Show
Ini adalah soal momentum dan kita akan menggunakan perubahan bentuk energi sehingga ketinggian benda bisa dicapai. Kita lihat contoh soalnya..
Karena peluru menembus balok, maka kecepatannya peluru dan balok sama setelah kedua benda ini berbenturan dan dimisalkan dengan "v". Gunakan rumus momentumNah, kita akan menggunakan persamaan momentum untuk mendapatkan kecepatan dari balok dan peluru setelah tumbukan (v) (mp x vp) + (mb x vb) = (mp + mb) v
(0,05 x 500) + (20 x 0) = (0,05 + 20) v
Yap.. Sekarang kita sudah tahu kecepatan dari balok dan peluru setelah tumbukan. Nah.. Perubahan energi balok adalah dari energi kinetik menjadi potensial.. Energi kinetik = energi potensial ½mv² = mgh
½mv² = mgh
Jadi balok akan bergerak setinggi 7,8 cm setelah dihantam peluru yang memiliki kecepatan sebesar 500 m/s.
Soal :
Karena peluru menembus balok, maka kecepatannya peluru dan balok sama setelah kedua benda ini berbenturan dan dimisalkan dengan "v". Gunakan rumus momentumLangsung gunakan rumus momentum.. (mp x vp) + (mb x vb) = (mp + mb) v
(0,02 x 1000) + (10 x 0) = (0,02 + 10) v
Rumusnya masih sama dengan soal pertama untuk mendapatkan ketinggian dari balok. Energi kinetik = energi potensial ½v² = gh
Sebuah percobaan ayunan newton untuk mengamati peristiwa hukum kekekalan momentum. KOMPAS.com - Hukum kekekalan momentum linear yaitu apabila gaya eksternal yang bekerja pada suatu sistem adalah sama dengan nol, maka jumlah semua vektor momentum benda akan tetap konstan. Penerapan hukum kekekalan momentum pada suatu kasus dalam suatu kasus dapat kita amati pada pembahasan ini. Soal dan PembahasanSebutir peluru massanya 0,005 kg ditembakkan pada balok kayu yang berada pada permukaan datar yang licin. Massa balok kayu adalah 0,035 kg. Apabila kemudian peluru bersarang dan bergerak bersama balok kayu dengan kecepatan 10 m/s, tentukan kecepatan peluru saat mengenai balok kayu! Dilansir dari Schaum's Outlines of Theory and Probles of College Physics (2006) oleh Federick dan Eugene, momentum linear suatu benda merupakan hasil kali perkalian massa dan kecepatan. Secara matematis momentum linear dapat ditulis sebagai berikut: p = mv Hukum kekekalan momentum linear berlaku jika gaya luar sama dengan nol. Baca juga: Menghitung Momentum Benda Gerak Jatuh Bebas Hukum kekekalan momentum secara matematis dapat ditulis sebagai berikut: Σp = Σp' Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.
Diketahui- Massa peluru (mp) = 0,005 kg- Massa balok kayu (mb) = 0,035 kg- Kecepatan balok saat peluru belum mengenai balok (vb) = 0 - Kecepatan peluru (vp') = kecepatan balok (vb') = v' = 10 m/s (Ketika peluru bersarang dan bergerak bersama balok) DitanyakanKecepatan peluru saat mengenai balok kayu (vp). Baca juga: Hukum Kekekalan Momentum Linear untuk Mencari Pertambahan Momentum PenyelesaianΣp = Σp'mp vp + mb vb = mp vp' + mb vb'mp vp + mb vb = (mp + mb) v'(0,005) vp + (0,035) (0) = (0,005 + 0,035) (10)0,005vp = (0,04) (10)0,005vp = 0,4vp = 0,4 / 0,005 vp = 80 m/s Sehingga kecepatan peluru saat mengenai balok kayu adalah 80 m/s. (Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda]) Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.
Ayunan balistik merupakan seperangkat alat yang digunakan untuk mengukur benda yang bergerak dengan sangat cepat, misalnya peluru. Perangkat ayunan balistik terdiri dari sebuah balok yang diikat dan digantung dengan sebuah tali. Sebuah peluru yang ditembakkan dengan kecepatan vp tertentu akan mengenai balok dan bersarang di dalamnya. Balok yang awalnya diam (vb = 0), ketika terkena peluru dengan kecepatan vp akan bergerak dengan suatu kecepatan vb’. Besar kecepatan vb’ dapat dihitung melalui persamaan energi kinetik dan potensial dari dua posisi balok pada ayunan yang berbeda. Setelah tumbukan, peluru berada di dalam balok sehingga kecepatan peluru setelah tumbukan sama dengan kecepatan balok (vb’ = vp’ = v’). Cara menghitung kecepatan peluru dengan ayunan balistik dapat memanfaatkan persamaan dalam hukum kekekalan momentum. Ayunan balistik dan peluru yang mengenai dan bersarang di dalam balok merupakan contoh dari tumbukan tidak lenting sama sekali. Setelah tumbukan, massa balok dan massa peluru bersatu dan bergerak dengan kecepatan yang sama. Pada peristiwa ini terjadi energi kinetik yang hilang sehingga hukum kekekalan energi kinetik tidak tidak berlaku. Persamaan yang berlaku pada ayunan balistik yang ditumbuk peluru adalah hukum kekekalan momentum (p), yaitu p sebelum tumbukan sama dengan p setelah tumbukan. Melalui hukum kekekalan momentum, sobat idschool dapat memperoleh cara menghitung kecepatan peluru dengan ayunan balistik. Rumus kecepatan peluru dapat diturunkan melalui persamaan tersebut sehingga diperoleh sebuah persamaan yang lebih ringkas. Bagaimana rumus kecepatan peluru? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah. Baca Juga: Pengertian Momentum dan Impuls, serta hubungan keduanya Penurunan Rumus Kecepatan PeluruPerhatikan kembali gambar peluru dan ayunan balistik pada gambar di atas. Awalnya, balok diam berada pada posisi A sehingga kecepatan balok sama dengan nol, vb = 0. Setelah peluru mengenai balok, peluru dan balok bersatu dan bergerak dengan kecepatan v’ yang sama. Ayunan balistik berayun sehingga berada pada posisi B dari posisi awalnya (posisi A) sehingga terdapat perbedaan ketinggian sebesar h. Balok bergerak dari posisi A ke posisi B memenuhi persamaan EkA = EpB. Berdasarkan persamaan tersebut dapat diketahui berapa besar kecepatan yang dialami balok. Kecepatan balok dari posisi A ke posisi B diberikan seperti persamaan di bawah. Substitusi persamaan kecepatan balok setelah tumbukan vb’= vp’ = v’ pada persamaan hukum kekekalan momentum akan menghasilkan persamaan kecepatan peluru. Persamaan yang diperoleh dapat digunakan untuk menghitung kecepatan peluru sebelum bertumbukan dengan ayunan balistik. Keterangan:
Sebagai contoh, perhatikan penyelesaian masalah cara menghitung kecepatan ayunan balistik setelah ditumbuk peluru berikut. Balok kayu tergantung oleh seutas tali yang panjangnya ℓ = 40 cm. Balok tersebut ditembak mendatar dengan sebutir peluru yang bermassa 20 gr dan kecepatan tertentu. Massa balok yang tergantung tali adalah 9,98 kg dan percepatan gravitasi 10 m/s2. Peluru mengenai balok sehingga balok berayun dan memiliki ketinggian 0,2 m dari posisi awalnya. Berapakah kecepatan peluru sebelum bertumbukan dengan balok? Deiktahui:
Menghitung kecepatan peluru sebelum tumbukan (vp): Jadi, kecepatan peluru sebelum bertumbukan dengan balok adalah 1.000 m/s. Selain menghitung kecepatan peluru sebelum tumbukan, bentuk variasi soal untuk bahasahn ini bisa beraneka ragam. Beberapa soal bisa jadi menanyakan berapa ketinggian yang dicapai balok atau variasi bentuk soal lainnya. Sobat idschool dapat mengasah kemampuan dan mengenali berbagai bentuk soal ayunan balistik melalui ulasan di bawah. Baca Juga: Hukum Kekekalan Momentum Contoh Soal Kecepatan Ayunan BalistikSobat idschool dapat mengukur pemahaman bahasan di atas dengan cara mengerjakan soal-soal. Keberhasilan mengerjakan soal adalah salah satu ukuran bahwa sobat idschool sudah memahami bahasan materi di atas. Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk mengukur pemahaman bahasan di atas. Setiap soal dilengkapi pembahasan yang dapat sobat idschool gunakan sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat berlatih! Contoh 1 – Soal Menghitung Kecepatan Peluru dengan Ayunan BalistikSebuah ayunan balok identik ditembak dengan peluru masing-masing kecepatan seperti gambar berikut. Peluru bersarang di dalam balok menyebabkan balok berayun. Ketinggian h2 = 2h1 perbandingan kecepatan peluru 1 (v1) dan peluru 2 (v2) adalah ….A. 1 : √2B. 1 : 2C. 1 : 4D. √2 : 1 E. 2 : 1 |
Sebuah peluru yang bersarang di balok kayu merupakan contoh
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
