Contoh Soal dan Pembahasan Momentum, Impuls dan Tumbukan

Sijenius.Com - Pada kesempatan kali ini, admin ingin membagikan beberapa soal dan pembahasan mengenai momentum, impuls, dan tumbukan. Nah, tanpa berlama-lama mari simak penjelasan berikut ini. 

Momentum, Impuls, dan Tumbukan

Momentum

Besaran vektor yang memiliki arah sama dengan arah kecepatan benda disebut dengan momentum. Momentum adalah hasil kali antara massa benda dengan kecepatan gerak benda. Sehingga momentum dapat dirumuskan sebagai berikut:

P = m.v

Keterangan:
p = momentum (kg.m/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)

Semakin besar suatu massa benda, maka semakin besar pula momentumnya. Demikian juga semakin cepat benda bergerak, maka akan semakin besar pula momentumnya.

Impuls

Momentum yang dimiliki suatu benda tidak selamanya sama. Perubahan kecepatan menunjukkan bahwa momentum berubah. Perubahan momentum terjadi karena adanya impuls. Impuls adalah hasil kali antara gaya dengan waktu selama gaya tersebut bekerja pada suatu benda. Sehingga impuls dapat dirumuskan sebagai berikut:

I = F.Δt

Keterangan:
F = gaya (N)
Δt = selisih waktu (s)
I = impuls (Ns)

Tumbukan

Tumbukan merupakan suatu peristiwa terisolasi dimana dua atau lebih benda (benda-benda yang saling bertumbukan) saling mendesakkan gaya-gaya yang relative kuat selama waktu yang relatif singkat, atau peristiwa benda-benda saling bertabrakan. Adapun jenis-jenis tumbukan adalah:

1. Tumbukan lenting sempurna
Berlaku:

• Hukum Kekekalan Momentum
• Hukum Kekekalan Energi Kinetik
• Koefisien Restitusi e = 1

2. Tumbukan lenting sebagian
Berlaku:

• Hukum Kekalan Momentum
• Koefisien Restitusi: 0<e<1

3. Tumbukan tidak lenting sama sekali
Berlaku:

• Hukum Kekekalan Momentum
• Koefisien Restitusi: e=0
• Setelah tumbukan,benda bersatu

Keterangan:

Hukum Kekekalan Momentum:

Hukum Kekekalan Energi Kinetik:

Koefisien Restitusi:

Soal dan Pembahasan Momentum, Impuls, Tumbukan

01. Perhatikan gambar dua bola yang bergerak berikut ini:

Dua buah bola A bermassa = 4 kg dan B bermassa = 10 kg bertumbukan lenting sempurna dan kecepatan bola B setelah tumbukan 4 ms-1, maka kecepatan bola A setelah tumbukan adalah ….

Jawabannya:

02. Dua buah benda bergerak seperti gambar di bawah. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna sehingga kecepatan benda A dan benda B setelah tumbukan berturut-turut 10 m/s dan 20 m,s maka kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah …. m/s.

Jawabannya:

03. Bola bermassa M bergerak dengan kecepatan v menabrak dinding kemudia terpantul dengan besar kecepatan yang sama tapi arahnya berlawanan. Besar impuls yang diberikan oleh dinding pada bola adalah ….

Jawabannya:

04. Sebuah bola pada permainan softball bermassa 0,15 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kelajuan 20 m/s. Setelah dipukul, bola bergerak ke kiri dengan kelajuan 20 m/s. Impuls yang diberikan oleh kayu pemukul pada bola adalah ….

Jawabannya:

Tanda negatif menunjukkan, bola berbalik arah setelah dipukul

05. Sebutir peluru yang massanya 0,01 kg ditembakkan pada suatu ayunan balistik bermassa 1 kg, sehingga peluru bersarang di dalamnya dan ayunan naik setinggi 0,2 m dari kedudukan semula. Jika g = 10 m/s² , kecepatan peluru yang ditembakkan adalah ....

Jawabannya:

Perhatikan gambar berikut:

Berlaku hukum kekekalan energi mekanik.

Peluru bersarang dalam balok, menyatakan tumbukan tidak lenting sama sekali sehingga: