Toyota 1000 kg menabrak Jeep 2200 kg dari belakang pada saat berhenti karena lampu merah. Bemper kedua mob bersatu, rem terkunci, dan kedua mobil bergerak ke depan seauh 2,8 m sebelum berhenti. Polisi yang mengetahuikoefisien gesekan kinetik antara ban dan jalan. 0,4 menghitung laju Toyota sebelum tabrakan. Berapa laju tersebut?

Hallo Syifa, jawaban yang tepat untuk soal diatas adalah 9,056 m/s. Diketahui : Massa mobil Toyota (mT)=1000 kg Massa mobil Jeep (mJ)=2200 kg Kecepatan awal mobil Jeep(vJ)=0 Tumbukan tidak lenting sama sekali , karena saat tumbukan, kedua mobi menyatu, maka kecepatan akhir kedua mobil setelah tumbukan sama (v'T=v'J=v') koefisien gesek ban dan jalan (μk)=0,4 perpindahan (s) =2,8 m Kecepatan akhir setelah menempuh jarak 2,8 m (vt)=0 Ditanya : Kecepatan awal mobil Toyota (vT)=? Pembahasan : Soal diatas dapat dicari dengan menggunakan konsep usaha dan energi serta hukum kekekalan momentum. Langkah pertama gunakan hubungan usaha (W) dengan perubahan energi kinetik (ΔEk). W=Δ Ek Usaha sendiri merupakan hasil kali antara gaya (F) dengan perpindahan (s), serta energi kinetik merupakan 1/2 dari hasil kali massa (m) dengan kuadrat kecepatan benda (v^2). Saat mobil Toyota dan Jeep bergerak bersama, terdapat gaya gesek (fg) yang mengurangi kecepatan mobil dari kecepatan setelah tumbukan (v') menjadi nol (vt). Akibatnya nilai fg harus bernilai negatif, karena arahnya berlawanan perpindahan. W=Δ Ek -Σ fg x s = 1/2 x m(vt^2 - v'^2) -(μk x NJ + μk x NT ) x 2,8 = 1/2 (mT+mJ) (0- v'^2) Gaya normal untuk mobil Jeep(NJ) dan mobil Toyota(NT) bernilai sama dengan gaya berat (w) masing masing, karena benda bergerak pada bidang mendatar dan tidak ada gaya vertikal lain yang mempengaruhi saat terjadi tumbukan dan bergerak sejauh 2,8 m. -(μk x NJ + μk x NT ) x 2,8 = 1/2 (mT+mJ) (0- v'^2) -(0,4 x wJ + 0,4 x wT) x 2,8 = 1/2 (1000+2200)(-v'^2) (0,4 x (mJ x g ) + 0,4 x (mT x g)x2,8= 1600 v'^2 (0,4(22000)+0,4(10000)=1600 v'^2 0,4 x 32000=1600v'^2 0,4 x 20=v'^2 8=v'^2 2,83 m/s =v' Langkah selanjutnya, gunakan hukum kekekalan momentum untuk mendapatkan kecepatan awal mobil Toyota. mT x vT + mJ x vJ = mT x vT' + mJ x vJ' 1000vT =(mT + mJ) v' vT=3200 x 2,83/1000 =9,056 m/s Dengan demikian, maka besar kecepatan awal mobil Toyota saat menumbuk mobil Jeep adalah 9,056 m/s.