Sebuah peluru bermassa 10 gram ditembak <an ke dalam ayunan balistik 1,49 kg . Pada saat ayunan mencapai tinggi maksimum, tali membentuk sudut 60^circ terhadap vertikal . Panjang tali ayunan adalah 0,2 m . jika g=9,8m/s2 maka kecepatan peluru ketika ditembakkan adalah __

Kecepatan peluru ketika ditembakkan adalah 2,45 m/s.

Dalam soal ini, kita diminta untuk mencari kecepatan peluru ketika ditembakkan ke ayunan balistik. Kita dapat menggunakan prinsip kekekalan energi mekanik untuk menyelesaikan masalah ini.Energi mekanik total sistem (peluru + ayunan) sebelum dan sesudah peluru ditembakkan adalah sama. Energi mekanik total terdiri dari energi kinetik dan energi potensial.Sebelum peluru ditembakkan, energi mekanik total sistem hanya terdiri dari energi kinetik peluru, karena ayunan berada dalam posisi setimbang. Setelah peluru ditembakkan, energi mekanik total sistem terdiri dari energi kinetik peluru dan energi potensial ayunan.Misalkan kecepatan peluru ketika ditembakkan adalah v. Maka energi kinetik peluru adalah (1/2)mv^2.Energi potensial ayunan pada saat mencapai tinggi maksimum adalah mgh, di mana m adalah massa ayunan, g adalah percepatan gravitasi, dan h adalah tinggi maksimum ayunan.Diketahui:m_peluru = 10 gram = 0,01 kgm_ayunan = 1,49 kgg = 9,8 m/s^2L = 0,2 mθ = 60°Tinggi maksimum ayunan dapat dihitung dengan menggunakan trigonometri:h = L(1 - cos(θ))Energi mekanik total sistem sebelum dan sesudah peluru ditembak sama, sehingga:(1/2)mv^2 = (1/2)m_ayunanv_ayunan^2 + m_ayunanghKita dapat mengabaikan massa peluru dalam persamaan di atas, karena massa peluru sangat kecil dibandingkan dengan massa ayunan.Maka persamaan menjadi:(1/2)v^2 = (1/2)m_ayunanv_ayunan^2 + m_ayunanghKita dapat menghitung kecepatan peluru ketika ditembakkan dengan menggunakan persamaan di atas.