitusinya ialah e = 0. Maka

Artinya, kedua bola bakal bergerak bersamaan (tidak terlenting). Substitusikan persamaan (4) ke persamaan (1), maka diperoleh

Jadi, pada kasus tumbukan enggak lenting sama sekali. Kecepatan bola A serta B setelah tumbukan ialah sama, yaitu -0,6 m/s

2. Contoh Soal Momentum serta Hukum Kekekalan Momentum Linear

Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus serta saling mendekati seperti pada gambar di bawah ini.

kalau benda B setelah tumbukan bergerak ke kanan dengan kecepatan 5 m/s, maka besar kecepatan benda A setelah tumbukan adalah?

Pembahasan :
Di sini saya mendefinisikan keadaan awal dengan indeks i yang berasal dari kata Initial (awal) serta indeks f buat keadaan akhir yang berasal dari kata final (akhir).

Diketahui :

Ditanya : Tentukan kecepatan benda A setelah tumbukan ?

Jawab :

Hukum Kekekalan Momentum
Bunyi Hukum Kekekalan Momentum, yaitu jumlah momentum pada keadaan awal sama dengan jumlah momentum pada keadaan akhir (kekal).

Jadi, kecepatan benda A setelah tumbukan ialah -7 m/s. Tanda negatif mengartikan kalau benda bergerak ke arah kiri.

Baca Juga : Contoh Soal Kapasitor Seri-Paralel serta Pembahasannya

3. Contoh Soal Tumbukan Bukan Lenting Sama Sekali

Bola A yang bermassa 25 gram bergerak ke kanan, kemudian bertumbukan dengan bola B bermassa 35 gram yang bergerak ke arah kiri dengan kecepatan 3 m/s. kalau kecepatan kedua bola setelah tumbukan ialah 5 m/s ke kanan. Tentukanlah kecepatan bola A setelah tumbukan ... m/s

Pembahasan :
Ingat : kecepatan ialah salah satu besaran vektor, menjadi arah gerak benda perlu diperhatikan. Ketika benda bergerak ke kiri, maka pada umumnya kecepatan benda bernilai negatif. Sedangkan saat bergerak ke arah kanan kecepatan bernilai positif.

Pada kasus ini dikenal kecepatan kedua bola setelah tumbukan ialah sebesar 3 m/s ke arah kanan. Artinya ini adalah kasus tumbukan enggak lenting sehingga kecepatan akhir kedua benda sama atau besar serta arah gerak benda sama.

Ditanya : tentukanlah kecepatan bola A sebelum tumbukkan ?

Jawab :
Gunakan hukum kekekalan momentum

Jadi, kecepatan bola A sebelum tumbukkan ialah 16,2 m/s

4. Contoh Soal Tumbukan Bukan Lenting Sama Sekali (Menentukan Kecepatan Sebelum Tumbukkan)

Sebuah peluru bermassa 45 gram ditembakkan ke arah horizontal serta mengenai sebuah balok kayu bermassa 5 kg yang tengah diam. kalau peluru tersebut tertahan di dalam balok kayu tersebut serta kayu bergerak dengan kecepatan 2 m/s, maka tentukanlah besar kecepatan peluru sebelum tumbukkan?

Pembahasan :
Misalkan peluru ditembakkan dari kiri ke kanan serta balok diam, sehingga keadaan akhir setelah tumbukkan ialah kedua benda bergerak ke arah kanan. Untuk menyederhanakan bentuk penulisan, saya memberikan label atau indeks p buat peluru serta B buat balok. Jadi mp adapalah massa peluru serta mb ialah massa balok.

Ditanya : Kecepatan peluru sebelum tumbukkan ?

Jawab :
Gunakan hukum kekekalan momentum

Jadi, kecepatan peluru sebelum tumbukkan ialah 224,22 m/s

5. Contoh Soal Tumbukan Bukan Lenting Sama Sekali (Menentukan Kecepatan Setelah Tumbukkan)

Dua buah bola A serta B mempunyai massa yang sama yaitu 3 kg. kemudian kedua bola bergerak seperti pada gambar di bawah ini.

kalau setalah tumbukkan kedua bola enggak lenting sama sekali. Tentukanlah kecepatan kedua bola setelah tumbukkan ?

Pembahasan :
kalau enggak lenting, maka kedua bola bakal bergerak secara bersamaan dengan besar serta arah kecepatan setelah tumbukan sama.
Diketahui

Ditanya : Tentukanlah kecepatan mobil serta truk setelah tumbukan ?

Jawab :
Gunakan hukum kekekalan momentum

Jadi, besar kecepatan kedua bola setelah tumbukkan ialah 6 m/s. Karena kecepatan bernilai positif artinya benda bergerak ke arah kanan setelah tumbukkan.

Baca Juga : 5 Contoh Soal serta Pembahasan Arus Listrik Searah (DC)

6. Contoh Soal Tumbukan Lenting Sempurna (Menentukan Kecepatan Setelah Tumbukkan)

Sebuah mobil bermassa 1500 kg serta truk bermassa 2500 kg bergerak saling mendekati. mobil bergerak ke arah kanan dengan kecepatan 20 m/s serta truk bergerak ke kiri dengan kecepatan 15 m/s. jika mobil serta truk tersebut bertabrakan secara lenting sempurna, maka kecepatan mobil serta truk setelah tabrakan ialah ?

Pembahasan :
Diketahui :

Ditanya : Tentukan kecepatan benda A setelah tumbukan ?

Jawab :
Hukum Kekekalan Momentum
Bunyi Hukum Kekekalan Momentum menjelaskan kalau jumlah momentum pada keadaan awal sama dengan jumlah momentum pada keadaan akhir (kekal).

# Tumbukan lenting sempurna
Ingat : pada kasus lenting sempurna berlaku hukum kekekalan energi kinetik serta momentum serta nilai koefisien restitusinya ialah e = 1. Maka

Langkah selanjutnya ialah eliminasi kecepatan mobil setelah tumbukkan (vb) dari persamaan (1) serta (2) dengan cara kalikan 3 pada persamaan (2), maka diperoleh

Terakhir, substitusikan kecepatan truk setelah tumbukan ke persamaan (1) atau (2). Di sini saya bakal menggunakan persamaan (2).

Jadi, pada kasus tumbukan lenting sempurna. Kecepatan mobil serta truk setelah tumbukan ialah berturut-turut -23,75 m/s serta +11,25 m/s. Tanda negatif berarti mobil terlenting ke kiri setelah tumbukkan tengah kan positif berarti truk ke kanan.

kalau Boleh Penulis meminta bantuan kepada pembaca agar ingin share artikel ini, karna enggak ada salahnya jika Kalian berbagi artikel yang bermanfaat kepada teman-teman Kalian serta berbagi hal yang bermanfaat itu baik lagi menyehatkan :-)

Itulah artikel tentang Contoh Soal Momentum serta Hukum Kekekalan Momentum Linear. Untuk kumpulan contuh lainya anda bisa baca di Kumpulan Contoh Soal SMA. Semoga artikel ini bermanfaat. Terus dukung kami dengan cara klik Like, Share serta Berikan Komenter serta Saran Anda kepada kami, agar kaliankami lebih semangat dalam menyajikan artikel-artikel bermanfaat lainya. Terima kasih telah berkunjung serta selamat belajar.