Pertanyaan
__ 13 . Benda A B identik dengan massa 8 kg bergerak berlawanar arah .Benda A bergerak ke kanan dan benda B bergerak ke kiri dengan kecepatan masing -masing benda berturut -turut 10 ms dan 6m/s Jika keduanya terjadi tumbukan lenting sebagian dengan koefisien restitusi 0 ,2. Berapa besar kecepatan dan arah benda A dan B setelah tumbukkan ?
Solusi
Jawaban
Berikut penyelesaian soal tumbukan lenting sebagian antara benda A dan B:**Diketahui:*** Massa benda A (mA) = 8 kg* Massa benda B (mB) = 8 kg (karena identik dengan benda A)* Kecepatan awal benda A (vA1) = +10 m/s (ke kanan, dianggap positif)* Kecepatan awal benda B (vB1) = -6 m/s (ke kiri, dianggap negatif)* Koefisien restitusi (e) = 0.2**Ditanya:*** Kecepatan dan arah benda A (vA2) setelah tumbukan* Kecepatan dan arah benda B (vB2) setelah tumbukan**Rumus:**Untuk tumbukan lenting sebagian, kita gunakan rumus berikut:* **Hukum Kekekalan Momentum:** mAvA1 + mBvB1 = mAvA2 + mBvB2* **Koefisien Restitusi:** e = (vB2 - vA2) / (vA1 - vB1)**Penyelesaian:**1. **Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam rumus hukum kekekalan momentum:** 8 kg * (+10 m/s) + 8 kg * (-6 m/s) = 8 kg * vA2 + 8 kg * vB2 80 kg.m/s - 48 kg.m/s = 8 kg * vA2 + 8 kg * vB2 32 kg.m/s = 8 kg * vA2 + 8 kg * vB2 4 m/s = vA2 + vB2 ...(Persamaan 1)2. **Substitusikan nilai yang diketahui ke dalam rumus koefisien restitusi:** 0.2 = (vB2 - vA2) / (+10 m/s - (-6 m/s)) 0.2 = (vB2 - vA2) / 16 m/s 3.2 m/s = vB2 - vA2 ...(Persamaan 2)3. **Selesaikan sistem persamaan (Persamaan 1 dan Persamaan 2):** Kita punya dua persamaan dengan dua variabel (vA2 dan vB2). Kita bisa menyelesaikannya dengan metode substitusi atau eliminasi. Mari gunakan eliminasi: Jumlahkan Persamaan 1 dan Persamaan 2: 4 m/s + 3.2 m/s = vA2 + vB2 + vB2 - vA2 7.2 m/s = 2vB2 vB2 = 3.6 m/s Substitusikan nilai vB2 ke Persamaan 1: 4 m/s = vA2 + 3.6 m/s vA2 = 0.4 m/s**Kesimpulan:*** **Kecepatan benda A setelah tumbukan (vA2) = 0.4 m/s ke kanan** (positif)* **Kecepatan benda B setelah tumbukan (vB2) = 3.6 m/s ke kanan** (positif)Jadi, setelah tumbukan, kedua benda bergerak ke kanan. Benda B memiliki kecepatan yang lebih besar daripada benda A.