Anda adalah seorang astronot. Saat melakukan perja...

Question

Anda adalah seorang astronot. Saat melakukan perjalan di luar angkasa, terjadi kecelakaan hingga terpisah sejauh 10 m dari pesawat Anda. Saat itu Anda yang bermassa 110 kg (termasuk baju luar angkasa dan tabung oksigen) hanya membawa center bermassa 3 kg dengan daya 100
W. Dalam kondisi tersebut, Anda mengingat ada dua metode yang dapat dilakukan. Metode pertama adalah dengan menembakkan senter ke arah berlawanan dengan posisi pesawat, sehingga energi cahaya dari center berperan sebagai sumber energi untuk menggerakan Anda (roket dari cahaya center). Metode kedua adalah dengan melemparkan roket ke arah yang menjauhi pesawat sehingga energi dari lemparan Anda dapat mendorong diri Anda menuju ke pesawat.

Jika Anda hanya mampu melempar center dengan kecepatan 12 m/s,manakah metode yang tepat digunakan agar anda dapat segera sampai ke pesawat mengingat tabung oksigen Anda harus diganti karena hanya mampu bertahan selama 1 jam? (Buktikan jawaban Anda dengan perhitungan matematis untuk kedua metodetersebut).

D. Aulia · Accepted Answer

Halo Ahmad, jawaban dari soal tersebut yaitu dengan menggunakan metode kedua melemparkan roket ke arah yang menjauhi pesawat sehingga energi dari lemparan dapat mendorong diri menuju ke pesawat.

Untuk mengetahui metode yang tepat digunakan agar dapat segera sampai ke pesawat, maka kita gunakan perhitungan matematis dengan kekekalan momentum m1.v1 +m2.v2 = m1.v1' + m2.v2'

Diketahui:
s = 10 m
m1 metode 2 = 110 kg
m2 metode 2 = 3 kg
m2 metode 1 = massa orang + massa senter = 110 + 3 = 113 kg
P = 100 W
v2 = -12 m/s
t = 1 jam = 3600 s

Menghitung energi W tiap detik
W = P.t
W = 100. 3600
W = 36 x10^4 J

Menghitung massa partikel foton
E = mc^2
36 x10^4 = m . (3 x 10^8)^2
36 x 10^4 = 9x10^16 m
m = 4 x 10^-12 kg

Menghitung kecepatan v2' untuk metode 1
m.v1 +m2.v2 = m.v1' + m2.v2'
4 x 10^-12 . 0 + 113 . 0 = 4 x 10^-12 . -3 x 10^8 + 113 . v2'
113 v2' = 12 x 10^-4
v2' = 0,0106 x 10^-4 m/s

Menghitung kecepatan v1' untuk metode 2
m.v1 +m2.v2 = m.v1' + m2.v2'
110.0 +3.0 = 110. v1' + 3 (-12)
36 = 100 v1'
v1' = 0,327 m/s

Jadi, besar kecepatan metode 2 lebih besar yaitu 0,327 m/s. Sehingga metode yang tepat digunakan yaitu metode 2 melemparkan roket ke arah yang menjauhi pesawat sehingga energi dari lemparan dapat mendorong diri menuju ke pesawat.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa