Pada bandul balistik, balok kayu besar bermassa m 4 kg tergantung pada tali. ketika peluru bermassa m = 50 gram berkecepatan v ditembakkan dan bersarang pada balok, maka tinggi maksimum balok tersebut adalah y = 20 cm. jika balok mula-mula diam, kecepatan peluru sesaat sebelum mengenai balok adalah …. m/s.

Jawaban yang benar adalah 162 m/s. Diketahui: Massa peluru = mp = 50 gram = 0,05 kg Massa balok = mb = 4 kg Kecepatan peluru = v Tinggi maksimum = y = 20 cm = 0,2 m Peluru bersarang pada balok dan berayun Ditanya: v = ...? Jawab: Konsep yang kita gunakan adalah tumbukan. Pada kasus tumbukan dimana kedua benda saling bergerak bersama-sama, maka jenis tumbukan ini adalah tumbukan tidak lenting sama sekali. Maka berlaku hukum kekekalan momentum berikut: m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2) v', dengan: m1 dan m2 = massa benda 1 dan 2 (kg) v1 dan v2 = kecepatan benda 1 dan 2 sebelum tumbukan (m/s) v' = kecepatan kedua benda setelah tumbukan (m/s). Dari informasi soal, tinjau kecepatan kedua benda setelah tumbukan yang dinyatakan sebagai berikut. mp vp + mb vb = (mp + mb) v' mp (v) + mb (0) = (mp + mb) v' 0,05 x v = (0,05 + 4) v' 0,05 x v = 4,05 x v' v' = v/81. Setelah bertumbukan maka sistem benda akan naik setinggi y, sehingga berlaku hukum kekekalan energi mekanik sebagai berikut. EM awal = EM akhir EP1 + EK1 = EP2 + EK2 0 + (1/2 x (mp + mb) x v'²) = ((mp + mb) x g x y) + 0 1/2 x v'² = g x y 1/2 x (v/81)² = g x y (v/81)² = 2 x g x y (v/81)² = 2 x 10 x 0,2 (v/81)² = 4 v/81 = 2 v = 162 m/s. Jadi, kecepatan peluru sesaat sebelum mengenai balok adalah 162 m/s.