Pertanyaan

Gambar berikut adalah skema yang terjadi padapengujian balistik sebuah peluru dengan massa 200 gram. Berdasarkan hasil pengujian tersebut, bila massa balok adalah 19,8 kg dan percepatangravitasi bumi 10 m/s 2 , tentukan kecepatan pelurusebelum menumbuk balok!

Gambar berikut adalah skema yang terjadi pada pengujian balistik sebuah peluru dengan massa 200 gram.

Berdasarkan hasil pengujian tersebut, bila massa balok adalah 19,8 kg dan percepatan gravitasi bumi 10 m/s², tentukan kecepatan peluru sebelum menumbuk balok! $\;\;$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Frando

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kecepatan pelurusebelum menumbuk balokadalah 40 10 m/s.

kecepatan peluru sebelum menumbuk balok adalah

4010

m/s. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: m = 200 g = 0 , 2 kg M = 19 , 8 kg h = 8 cm = 0 , 08 m g = 10 m / s 2 Ditanya: v p = ... ? Penyelesaian: Bila peluru ditembakkan pada beban, terjadi transfer energi yang merubahenergi kinetik peluru menjadi energi potensial pada beban. Tumbukanantara peluru dan beban adalah tumbukan tidak lenting sama sekali, maka berlaku hukum kekekalan momentum berikut. m × v p = ( m + M ) × v ′ v ′ = m + M m v p .... ( 1 ) Ketika peluru telah bersarang dalam beban, energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial yang memenuhi hukum kekekalan energi mekanik. E M 1 = E M 2 E P 1 + E K 1 = E P 2 + E K 2 0 + [ 2 1 × ( m + M ) × v ′2 ] = [ ( m + M ) × g × h ] + 0 v ′2 = 2 × g × h .... ( 2 ) Substitusi persamaan (1) ke (2) maka diperoleh: ( m + M m v p ) 2 = 2 × g × h m + M m v p = 2 × g × h v p = m m + M 2 × g × h . Dengan menggantikan setiap variabel sesuai dengan data soal, diperoleh hasil berikut ini. v p = 0 , 2 0 , 2 + 19 , 8 × 2 × 10 × 0 , 08 v p = 40 10 m / s . Dengan demikian, kecepatan pelurusebelum menumbuk balokadalah 40 10 m/s.

Diketahui:

$m = 200 g = 0, 2 kg M = 19, 8 kg h = 8 cm = 0, 08 m g = 10 m / s^{2}$

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

Penyelesaian:

Bila peluru ditembakkan pada beban, terjadi transfer energi yang merubah energi kinetik peluru menjadi energi potensial pada beban. Tumbukan antara peluru dan beban adalah tumbukan tidak lenting sama sekali, 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 beban, energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial yang memenuhi hukum kekekalan energi mekanik.

$E M_{1} = E M_{2} E P_{1} + E K_{1} = E P_{2} + E K_{2} 0 + [\frac{1}{2} \times (m + M) \times v^{'2}] = [(m + M) \times g \times h] + 0 v^{'2} = 2 \times g \times h .... (2)$

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

$(\frac{m}{m + M} v_{p})^{2} = 2 \times g \times h \frac{m}{m + M} v_{p} = 2 \times g \times h v_{p} = \frac{m + M}{m} 2 \times g \times h .$

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

$v_{p} = \frac{0 , 2 + 19 , 8}{0 , 2} \times 2 \times 10 \times 0, 08 v_{p} = 4010 m / s .$

Dengan demikian, kecepatan peluru sebelum menumbuk balok adalah $4010$ m/s. $\;\;$

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

3.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

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...

3.5

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...

4.6

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...

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...

3.5

Jawaban terverifikasi

Sebutir peluru bermassa 6 g ditembakkandan bersarang pada ayunan balistik denganbalok bermassa 1 kg, menyebabkan baloknaik 7,2 cm dari kedudukan setimbangnya.Jika g = 10m/s 2 , berapakah kecepatanpelu...

5.0

Jawaban terverifikasi