Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali

143 Momentum dan Impuls Gambar 5.7 a Ayunan balistik di laboratorium dan b Skema ayuna balistik.

3. Tumbukan Lenting Sebagian

Kebanyakan benda-benda yang ada di alam mengalami tumbukan lenting sebagian, di mana 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. Bila koefisien restitusi dinyatakan dengan huruf e, maka derajat berkurangnya kecepatan relatif benda setelah tumbukan dirumuskan sebagai berikut. e = - 2 1 2 1 v v v v - - Nilai restitusi berkisar antara 0 dan 1 0 £ e £ 1 . Untuk tumbukan lenting sempurna, nilai e = 1. Untuk tumbukan tidak lenting nilai e = 0. Sedangkan untuk tumbukan lenting sebagian mempunyai nilai e antara 0 dan 1 0 e 1. Misalnya, sebuah bola tenis dilepas dari ketinggian h 1 di atas lantai. Setelah menumbuk lantai bola akan terpental setinggi h 2 , nilai h 2 selalu lebih kecil dari h 1 . Coba Anda perhatikan Gambar 5.8 Kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan adalah v 1 dan sesaat setelah tumbukan v 1 . Berdasarkan persamaan gerak jatuh bebas, besar kecepatan bola memenuhi persamaan 2 v gh = . Untuk kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan sama dengan nol v 2 = v 2 = 0. Jika arah ke benda diberi harga negatif, maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut. 1 1 1 2 2 dan 2 v gh v gh = - = + e = - 2 1 2 1 v v v v - - = 2 1 2 2 gh gh - - - - = 2 1 2 2 gh gh = 2 1 h h b a kedudukan bola mula-mula kedudukan bola pada pantulan pertama Gambar 5.8 Skema tumbukan lenting sebagian. h 1 v 1 v 1 h 2 Sumber: Fisika, Kane dan Sternheim 144 Fisika SMAMA Kelas XI Rangkuman Kolom Diskusi Sebuah bola dilepaskan dari ketinggian 8 m. Setelah menumbuk lantai, bola memantul dan mencapai ketinggian 5 m. Hitunglah koefisien restitusi pantulan dan ketinggian setelah pantulan kedua Diketahui : a. h 1 = 8 m b. h 2 = 5 m Ditanyakan : a. e = ..? b. h 3 = ...? Jawab: a. Koefisien restitusi e = 2 1 h h = 5 8 = 0,79 b. Ketinggian pantulan ketiga e = 3 2 h h Þ h 3 = h 2 × e 2 = 5 × 0,79 2 = 3,12 m Diskusikan dengan teman Anda hal-hal berikut 1. Mengapa tabrakan antara trailer dan bus dapat berhenti seketika, sedangkan antara kendaraan bermotor dengan truk tidak berhenti seketika? 2. Mengapa bus yang sedang bergerak cenderung terus bergerak, sehingga untuk menghindari tabrakan sopir tidak berani mengerem secara mendadak? Buatlah kesimpulan berdasarkan diskusi tersebut dan kumpulkan di meja guru 1. Momentum adalah ukuran kesukaran untuk memberhentikan suatu benda, dan didefinisikan sebagai hasil kali massa dengan kecepatannya. Contoh 5.3