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!

Pertanyaan

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! space space

F. Arifin

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Trisakti

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kelajuan peluru sebelum menumbuk balok adalah 219,82 m/s. space space

Pembahasan

Diketahui:

M equals 12 space kg k equals 1.000 space straight N divided by straight m m equals 80 space straight g equals 0 comma 08 space kg capital delta x equals 16 space cm equals 0 comma 16 space straight m

Ditanya: v subscript p equals... ?

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 cross times v subscript p equals left parenthesis m plus M right parenthesis cross times v apostrophe v apostrophe equals fraction numerator m over denominator m plus M end fraction v subscript p space space space space space.... left parenthesis 1 right parenthesis

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

E M subscript 1 equals E M subscript 2 E K subscript s i s t e m end subscript equals E P subscript p e g a s end subscript 1 half cross times open parentheses m plus M close parentheses cross times v apostrophe squared equals 1 half cross times k cross times capital delta x squared v apostrophe squared equals fraction numerator k cross times capital delta x squared over denominator m plus M end fraction space space space space space.... left parenthesis 2 right parenthesis 

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

open parentheses fraction numerator m over denominator m plus M end fraction v subscript p close parentheses squared equals fraction numerator k cross times capital delta x squared over denominator m plus M end fraction m squared over open parentheses m plus M close parentheses squared v subscript p squared equals fraction numerator k cross times capital delta x squared over denominator m plus M end fraction v subscript p squared equals fraction numerator open parentheses k cross times capital delta x squared close parentheses open parentheses m plus M close parentheses over denominator m squared end fraction v subscript p equals fraction numerator capital delta x over denominator m end fraction square root of k open parentheses m plus M close parentheses end root.

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

v subscript p equals fraction numerator 0 comma 16 over denominator 0 comma 08 end fraction cross times square root of 1.000 cross times open parentheses 0 comma 08 plus 12 close parentheses end root v subscript p equals 8 square root of 755 v subscript p equals 219 comma 82 space straight m divided by straight s. 

Dengan demikian, kelajuan peluru sebelum menumbuk balok adalah 219,82 m/s. space space

233

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 kg meluncur pada lantai licin dengan kelajuan 5,0 m/s sehingga menumbuk balok ...

78

4.5

Jawaban terverifikasi

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Roboguru

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Download di Google PlayDownload di AppstoreDownload di App Gallery

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Fitur Roboguru

Topik Roboguru

Hubungi Kami

Ruangguru WhatsApp

081578200000

Email info@ruangguru.com

info@ruangguru.com

Contact 02140008000

02140008000

Ikuti Kami

©2022 Ruangguru. All Rights Reserved PT. Ruang Raya Indonesia