297 v = v
v = −v
I = ∆p = mv − v
I = m −v − v = −2mv
6. pernyataan:
bila ada resultan gaya ke arah x pada partikel, maka partikel akan mengalami perubahan momentum ke arah sumbu x positif
alasan: arah gaya luar yang bekerja pada partikel menentukan arah perubahan
momentum yang diakibatkannya dari pernyataan dan alasan diatas yang benar adalah ....
a. Pernyataan benar, alasan benar, keduanya berhubungan b. Pernyataan benar, alasan benar, tidak berhubungan
c. Pernyataan benar, alasan salah
d. Pernyataan salah, alasan benar e. Pernyataan salah, alasan salah
Jawab: Hubungan impuls dan momentum secara matematis
F ∆t= ∆p Karena gaya F
dan perubahan momentum Δp adalah vektor sedangkan Δt adalah skalar, maka arah F sama dengan arah Δp. Pernyataan pada soal hanya menyatakan
resultan gaya ke arah x sehingga bisa ke arah x positif maupun ke arah x negatif sementara perubahan momentum sudah dipastikan ke arah sumbu x
positif sehingga : Pernyataan salah dan alasan benar
7. Seorang pemain ski jatuh bebas dari suatu ketinggian. Jika massa pemain ski
adalah 50 kg, dengan g = 10 ms2, maka laju perubahan momentum pemain tersebut adalah ....
a.
5 kg ms tiap detiknya
b. 50
kg ms tiap detiknya
c. tiap detiknya
d. 1000
√5 kg ms tiap detiknya e.
2500 √5 kg ms tiap detiknya
Jawab: Perubahan momentum disebabkan oleh impuls. Laju perubahan momentum
artinya besarnya perubahan momentum yang terjadi tiap detik Δpt. Jika kita
lihat rumus: I =
∆p F. t =
∆p F =
∆
298 Ternyata laju perubahan momentum inisama dengan gaya yang menyebabkan
perubahan ini. Gaya yang bekerja disini adalah gaya gravitasi, sehingga: F =
∆
m. g =
∆
50.10 =
∆
500 kg ms =
∆
Artinya, bahwa gaya gravitasi menyebabkan momentum pemain ski berubah sebesar
500 kg ms tiap detiknya.
8. Suatu pelat rata tidak bergerak yang terpasang tegak lurus terhadap semprotan
air sebagaimana tampak pada gambar. Laju horizontal air tepat mengenai pelat adalah 50 cmdet, dan 30 mL air mengenai pelat setiap detik. Jika air
bergerak sejajar dengan pelat setelah mengenainya, dan satu mililiter mL air memiliki massa 1 gram, maka gaya yang diberikan pada pelat terhadap
semprotan air adalah ....
a. 15,000 N b. 1,500 N
c. 0,045 N d. 0,030 N
e. 0,015 N Jawab:
Pelat memberikan impuls pada air dan mengubah momentum horizontalnya. Dengan menganggap arah kanan positif, maka:
Impuls = perubahan moemntum dalam arah x F
∆t = mv − mv
Kita anggap t sebagai 1 detik sehingga m adalah massa yang mengenai dalam 1 detik, misalnya 30 gram, maka:
F 1 detik = 0,030 kg0 mdet − 0,030 kg0,50 mdet
F = −0,015 N
Hukum aksi reaksi menyatakan bahwa semprotan memberikan gaya yang setara tetapi berlawanan arah.
9.
pelat Semprotan air
50 cmdet
0,3 0,9
1,2 2
4 FN
ts 0,6
299 Grafik diatas menyatakan hubungan grafik F yang bekerja pada benda
bermassa3 kg terhadap waktu t selama gaya itu bekerja pada benda. Bila benda mula- mula diam, maka kecepatan akhir benda adalah ....
a. 0,6 ms
b. 1,0 ms c. 1,3 ms
d. 1,4 ms e. 1,8 ms
Jawab: Pada benda berlaku hubungan antara impuls dan momentum
F
∆t = m ∆v F
∆t didapat dari luas grafik sehingga : F
∆t = a + b. t = 0,9 + 0,6. 4 = 3 Jadi:
F ∆t = m ∆v
3 = 3 ∆v
∆v = 1 ms v = v +
∆v v = 0 + 1 = 1
ms 10.
Sebuah balok kayu bermassa 2 kg dan mula- mula diam disepak pada saat t=0 sehingga meluncur beberapa saat lamanya diatas lantai datar. Bila
kecepatan balok sebagai fungsi waktu dilukiskan seperti pada gambar, maka pernyataan dibawah yang benar adalah ....
1 Percepatan balok 2 ms2 2 Jarak yang ditempuh balok 16 m
3 Besar impuls yang diterima balok 16 Ns 4 Besar gaya gesek antara balok dengan lantai 4 N
a. 1,2 dan 3 b. 1 dan 3
c. 2 dan 4
