Bola bilyar dengan massa 0,16 kg berkelajuan 5 m/s...

Question

Bola bilyar dengan massa 0,16 kg berkelajuan 5 m/s menumbuk dinding batas meja. Tumbukan dianggap lenting sempurna. Bola tersebut datang dengan arah 30° terhadap sumbu normal dinding. Jika diasumsikan bahwa waktu tumbukan 0,01 detik, maka resultan gaya oleh dinding terhadap bola adalah .... 
A. 80.√3 searah normal dinding
B. 40.√3 searah normal dinding
C. 80.√3 berlawanan dengan arah normal
D. 40 √3 berlawanan dengan arah normal dinding
E. 160 N searah normal dinding dinding

A. Kumala · Accepted Answer

Jawaban yang benar adalah A. 80√3 searah normal dinding

Momentum merupakan besaran yang menunjukkan ukuran kesukaran untuk memberhentikan gerak suatu benda. Dalam menghentikan benda, diperlukan usaha yang besarnya sama dengan perubahan energi mekaniknya, yang dapat dirumuskan dengan 
P=m×v
Dimana:
P= momentum (kg m/s)
m= massa (kg)
v= kecepatan (m/s)
Impuls adalah peristiwa gaya yang bekerja pada benda dalam waktu hanya sesaat, yang dapat dirumuskan dengan 
I=F×∆t
Dimana: 
I= implus (Ns)
F= gaya (N)
∆t= selang waktu (s)

Diketahui:
m= 0,16 kg
v= 5 m/s
θ= 30°
∆t= 0,01 s
Ditanya: F=....?
Jawab:
Momentum benda sebelum tumbukan, yang dapat dirumuskan dengan 
Px=-m×v×cos30°
Px=-0,16×5×1/2√3
Px=-0,4√3  kgm/s

Py=-m×v×sin30°
Py=-0,16×5×1/2
Py=-0,4 kgm/s

Momentum benda setelah tumbukan, yang dapat dirumuskan dengan 
Px'= m×v×cos30°
Px'= 0,16×5×1/2√3
Px'= 0,4√3  kgm/s

Py'= m×v×sin30°
Py'= 0,16×5×1/2
Py'= 0,4 kgm/s

Menentukan resultan gaya oleh dinding terhadap bola, dengan menggunakan persamaan implus
I= ∆Px
F×∆t = Px' -Px
F×0,01 = 0,4√3 -(-0,4√3)
0,01F= 0,8√3
F= 0,8√3/0,01
F= 80√3 N (Nilai F positif maka searah normal dinding)

Jadi, resultan gaya oleh dinding terhadap bola adalah 80√3 searah normal dinding, sehingga jawabannya A.

Mau pemahaman lebih dalam untuk soal ini?

Pertanyaan serupa