Pelurudengan massa 50 gram ditembakkan kearah balok bermassa 0,95 kg yang terletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas seperti pada gambar di atas. Hal itu menyebabkan pegas tertekan 20 cm. Perhitungan menunjukkan gaya sebesar 1 N dapat menyebabkan pegas tertekan 1 cm. Besar kecepatan mula mula peluru adalah .... (SPMB 2005 Regional II Kode 280 No.12)

Pembahasan

Diketahui : m p = 50 gram = 0,05 kg m b = 0,95 kg △ x = 20 cm = 0,2 Jika F = 1 N maka △ x = 1 cm Ditanyakan : v p ... ? Penyelesaian : Kecepatan peluru dapat dicari dengan menggunakan hukum kekelan momentum dengan terlebih dahulu mendari kecepatan setelah tumbukan menggunakan hukum kekekalan energi sebagai berikut E m E p p e g a s ​ 2 1 ​ k △ x 2 v ′2 ​ = = = = ​ E m ′ E k 2 1 ​ m t o t ​ v ′2 △ x m k ​ ​ ​ dimana energi mekanik sebelum hanya energi potensial pegas dan energi mekanik setelah tumbukanadalah hanya energi kinetik saja. Kecepatan setelah tumbukan peluru dengan balok sama karena bergerak bersama sama dan konstansta pegasnya adalah F k k k ​ = = = = ​ k △ x △ x F ​ 0 , 01 1 ​ 100 N/m ​ Maka kecepatan setelah tumbukan adalah v ′ v ′ v ′ ​ = = = ​ △ x m k ​ ​ 0 , 2 0 , 05 100 ​ ​ 2 m/s ​ sehingga kecepatam mula mula peluru adalah P 1 ​ + P 1 ​ m p ​ v p ​ + m b ​ v b ​ ( 0 , 05 ) v p ​ + 0 ( 0 , 05 ) v p ​ v p ​ ​ = = = = = ​ P ′ m t o t a l ​ v ′ ( 0 , 05 + 0 , 95 ) ( 2 ) 2 40 m/s ​ Oleh karena itu, Jawabannya adalah D.