Pertanyaan

Berikut ini adalah pengujian balistik dengan menggunakanbalok 12 kg dan pegas yang memiliki konstanta 1.000 N/m. Setelah menumbuk, peluru yang massanya 80 gram bersarangdi dalam balok dan menyebabkan balok tertekan maksimumsejauh 16 cm. Bila lantai dianggap licin, tentukan kelajuanpeluru sebelum menumbuk balok!

Berikut ini adalah pengujian balistik dengan menggunakan balok 12 kg dan pegas yang memiliki konstanta 1.000 N/m.

Setelah menumbuk, peluru yang massanya 80 gram bersarang di dalam balok dan menyebabkan balok tertekan maksimum sejauh 16 cm. Bila lantai dianggap licin, tentukan kelajuan peluru sebelum menumbuk balok! $\;\;$

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kelajuan pelurusebelum menumbuk balokadalah 219,82m/s.

kelajuan peluru sebelum menumbuk balok adalah 219,82 m/s. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: M = 12 kg k = 1.000 N / m m = 80 g = 0 , 08 kg Δ x = 16 cm = 0 , 16 m Ditanya: v p = ... ? Penyelesaian: Bila peluru ditembakkan pada balok, terjadi transfer energi yang merubahenergi kinetik peluru menjadi energi potensial pegas pada sistem balok. Tumbukanantara peluru dan balok adalah tumbukan tidak lenting sama sekali karena peluru bersarang di dalam balok, maka berlaku hukum kekekalan momentum berikut. m × v p = ( m + M ) × v ′ v ′ = m + M m v p .... ( 1 ) Ketika peluru telah bersarang dalam balok, energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial pegas yang memenuhi hukum kekekalan energi mekanik. E M 1 = E M 2 E K s i s t e m = E P p e g a s 2 1 × ( m + M ) × v ′2 = 2 1 × k × Δ x 2 v ′2 = m + M k × Δ x 2 .... ( 2 ) Substitusi persamaan (1) ke (2) maka diperoleh: ( m + M m v p ) 2 = m + M k × Δ x 2 ( m + M ) 2 m 2 v p 2 = m + M k × Δ x 2 v p 2 = m 2 ( k × Δ x 2 ) ( m + M ) v p = m Δ x k ( m + M ) . Dengan menggantikan setiap variabel sesuai dengan data soal, diperoleh hasil berikut ini. v p = 0 , 08 0 , 16 × 1.000 × ( 0 , 08 + 12 ) v p = 8 755 v p = 219 , 82 m / s . Dengan demikian, kelajuan pelurusebelum menumbuk balokadalah 219,82m/s.

Diketahui:

$M = 12 kg k = 1.000 N / m m = 80 g = 0, 08 kg Δ x = 16 cm = 0, 16 m$

Ditanya: $v_{p} = ... ?$

Penyelesaian:

Bila peluru ditembakkan pada balok, terjadi transfer energi yang merubah energi kinetik peluru menjadi energi potensial pegas pada sistem balok. Tumbukan antara peluru dan balok adalah tumbukan tidak lenting sama sekali karena peluru bersarang di dalam balok, maka berlaku hukum kekekalan momentum berikut.

$m \times v_{p} = (m + M) \times v^{'} v^{'} = \frac{m}{m + M} v_{p} .... (1)$

Ketika peluru telah bersarang dalam balok, energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial pegas yang memenuhi hukum kekekalan energi mekanik.

$E M_{1} = E M_{2} E K_{s i s t e m} = E P_{p e g a s} \frac{1}{2} \times (m + M) \times v^{'2} = \frac{1}{2} \times k \times Δ x^{2} v^{'2} = \frac{k \times Δ x ^{2}}{m + M} .... (2)$

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

$(\frac{m}{m + M} v_{p})^{2} = \frac{k \times Δ x ^{2}}{m + M} \frac{m ^{2}}{( m + M ) ^{2}} v_{p}^{2} = \frac{k \times Δ x ^{2}}{m + M} v_{p}^{2} = \frac{( k \times Δ x ^{2} ) ( m + M )}{m ^{2}} v_{p} = \frac{Δ x}{m} k (m + M) .$

Dengan menggantikan setiap variabel sesuai dengan data soal, diperoleh hasil berikut ini.

$v_{p} = \frac{0 , 16}{0 , 08} \times 1.000 \times (0, 08 + 12) v_{p} = 8755 v_{p} = 219, 82 m / s .$

Dengan demikian, kelajuan peluru sebelum menumbuk balok adalah 219,82 m/s. $\;\;$

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

287

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Perhatikan gambar berikut! Balok A massanya 1,2 kg terhubung pada pegas dengan konstanta 100 N/m. Balok B massanya 1,3 kgmeluncur pada lantai licin dengan kelajuan 5,0 m/s sehingga menumbuk balo...

142

4.6

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Balok A massanya 1,2 kg terhubung pada pegas dengan konstanta 100 N/m. Balok B massanya 1,3 kgmeluncur pada lantai licin dengan kelajuan 5,0 m/s sehingga menumbuk balo...

142

4.6

Jawaban terverifikasi

Dua benda masing-masing massanya 2 kg dan 3kg bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 4 m/s dan 6 m/s. Jika setelah tumbukan kedua benda menyatu, maka besar energi yang hilang pada saat terjadi tumb...

2rb+

4.0

Jawaban terverifikasi

Peluru dengan massa 50 g ditembakkanke arah balok bermassa 0,95 kgyangterletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar. Hal itumenyebabkan pegas tertekan 20 cm. Jik...

639

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah balok bermassa 0,98 kg digantungpada seutas tali dengan panjang 40 cm.Kemudian ditembak dengan peluru bermassa 20 g dengan kecepatan 100 m/s.Jika peluru bersarang pada balok, maka sudutsimpanga...

994

3.2

Jawaban terverifikasi