Pertanyaan

Benda A yang bermassa 3 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s.Benda ini mengejar benda B yang bermassa 5 kg yang juga sedangbergerak dengan kecepatan 3 m/s. Benda A kemudian menumbukbenda B dengan tumbukan elastis sebagian e = 0,4. Hitunglahenergi kinetik sistem setelah terjadi tumbukan!

Benda A yang bermassa 3 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s. Benda ini mengejar benda B yang bermassa 5 kg yang juga sedang bergerak dengan kecepatan 3 m/s. Benda A kemudian menumbuk benda B dengan tumbukan elastis sebagian e = 0,4. Hitunglah energi kinetik sistem setelah terjadi tumbukan! $\;\;$

Y. Frando

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

energi kinetik sistem setelah terjadi tumbukanadalah 45,7125 J.

energi kinetik sistem setelah terjadi tumbukan adalah 45,7125 J. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: m A = 3 kg v A = 4 m / s m B = 5 kg v B = 3 m / s e = 0 , 4 ( tumbukan lenting sebagian ) Ditanya: E K akhi r ( setelah tumbukan ) = ... ? Penyelesaian: Energi kinetik merupakan energi yang dipengaruhi oleh kecepatan gerak suatu benda. Terjadi tumbukan lenting sebagian antara benda A dan B, ini artinya terdapat perbedaan energi kinetik sistem sebelum dan setelah tumbukan. Hitung terlebih dahulu kecepatan benda A dan B setelah tumbukan. Analisis hukum kekekalan momentum. m A v A + m B v B = m A v A ′ + m B v B ′ 3 ( 4 ) + 5 ( 3 ) = 3 v A ′ + 5 v B ′ 3 v A ′ + 5 v B ′ = 27 ..... ( 1 ) Analisiskoefisien restitusi. e = v B − v A − ( v B ′ − v A ′ ) 0 , 4 = 3 − 4 − ( v B ′ − v A ′ ) v A ′ = v B ′ − 0 , 4 ..... ( 2 ) Substitusi persamaan (2) ke (1) maka diperoleh: 3 ( v B ′ − 0 , 4 ) + 5 v B ′ = 27 3 v B ′ − 1 , 2 + 5 v B ′ = 27 8 v B ′ = 28 , 2 v B ′ = 3 , 525 m / s . Substitusi nilai di atas ke persamaan (2) maka diperoleh: v A ′ = 3 , 525 − 0 , 4 v A ′ = 3 , 125 m / s . Berdasarkan hasil di atas, diperoleh besar energi kinetik sistem setelah tumbukan yaitu: Dengan demikian, energi kinetik sistem setelah terjadi tumbukanadalah 45,7125 J.

Diketahui:

$m_{A} = 3 kg v_{A} = 4 m / s m_{B} = 5 kg v_{B} = 3 m / s e = 0, 4 (tumbukan lenting sebagian)$

Ditanya: $E K_{akhi r} (setelah tumbukan) = ... ?$

Penyelesaian:

Energi kinetik merupakan energi yang dipengaruhi oleh kecepatan gerak suatu benda. Terjadi tumbukan lenting sebagian antara benda A dan B, ini artinya terdapat perbedaan energi kinetik sistem sebelum dan setelah tumbukan. Hitung terlebih dahulu kecepatan benda A dan B setelah tumbukan.

Analisis hukum kekekalan momentum.

$m_{A} v_{A} + m_{B} v_{B} = m_{A} v_{A}^{'} + m_{B} v_{B}^{'} 3 (4) + 5 (3) = 3 v_{A}^{'} + 5 v_{B}^{'} 3 v_{A}^{'} + 5 v_{B}^{'} = 27 ..... (1)$

Analisis koefisien restitusi.

$e = \frac{- ( v _{B}^{'} - v _{A}^{'} )}{v _{B} - v _{A}} 0, 4 = \frac{- ( v _{B}^{'} - v _{A}^{'} )}{3 - 4} v_{A}^{'} = v_{B}^{'} - 0, 4 ..... (2)$

Substitusi persamaan (2) ke (1) maka diperoleh:

$3 (v_{B}^{'} - 0, 4) + 5 v_{B}^{'} = 27 3 v_{B}^{'} - 1, 2 + 5 v_{B}^{'} = 27 8 v_{B}^{'} = 28, 2 v_{B}^{'} = 3, 525 m / s .$

Substitusi nilai di atas ke persamaan (2) maka diperoleh:

$v_{A}^{'} = 3, 525 - 0, 4 v_{A}^{'} = 3, 125 m / s .$

Berdasarkan hasil di atas, diperoleh besar energi kinetik sistem setelah tumbukan yaitu:

$EK_{akhir}=\left(\frac12\times m_A\times v'_A^2\right)+\left(\frac12\times m_B\times v'_B^2\right)\\EK_{akhir}=\left(\frac12\times3\times\left(3,125\right)^2\right)+\left(\frac12\times5\times\left(3,525\right)^2\right)\\EK_{akhir}=45,7125\;\mathrm J.$

Dengan demikian, energi kinetik sistem setelah terjadi tumbukan adalah 45,7125 J. $\;\;$

Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher
di sesi Live Teaching, GRATIS!

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar berikut! Sebuah pendulum dengan panjang tali L = 1,0 meter diberi beban berupa bola m = 1,0 kg. Bola m dilepaskan dari keadaan diam saat pendulum diberi simpangan sebesar θ = 3...

5.0

Jawaban terverifikasi

Bola 400 g dijatuhkan dari ketinggan 100 m, lalu menumbuk lantai dengan koefisien tumbukan 0,9. Hitunglah energi yang hilang akibat tumbukan tersebut!

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan pernyataan berikut ini! Roket massanya berubah terhadap waktu karena pembakaran bahan bakar. Tumbukan benda tidak elastis sama sekali memiliki koefisien restitusi 1. Dua buah be...

2.6

Jawaban terverifikasi

Seorang pemain basket berlari dengan laju 3 m/s. Di suatu titik, dia melemparkan bola secara horizontal dengan suatu laju v 0 relatif terhadap dirinya. Dia ingin agar bola mengenai target di B yang ja...

0.0

Jawaban terverifikasi

Dua mobil A dan B bergerak searah, masing-masing dengan kecepatan 36 km/jamdan 72 km/jam.Mobil A bermassa 800 kg ditabrak dari belakang oleh mobil B yang memiliki massa 1.200 kg. Tentukan kecepatan ti...

4.8

Jawaban terverifikasi