133
Fisika SMAMA XI
bermassa m
2
yang mula-mula dalam keadaan diam. Berapakah kecepatan kedua benda setelah tumbukan?
Kekekalan momentum pada kasus ini menjadi
Kekekalan tenaga kinetik
dengan memasukan v
1
c di atas kita dapatkan
Gambar 5.6 Dua benda yang bertumbukan lenting sempurna. Kecepatan relatif mendekat = kecepatan relatif menjauh
m
1
m
2
v
2
m
1
m
2
m
1
v
1
c m
2
v
2
c v
1
Fisika SMAMA XI
134
kita mendapatkan hubungan antara
2
c dengan
1
.
i Jika m
1
jauh lebih besar dari m
2
maka m
1
+ m
2
| m
1
maka
2
c | 2
1 1
c |
1
Kecepatan benda pertama tidak banyak berubah, sedangkan benda kedua memiliki kecepatan 2 kali benda
pertama. Benda yang masif jika menabrak benda lain yang tidak masif yang diam, maka kecepatannya tidak akan banyak
berubah, tapi kecepatan benda yang ditabraknya menjadi besar.
i
Jika m
2
jauh lebih besar dari m
1
m
2
²² m
1
maka i
Jika m
1
| m
2
maka
Kecepatan benda kedua sama dengan kecepatan awal benda pertama, dan kecepatan benda pertama mendekati
kecepatan mula-mula.
2. Tumbukan Tidak Lenting Sempurna
Tumbukan tidak lenting sempurna sering juga disebut tumbukan tak elastik sempurna. Pada peristiwa ini berlaku
hukum kekekalan momentum, tetapi hukum kekekalan Bentuklah kelompok belajar yang terdiri atas 4 - 5 siswa usahakan yang
berbeda agama jika memungkinkan, untuk belajar berbaur dan toleransi. Setelah kalian mempelajari tumbukan lenting sempurna, apa yang akan
kalian lakukan agar memperoleh penghasilan? Coba diskusikan dalam kelompok belajar, kegiatan apa yang dapat kalian lakukan untuk
mendapatkan keuntungan tersebut. Berkonsultasilah kepada guru kalian jika menemui kesulitan
Semangat Kewirausahaan : Inovatif
135
Fisika SMAMA XI
tenaga kinetik tidak berlaku. Setelah terjadi tumbukan kedua benda menjadi satu, sehingga persamaan kekekalan momen-
tum menjadi:
m
1
v
1
+ m
2
v
2
= m
1
+ m
2
v c
.... 11 Tenaga kinetik awalnya adalah:
K = mv
1 2
+ mv
2 2
.... 12 Tenaga kinetik akhirnya adalah:
K c =
.... 13
Contoh Soal 7
Sebuah benda bermassa m
1
bertumbukan dengan benda kedua bermassa m
2
yang diam. Setelah bertumbukan kedua benda bergerak bersama. Bagaimana tenaga kinetik setelah kedua benda bertumbukan?
Penyelesaian : Pada kasus ini kekekalan momentum menjadi:
m
1
v
1
= m
1
+ m
2
v c
v c =
Tenaga kinetik setelah tumbukan:
Tenaga kinetik sebelum tumbukan adalah:
Maka perbandingan antara tenaga akhir dengan tenaga kinetik akhir adalah:
Fisika SMAMA XI
136
Jadi, tenaga kinetik akhir lebih kecil dari energi kinetik awal.
Contoh Soal 8
Sebuah peluru bermassa m
1
bergerak dengan kelajuan awal
1
kemudian menumbuk tak elastik sempurna sebuah balok
bermassa m
2
yang tergantung seperti bandul. Bandul terayun
setinggi h. Berapa kelajuan peluru? Alat semacam inti
bernama bandul balistik, digunakan untuk menentukan
kecepatan sebuah peluru. Kita dapat membagi masalah
menjadi dua peristiwa. Peris- tiwa pertama adalah peristiwa
tumbukan dan peristiwa kedua bandul naik ke atas.
Gambar 5.7 Bandul balistik
li
m
1
m
2
h
K = ½m
1
+ m
2 2
K
i
= ½m
1 2
m
1
+ m
2
gh = K
Pada peristiwa pertama hukum kekekalan momentum sudut menjadi m
1
v
1
= m
1
+ m
2
v c
v c =
Hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku seperti yang dijelaskan pada contoh 7. Karena mendapat kecepatan awal dari peluru maka bandul
bergerak ke atas dengan kecepatan awalnya sama dengan kecepatan akhir peristiwa pertama. Pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi
mekanik. Keadaan awal pada peristiwa ini hanya memiliki energi kinetik. Setelah bandul bergerak sehingga ketinggiannya h maka tenaganya adalah
potensial
K = E
p
