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
Di unduh dari : Bukupaket.com
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:
Di unduh dari : Bukupaket.com
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
Di unduh dari : Bukupaket.com
137
Fisika SMAMA XI
Energi kinetik awal bandul adalah energi kinetik akhir peristiwa pertama K
awal
=
Perubahan energi kinetik bandul sama dengan perubahan energi potensialnya sehingga:
K = m
1
+ m
2
gh = m
1
+ m
2
gh maka
Kita telah menemukan kelajuan mula-mula peluru.
Contoh Soal 9
Seorang pemain sepak bola bermassa 85 kg berlari dengan kelajuan 7 mdet bertumbukan dengan penjaga gawang bermassa 105 kg yang
mula-mula diam. Berapa kelajuan pemain tepat saat tumbukan? Penyelesaian :
Diketahui :
m
1
= 85 kg m
2
= 105 kg
1
= 7 mdet.
Soal Latihan
Sebuah balok bermassa 4 kg bergerak pada lantai yang licin dengan kelajuan 6 mdet. Balok tersebut melakukan
tumbukan elastik dengan balok bermassa 2 kg yang bergerak ke kanan dengan kelajuan 3 mdet. Berapakah kecepatan kedua
balok setelah tumbukan? Berapakah tenaga kinetik masing- masing setelah tumbukan?
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMAMA XI
138
Ditanyakan : c = ...?
Jawab :
Kelajuan akhir setelah tumbukan m
1 1
= m
1
+ m
2
c c =
c = = 1,13 mdet
Kedua orang bergerak dengan kelajuan 1,13 mdet dengan arah seperti arah pemain pertama.
Sebuah balok bermassa 65 kg bergerak ke barat dengan kecepatan 5 mdet, bertumbukan dengan balok lain bermassa 70 kg dari arah barat menuju
ke timur dengan kecepatan 3 mdet. Kedua balok tersebut kemudian bergerak bersama-sama. Berapa kecepatan kedua balok setelah
bertumbukan?
Penyelesaian : Arah ke barat kita beri tanda negatif maka arah ke timur kita beri tanda
positif. Diketahui : m
1
= 65 kg m
2
= 70 kg
1
= -5 mdet
2
= 3 mdet Ditanyakan :
c= ... ? Jawab
: Hukum kekekalan momentum
m
1 1
+ m
2 2
= m
1
+ m
2
c 65-5 + 703 = 65 + 60
c c=
= 0,85 mdet Kedua balok tersebut bergerak dengan kelajuan 0,85 mdet
ke arah timur.
Contoh Soal 10
Di unduh dari : Bukupaket.com
139
Fisika SMAMA XI
3. Tumbukan antara Lenting Sempurna dan Tidak Lenting Sempurna
