Bola bermassa m = 1,90 kg digantung denganseutas tali dalam posisi diam. Sebuah pelurubermassa m = 0,10 kg ditembakkan sehinggabersarang di dalam bola. Jika posisi bolamengalami kenaikkan sebesar h = 20 cm danpercepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s 2 ,maka kelajuan peluru saat mengenai bolaadalah....

Pembahasan

Diketahui: m b ​ = 1 , 9 kg v b ​ = 0 m / s m p ​ = 0 , 1 kg h = 20 cm = 0 , 2 m g = 10 m / s 2 Ditanyakan: v p ​ = ... ? Jawaban: Momentumdidefinisikan sebagai ukuran kesukaran untuk menghentikan gerakan suatu benda. Pada pembahasan momentum dikenal hukum kekekalan momentum yaitu momentumsesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum sesaat setelah tumbukan, asalkan tidak ada gaya lain yang bekerja pada benda tersebut. Hukum kekekalan momentum biasa diterapkan pada tumbukan. Tumbukan terbagi menjadi 3 jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tak lenting sama sekali. Pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik, dimana energi mekaniksesaat benda bertumbukan sama dengan energi mekaniksesaat setelah tumbukan. Saat peluru menumbuk bola, bola masih berada pada posisi diam sehingga dianggaptidak 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. EM EP + E K 0 + 2 1 ​ m v 2 2 1 ​ m ​ v 2 2 1 ​ v 2 v 2 v 2 v 2 v ​ = = = = = = = = = ​ E M ′ E P ′ + E K ′ m g h + 0 m ​ g h g h 2 g h 2 × 10 × 0 , 2 4 2 ​ Nilai v merupakan nilai kecepatan peluru dan bola sesaat peluru menumbukbola. setelah nilai kecepatan diketahui, selanjutnya karena peluru bersarang pada bola, maka tumbukan ini dikategorikan tumbukan tak lenting sama sekali, sehingga: m b ​ v b ​ + m p ​ v p ​ 1 , 9 × 0 + 0 , 1 × v p ​ 0 + 0 , 1 v p ​ 0 , 1 v p ​ v p ​ v p ​ ​ = = = = = = ​ v ′ ( m b ​ + m p ​ ) 2 ( 1 , 9 + 0 , 1 ) 2 ( 2 ) 4 0 , 1 4 ​ 40 ​ Dengan demikian, jawaban yang tepat ditunjukkan oleh pilihan B.