Pertanyaan
Sebuah benda A dengan massa 1 kg dan kecepatan 20m/s menumbuk benda B yang diam dan massanya 2 kg . Jika tumbukannya elastis sempurna , maka setelah tumbukan benda A bergerak dengan kecepatan __
Jawaban
1. Hukum Kekekalan Momentum
Dalam tumbukan elastis sempurna, momentum total sistem sebelum dan sesudah tumbukan tetap sama. Momentum didefinisikan sebagai massa dikali kecepatan.
Momentum sebelum tumbukan = Momentum sesudah tumbukan
$m_A v_A + m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'$
Dimana:
* $m_A$ = massa benda A (1 kg)
* $v_A$ = kecepatan benda A sebelum tumbukan (20 m/s)
* $m_B$ = massa benda B (2 kg)
* $v_B$ = kecepatan benda B sebelum tumbukan (0 m/s)
* $v_A'$ = kecepatan benda A setelah tumbukan
* $v_B'$ = kecepatan benda B setelah tumbukan
2. Hukum Kekekalan Energi Kinetik
Dalam tumbukan elastis sempurna, energi kinetik total sistem sebelum dan sesudah tumbukan tetap sama. Energi kinetik didefinisikan sebagai setengah kali massa dikali kuadrat kecepatan.
Energi kinetik sebelum tumbukan = Energi kinetik sesudah tumbukan
$\frac{1}{2} m_A v_A^2 + \frac{1}{2} m_B v_B^2 = \frac{1}{2} m_A v_A'^2 + \frac{1}{2} m_B v_B'^2$
3. Menyelesaikan Persamaan
Kita memiliki dua persamaan dan dua variabel yang tidak diketahui ($v_A'$ dan $v_B'$). Kita dapat menyelesaikan persamaan ini untuk mencari $v_A'$.
Dari persamaan momentum:
$1 \times 20 + 2 \times 0 = 1 \times v_A' + 2 \times v_B'$
$20 = v_A' + 2v_B'$
Dari persamaan energi kinetik:
$\frac{1}{2} \times 1 \times 20^2 + \frac{1}{2} \times 2 \times 0^2 = \frac{1}{2} \times 1 \times v_A'^2 + \frac{1}{2} \times 2 \times v_B'^2$
$200 = \frac{1}{2} v_A'^2 + v_B'^2$
Sekarang kita memiliki dua persamaan:
1. $20 = v_A' + 2v_B'$
2. $200 = \frac{1}{2} v_A'^2 + v_B'^2$
Kita dapat menyelesaikan persamaan ini dengan substitusi atau eliminasi.
Misalnya, dengan substitusi, kita dapat menyelesaikan persamaan pertama untuk $v_A'$:
$v_A' = 20 - 2v_B'$
Kemudian kita substitusikan nilai ini ke persamaan kedua:
$200 = \frac{1}{2} (20 - 2v_B')^2 + v_B'^2$
Selesaikan persamaan ini untuk $v_B'$ dan kemudian substitusikan kembali ke persamaan pertama untuk mencari $v_A'$.
4. Hasil
Setelah menyelesaikan persamaan, kita akan mendapatkan:
$v_A' = \frac{4}{3} m/s$
Jadi, setelah tumbukan, benda A bergerak dengan kecepatan 4/3 m/s.
Pertanyaan Panas
lebih
Jika air pada bendungan relatif tenang, maka tekanan paling besar berada pada titik .... 1 2 3 4
Seorang tukang mengukur kedalaman sebuah pipa. Kedalaman pipa saat diukur menggunakan jangka sorong ditunjukkan seperti gambar berikut. Kedalaman pip
Rumah yang memiliki suhu paling besar disaat waktu yang bersamaan adalah ....
Putri melakukan pengukuran ketebalan pelat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup. Hasil pengukurannya seperti pada gambar berikut. Presentase ke
Putri melakukan pengukuran ketebalan pelat logam dengan menggunakan mikrometer sekrup. Hasil pengukurannya seperti pada gambar berikut. Ketidakpastia
Bacalah cuplikan berita berikut ini! Menurut Dery, petugas tera dari Unit Pelaksana Tugas Bidang Kemetrologian Pamekasan Dinas Perindustrian dan Perda
Berikut menunjukkan bentuk dari beberapa kereta api. Jika massa dan kekuatan mesin kereta sama, maka bentuk kereta yang menghasilkan kecepatan maksima
8. Seorang siswa melakukan percobaan dengan memanaskan air di atas bunsen hingga suhunya mencapai 90^circ mathrm(C) . Apabila termometer yang digunak
5. Dari jarak 120 mathrm(~m) , seorang pengukur tanah menemukan sudut yang terbentuk antara garis permukaan dan puncak gedung adalah 30^circ . Gunak
Pengukuran dengan Mikrometer Sekrup Pengukuran dimensi suatu benda yang memiliki panjang atau ketebalan yang tipis akan sulit dilakukan jika hanya men
17. Perhatikan gambar berikut. Dua bejana yang berisi air dengan suhu berbeda dicampur seperti gambar tersebut. Suhu akhir air campuran kedua bejana a
6. Perhatikan gambar berikut! Muatan A Muatan B Berdasarkan gambar tersebut, pernyataan berikut yang benar adalah .... A. muatan A memiliki potensial
14. Generator mengubah energi mekanik gerak menjadi energi listrik. Motor listrik berfungsi mengubah energi listrik menjadi gerak mekanik. Peralatan r
1. Sebuah penggaris plastik yang digosokkan pada kain wol akan bermuatan ... karena .... A. negatif, muatan negatif dari kain wol berpindah ke plastik
8. Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka jumlah energi potensial dan energi kinetik pada suatu titik adalah tetap. Jumlah energi pot