209
d. 180 peluru e. 181 peluru
j awab: Ketika menembakkan peluru, senapan tertolak kebelakang. Untuk menahan
agar senapan tidak tertolak, maka dibutuhkan suatu gaya. Tinjauan I:Sistem peluru dan senapan:
P
= P P + P
= P + P 0 = P + P
P = −P
P = −m v
Tinjauan II: sistem senapan setelah menembakkan peluru. Senapan saat itu mempunyai momentum
P . Untuk menghentikan gerak senapan , maka harus ada impuls gaya yang besarnya sama dengan perubahan momentum senapan.
ketika senapan berhenti maka momentumnya nol. sehingga: I =
∆p F
t = 0 − P F
t = 0 − −m v =
adalah massa peluru yang ditembakkan tiap satuan waktu. Jika ada n peluru yang masing- masing bermassa m1 ditembakkan dalam waktu t detik,
maka: =
n = n =
. .
n = = 180
peluru 14. Indikator : Menyimpulkan hukum kekekalan momentum
Jenjang : C5
Sebuah peluru bermassa m ditembakkan ke dalam suatu balok bermassa M yang digantungkan oleh dua utas tali dengan panjang L. Balok ini berayun
sedemikian sehigga tali membentuk sudut θ terhadap sumbu vertikal. Besar kecepatan peluru sebelum menumbuk balok adalah ....
a. =
b. =
2 sin
c. v = 2gl sin
θ
210 d. v = 2
gl cos e. v =
2gl cos Jawab:
Kenaikan balok setelah peluru masuk adalah : ∆h = l − l cos θ
Ketika balok naik energi kinetik diubah menjadi energi potensial, sehingga:
M + mv = m + Mg∆h v adalah kecepatan balok setelah ditumbuk peluru
Tumbukan peluru dengan balok: mv =
m + Mv′ Substitusikan pers dari kekekalan energi dan kekekalan momentum, sehingga
didapat: v = 2
gl sin 15. indikator : Menafsirkan konsep tumbukan lenting sempurna
jenjang : C5
Sebuah bola 1 tergantung pada batang kecil panjangnya 2,5 m. kemudian bola ini ditumbuk oleh bola 2 yang massanya 2 kali massa bola 1. Maka kecepatan
bola 2 agar bola 1 mencapai titik tertinggi dari lintasan melingkar dan kecepatan bola 2 yang menumbuk bola 1 itu adalah ....
a.
10 dan 15
b. 10
dan √2
c. dan
d. 5
dan e.
5 dan
Jawab: Agar bola dapat mencapai titik tertinggi lintasan, percepatan di titik tertinggi
itu paling sedikit harus nol, v = 0. Dengan rumus usaha energi kita dapat
menghitung kecepatan di A v . Kecepatan v
merupakan kecepatan sesudah tumbukan. Untuk menghitung keceaptan sebelum tumbukan, maka
digunakan rumus restitusi dan kekekalan momentum. I:
W
= ∆Ek
∆Ep = ∆Ek mg
h − h = mv − mv mg
h − h = 0 − mv
211 2g
h − h = v v =
2g h − h
v = 2.10
5 − 0 v = 10
ms Bola akan naik jika
v ≥ 10 ms
II: m = m
m = 2m v′ = v = 10 ms
v = 0 m v + m v = m
v′ + m v′ 0 + 2mv = m. 10 + 2m.
v′ v = 5 +
v′ v
− v′ = 5 pers1 e = 1
1 = −
v − v = −v′ − v′
v − 0 = −v′ + 10
v′ + v = 10 pers2 pers1
dan 2 dieliminasi, didapat: v = 7,5
ms Jadi kecepatan bola 2 yang menumbuk bola 1 adalah 7,5 ms
16. Indikator : Menafsirkan konsep tumbukan lenting sempurna jenjang
: C6 Sebuah benda yang mula- mula diam ditumbuk oleh benda lain. Bila massa
kedua benda sama dan tumbukan lenting sempurna, maka pernyataan dibawah ini yang benar adalah ....
1 Setelah tumbukan, kecepatan benda yang menumbuk menjadi nol dan
benda kedua kecepatannya sama dengan benda pertama sebelum menumbuk
2 Koefisien restitusinya satu 3 Jumlah momentum liniear kedua benda, sebelum dan sesudah, sama besar
4 Sebelum dan sesudah tumbukan, jumlah energi kinetik kedua benda itu
sama besar a. Pernyataan 1,2 dan 3 benar
b. Pernyataan 1 dan 3 benar c. Pernyataan 2 dan 4 benar
212 d. Pernyataan 4 benar
e. Pernyataan 1,2,3 dan 4 benar
Kategori