Sebuah ayunan balistik menggunakan balok kayu bermassa 5,99 kg yang digantung dengan tali. Sebuah peluru bermassa 10 gram ditembakkan horizontal hingga tertanam di dalam balok dan balok berayun setinggi 0,45 m dari kedudukan setimbangnya ( g= 10m/s2 ). Kecepatan peluru tersebut adalah........m/s.

Jawaban yang benar adalah 1.800 m/s. Dalam peristiwa tumbukan tidak lenting sama sekali, momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat sesudah tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. Secara matematis persamaannya adalah : p1 + p2 = p1' + p2' m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2)v' dengan : m1 dan m2 = massa benda (kg) v1 dan v2 = kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan (m/s) v' = kecepatan benda sesaat setelah tumbukan (m/s) Gunakan konsep hukum kekekalan energi mekanik untuk kedudukan sistem sesaat sesudah tumbukan dan kedudukan sistem pada ketinggian maksimum, diperoleh : ½(m1 + m2)(v')² = (m1 + m2)gh v' = √(2gh) dengan : v' = kecepatan sistem sesaat sesudah tumbukan (m/s) g = percepatan gravitasi (m/s²) h = ketinggian maksimum (m) Diketahui : m1 = 5,99 kg m2 = 10 gr = 0,01 kg v1 = 0 h = 0,45 m g = 10 m/s² Ditanya : v2 = ...? Pembahasan : Hitung kecepatan sistem sesaat sesudah tumbukan : v' = √(2gh) v' = √(2 x 10 x 0,45) v' = 3 m/s Gunakan kekekalan momentum linear untuk menghitung kecepatan peluru : m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m2)v' (5,99)(0) + 0,01v2 = (5,99 + 0,01).3 0 + 0,01v2 = 18 v2 = 18/0,01 v2 = 1.800 m/s Jadi kecepatan peluru tersebut adalah 1.800 m/s.