Pertanyaan
Latihan Soal Uraian Fisika Momentum dan Impuls 1. Sebuah Benda mula-mula diam (massa total 100 kg).Tiba-tiba benda mengalami perubahan suhu yang mengakibatkan benda tersebut terpecah menjadi dua bagian. Bagian pertama bermassa 40 kg dan bagian kedua bermassa 60 kg.Jika bagian kedua bergerak dengan kecepatan 40m/s ke kanan, tentukan besar dan arah kecepatan benda bagian pertama! 2. Dani bermain skateboard dengan kecepatan 4^Im/s ke kanan. Karena menghindari polisi tidur Dani melompat ke kiri memisahkan diri dengan skateboard dengan kecepatan 1m/s Jika massa tubuh Dani 50 kg dan massa skateboard 2 kg Berapa kecepatan dan arah skateboard setelah Dani melompat!
Solusi
Jawaban
1. Untuk menentukan kecepatan bagian pertama, kita dapat menggunakan hukum kekekalan momentum. Sebelum pecah, momentum total benda adalah nol karena benda diam. Setelah pecah, momentum total harus tetap nol agar sistem tetap berimbang. Momentum bagian kedua = massa bagian kedua x kecepatan bagian kedua = 60 kg x 40 m/s = 2400 kg.m/s.Karena momentum total harus nol, maka momentum bagian pertama harus sama besar namun berlawanan arah dengan momentum bagian kedua. Momentum bagian pertama = -2400 kg.m/s.Kecepatan bagian pertama = momentum bagian pertama / massa bagian pertama = -2400 kg.m/s / 40 kg = -60 m/s.Jadi, kecepatan bagian pertama adalah 60 m/s ke arah kiri.2. Untuk menentukan kecepatan skateboard setelah Dani melompat, kita juga menggunakan hukum kekekalan momentum. Momentum Dani sebelum melompat = massa Dani x kecepatan Dani = 50 kg x 4 m/s = 200 kg.m/s.Momentum Dani setelah melompat = massa Dani x kecepatan Dani setelah melompat = 50 kg x 1 m/s = 50 kg.m/s.Karena Dani melompat ke kiri, arah kecepatan Dani setelah melompat adalah ke kiri, sehingga momentum skateboard harus ke kanan untuk menjaga keseimbangan momentum total.Momentum skateboard = momentum Dani sebelum melompat - momentum Dani setelah melompat = 200 kg.m/s - 50 kg.m/s = 150 kg.m/s.Kecepatan skateboard = momentum skateboard / massa skateboard = 150 kg.m/s / 2 kg = 75 m/s.Jadi, kecepatan skateboard setelah Dani melompat adalah 75 m/s ke arah kanan.