Fisika SMA MA Kelas XI
104
TUGAS
C. Tumbukan
Apa yang Anda ketahui tentang tumbukan? Coba lakukan tugas berikut
Rancanglah sebuah kegiatan sederhana untuk menyelidiki tentang tumbukan. Anda dapat melakukan hal-hal seperti berikut.
1. Anda dapat menggelindingkan sebuah bola di lantai datar
kemudian gelindingkan bola kedua dengan kecepatan lebih tinggi pada lintasan yang sama sehingga menumbuk bola pertama.
Amatilah yang terjadi
2. Jatuhkan sebuah bola pingpong dari ketinggian 1 m di atas lantai. Amatilah yang terjadi
Buatlah sebuah kesimpulan dari kegiatan yang Anda rancang dan kumpulkan di meja guru
Pada bahasan kali ini Anda hanya akan mempelajari tumbukan yang paling sederhana, yaitu tumbukan sentral. Tumbukan sentral ada-
lah tumbukan yang terjadi bila titik pusat benda yang satu menuju ke titik pusat benda yang lain. Berdasarkan sifat kelentingan atau elastisitas
benda yang bertumbukan, tumbukan dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tum-
bukan tidak lenting sama sekali.
1. Tumbukan Lenting Sempurna
Dua buah benda dikatakan mengalami tumbukan lenting sempurna jika pada tumbukan itu tidak terjadi kehilangan energi kinetik. Jadi, energi
kinetik total kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap. Pada tumbukan lenting sem-
purna berlaku hukum keke- kalan momentum dan hu-
kum kekekalan energi kinetik.
Perhatikan Gambar 6.4 Dua buah benda memiliki
massa masing-masing m
1
dan m
2
bergerak saling men- dekati dengan kecepatan
sebesar v
1
dan v
2
sepanjang
m
1
v
1
m
2
v
2
m
1
v
1
tabrakantumbukan
m
2
v
2
Gambar 6.4 Tumbukan lenting sempurna.
Di unduh dari : Bukupaket.com
105
Impuls dan Momentum
lintasan yang lurus. Setelah keduanya bertumbukan masing-masing bergerak dengan kecepatan sebesar v
1
dan v
2
dengan arah saling berla- wanan. Berdasarkan hukum kekekalan momentum dapat ditulis sebagai
berikut. m
1
v
1
+ m
2
v
2
= m
1
v
1
+ m
2
v
2
m
1
v
1
– m
1
v
1
= m
2
v
2
– m
2
v
2
m
1
v
1
– v
1
= m v
2
– v
2
Sedangkan berdasarkan hukum kekekalan energi kinetik, diperoleh persamaan sebagai berikut.
E
k1
+ E
k2
= E
k1
+ E
k2 2
2 1
1 2
2
1 1
m v + m v
2 2
=
2 2
1 1
2 2
1 1
m v + m v 2
2 m
1 2
2 1
1
v – v = m
2 2
2 2
2
v – v m
1
v
1
+ v
1
v
1
– v
1
= m v
2
+ v
2
v
2
– v
2
Jika persamaan di atas saling disubtitusikan, maka diperoleh persamaan sebagai berikut.
m
1
v
1
+ v
1
v
1
– v
1
= m
1
v
2
+ v
2
v
1
– v
1
v
1
+ v
1
= v
2
+ v
2
v
1
– v
2
= v
2
– v
1
-v
2
– v
1
= v
2
– v
1
2. Tumbukan Lenting Sebagian
Tumbukan lenting sebagian terjadi apabila setelah tumbukan ada sebagian energi yang hilang. Pada tumbukan jenis ini, energi kinetik
berkurang selama tumbukan. Oleh karena itu, hukum kekekalan energi mekanik tidak berlaku. Besarnya kecepatan relatif juga berkurang dengan
suatu faktor tertentu yang disebut koefisien restitusi e.
Nilai restitusi berkisar antara 0 dan 1 0 £ e £ 1 . Untuk tumbukan lenting sempurna, nilai e = 1. Untuk tumbukan tidak lenting sama sekali
subbab 3 nilai e = 0. Sedangkan untuk tumbukan lenting sebagian mempunyai nilai e antara 0 dan 1 0 e 1. Derajat berkurangnya
kecepatan relatif benda setelah tumbukan dirumuskan e = -
2 1
2 1
v -v v -v
.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMA MA Kelas XI
106
CONTOH SOAL
3. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Kategori