Bola bermassa M = 1,90 kg digantung dengan seutas tali dalam posisi diam seperti gambar di bawah. Sebuah peluru bermassa m = 0,10 kg ditembakkan hingga bersarang di dalam bola. Jika posisi bola mengalami kenaikkan sebesar h = 20 cm dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s 2 , maka kelajuan peluru saat mengenai bola adalah... m/s.

Pembahasan

Diketahui: m = 0 , 1 kg h = 20 cm = 0 , 2 m M = 1 , 9 kg v b ​ = 0 m / s g = 10 m / s 2 Ditanya: v p ​ ? Jawab: Pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik, dimana energi mekanik sesaat benda bertumbukan sama dengan energi mekanik sesaat setelah tumbukan. Saat peluru menumbuk bola, bola masih berada pada posisi diam sehingga dianggap tidak memiliki ketinggian dan energi mekanik sama dengan energi kinetiknya. Saat peluru telah menumbuk bola, bola menempuh simpangan maksimum kemudian diam sehingga energi mekanik sama dengan energi potensial. EP + E K 0 + 2 1 ​ m v ′2 2 1 ​ v ′2 v ′ v ′ v ′ ​ = = = = = = ​ E P ′ + E K ′ m g h + 0 g h 2 g h ​ 2 ( 10 ) ( 0 , 2 ) ​ 2 m / s ​ Nilai v' merupakan nilai kecepatan peluru dan bola sesaat peluru menumbuk bola. Setelah nilai kecepatan diketahui, selanjutnya karena peluru bersarang pada bola, maka tumbukan ini dikategorikan tumbukan tak lenting sama sekali, sehingga: M v b ​ + m v p ​ 0 + 0 , 1 v p ​ v p ​ ​ = = = ​ ( M + m ) v ′ ( 1 , 9 + 0 , 1 ) 2 40 m / s ​ Jadi,kelajuan peluru saat mengenai bola adalah 40 m/s . Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah C.