MOMENTUM DAN IMPULS
(Soal dan pembahasan)
1.
Seorang anak bermain mobil-mobilan bermasa 12 kg yang
bergerak dengan kecepatan 5 m/s momentum dan energi kinetik yang dimiliki
mobil-mobilan tersebut adalah…
A. 50 J
B. 100 J
C. 150 J
D. 200 J
E. 220 J
Jawab : C
pembahasan:
P
= M . V =12 × 5 = ᵏᵍ/s
EK
= ⅟₂ .
12 . 52 = 150 J
2.
Seorang anak memukul bola
tenis yang massanya 100 gr dengan gaya 10 N menggunakan sebuah raket. Bola
menempel pada raket selama 0,2 sekon. Kecepatan bola waktu lepas dari raket
adalah...
A. 10
m/s
B. 20 m/s
C. 30 m/s
D. 40 m/s
E. 50 m/s
jawab:
B Pembahasan:
m . ΔV = F . Δt
0,1. ΔV = 10 . 0,2
ΔV= 2 . 10
ΔV=20 m/s
3.
Sebuah benda mengalami perubahan
momentum sebesar 3 kg m/s dalam waktu 0,05 sekon. Besar gaya yang mengakibatkan
perubahan tersebut adalah ….. N
Diket:
P
= 3 kg . m/s
t
= 0,05 s
ditanya F?
Pembahasan:
ΔP = F. ΔT
3 = F.0,05
60 N = F
4.
Sebuahbenda jatuh bebeas dari
ketinggian 10 m di atas lantai. Jika koefisien restitusi antara bola dengan
lantai 0,5 , maka tinggi pantulan pertama adalah ...
A. 10 m
B. 5 m
C. 2,5 m
D. 1 m
E. 0,5 m
rumus koefisien restitusi:
h’ = h . e2
h’ = 10 .
0,52
h’ = 10 .
0,25
h’ = 2,5 m
5.
Sebuah bola menumbuk tegak lurus
sebuah tembok dengan kecepatan 8 m/s. Jika koefisien tumbukan yang dialami bola
dengan tembok adalah 0,5, maka kelajuan bola setelah memantul adalah...
A. 8 m/s
B. 6 m/s
C. 4 m/s
D. 2 m/s
E. 0,5 m/s
jawab: C
pembahasan:
6.
Bola bergerak jatuh bebas dari
ketinggian 1 m dari lantai. Jika koefisien restitusi 0,5 maka tinggi bola
setelah tumbukan pertama dan kedua adalah......
A. 1 m dan
0,5 m
B. 0,5 m dan 0,25 m
C. 0,25 m dan 0,0625 m
D . 0,5 m dan 0,625 m
E. 0,25 m dan 0,5 m
jawab: C Pembahasan:
pantulan pertama:
h’ = h . e2
h’ = 1 . 0,52
h’ = 1 . 0,25
h’ = 0, 25 m
pantulan
kedua:
h’' = h' . e2
h’' = 0,25 . 0,52
h’ = 0,25 . 0,25
h’ = 0, 0625 m
7.
Seorang anak melompat lepas dari
skate board yang dinaikinya dengan kecepatan 1 m/det. Bila massa anaknya 20 kg
dan massa skate board 2 kg maka besar kecepatan hentakan papan adalah...
A. 1 m/s
B. 1,1 m/s
C. 2 m/s
D. 2,2 m/s
E. 3 m/s
pembahasan:
v1 = v2 = 1
m/s
m1 = 20 kg
m2 = 2 kg
v1’ = 0
m1 . v1 + m2 . v2 =
m1 . v1’ + m2 . v2’
20 . 1 + 2 . 1 = 20 . 0 + 2 . v2’
22 = 0 + 2v2’
v2’ = 11 m/s
8. Dua buah bola A dan B dengan massa 3 kg dan 4 kg bergerak seperti
gambar
Bola A bergerak ke kanan dengan kecepatan 4 m/s dan bola B bergerak ke
kiri dengan laju 3 m/s. hitung kecepatan kedua bola setelah bertumbukan, jika
tumbukan yang terjadi adalah lenting sempurna
pembahasan
dengan rumus cepat:
diketahui:
vA =
4 m/s
vB = - 5 m/s (ke kiri)
a. tumbukan lenting sempurna
c = {3.4 + 4.(-3)} / { 3+4}
c = 0
vA' = C + e (C
– vA)
vA' = 0 + 1 (
0 - 4)
vA' = - 4 m/s
kecepatan bola A sebesar 4
m/s dengan arah ke kiri
vB' = C + e (C
– vB)
vB' = 0 + 1
(0 + 3)
vB' =
3 m/s ke kanan
9.
Sebutir peluru massanya 25 gr ditembakan dengan kecepatan 200
m/det. Peluru menembus kayu sedalam 20 cm, maka gaya rata-rata untuk
menghentikan peluru adalah ...
Pembahasan:
# rumus glbb
Vt2=
v02 + 2as
02 =
2002 + 2 . a . (o,2)
0,4a = 400
a = -100 000 m/s
# rumus gaya
F
= m.a = (0,025kg) (100 000m/s)
F = 2500 N
10.
Sebuah benda yang massanya 2 ton
melaju dengan kecepatan 36 km/jam ,menabrak sebuah pohon dan berhenti dalam
selang waktu 0,1 detik . gaya rata-rata pada truk selama berlangsungnya tabrakan
adalah…..
Diket:
m=
2000 kg
t
= 0.1 s
V=36
km/jam =10 m/s
Ditanya
: F?
Jawab
:
F . t = m . v
F.0,1=2000.10
F=200.000 N
11.
Dua buah benda A dan B bermassa
sama. Kecepatan awal benda A 5 m/s kekanan dengan percepatan tetap, setelah 2
detik dan menempuh 14 meter benda A bertumbukan dengan benda B. jika sebelum
tumbukan benda B bergerak ke kiri dengan kelajuan 15 m/s. Setelah
tumbukan A dan B menempel dan bergerak bersama, maka besar kecepatan kedua benda setelah tumbukan
adalah....
Jawab :
S = vo.t + ½ . a. t2
14 = 5.2 + ½ . a. 4
a = 2 m/s2
Vt 2 =
vo2 +
2as
Vt2 =
52 +
2.2.14
Vt = 9
m1.v1 +
m2.v2 = (m1+m2)v’
9m + 15m = 2m.v’
V’ = 12 m/s
12.
Sebuah balok 2 kg meluncur ke kanan dengan kecepatan 10 m/s
sepanjang meja yang licin dan menumbuk sebuah balok lain ber massa 8 kg yang
mula-mula diam. Bila arah ke kanan diambil positif dan tumbukanny adalah
elastis sempurna maka kecepatanya masing-masingnya balok 2kg dan 8 kg adalah...
Pembahasan
dengan rumus momentum:
M1 . v1 + m2 .
v2 = m1 . v1’ + m2 .
v2’
2.10 + 0 = 2.v1’ + 8.v2’
20 = 2v1’ + 8v2’ ...........(persamaan 1)
Lenting sempurna e = 1
-v1’ + v2’ = 10 ............... (persamaan 2)
Eliminasi pers.1 dan 2
V1’ = -6 m/s
V2’ = 4 m/s
13.
Sebuah bom yang diam meledak dan menjadi dua pecahan yang bergerak
berlawanan. masa pecahan ke 2 bmemiliki massa dua
kali lipat dari massa pecahan pertama. Jika besar energi yang di hilang menjadi
ledakan (kalor/panas) adalah 300 kilo joule, maka perbandingan energi
kinetik bagian pertama dan kedua adalah...
Pembahasan:
14. Seorang polisi menembak peluru dengan massa 4 gr ke sebuah balok kayu
bermassa 5 kg peluru mengenai balok dan bersarang di dalamnya. Kecepatana
peluru ketika mengenai balok 300m/s. Kecepatan sistem sekarang adalah...
Pembahasan:
15. Sebuah bola bilyar A bermassa 100
gram bergerak menuju bola bilyar B bermassa sama yang mula-mula dalam kedaan
diam seperti gambar. (sumber : soal UN fisika tahun 2018)
Besar kecepatan bola A sesudah
tumbukan adalah .
a. 5 m/s
b. √19 m/s
c. 4 m/s
d. √11 m/s
e. 3 m/s
jawab: B
pembahasan:
vax = 5 . cos 30 = 5 . ½√3
= 2,5 √3
vay = 5 . sin30 = 5 . ½ =
2,5
vbx’ = 0
vby’ = 3
analisis pada sumbu x
ma . vax + mb . vbx = ma
vax’ + mb . vbx’
100 . 2,5 √3 + 0 = 100
vax’ + 0
vax' = 2,5 √3
analisi pada sumbu y
ma . vay + mb . vby = ma
vay’ + mb . vby’
100 . 2,5 + 0 = 100. vay'
+ 100 . 3
100 vay’ = 250 – 300 = -50
vay' = - 0,5
