Pertanyaan

Perhatikan gambar di bawah ini! Sebuah pistol mainan berpeluru plastik ditembakkan pada bandul balok dengan panjang tali π 0 , 84 meter untukmembunyikan lonceng di atasnya. Peluru 10 g ditembakkan dengan kecepatan 14 m/s menumbuk balok diam bermassa 50 g. Setelah menumbuk balok, balok berputar dan bertumbukan dengan lonceng sehingga lonceng berbunyi dan kecepatan peluru·berkurang 25% dari kecepatan semula. Waktu yang dibutuhkan balok untuk membunyikan lonceng adalah ...

Perhatikan gambar di bawah ini!

Sebuah pistol mainan berpeluru plastik ditembakkan pada bandul balok dengan panjang tali $\frac{0 , 84}{π}$ meter untuk membunyikan lonceng di atasnya. Peluru 10 g ditembakkan dengan kecepatan 14 m/s menumbuk balok diam bermassa 50 g. Setelah menumbuk balok, balok berputar dan bertumbukan dengan lonceng sehingga lonceng berbunyi dan kecepatan peluru·berkurang 25% dari kecepatan semula. Waktu yang dibutuhkan balok untuk membunyikan lonceng adalah ...

4,5 s
2,4 s
1,5 s
0,8 s
1,2 s

S. Syifa

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Pembahasan

Misalkan kecepatan awal peluru adalah maka setelah menumbuk balok kecepatan peluru hanya menjadi karena berkurang sebesar 25%. Kecepatan balok setelah ditumbuk oleh peluru dapat kita hitung dengan persamaan kekekalan momentum Kita cek ketinggian maksimum yang dapat dicapai balok yaitu perhatikan bahwa ketinggian lonceng adalah balok tidak akan sampai ke lonceng sehingga lonceng tidak akan berbunyi maka waktu yang diperlukannya (tidak ada). Andaikan bandul tersebut terletak di meja horizontal maka setelah bertumbukan bandul akan bergerak dengan kelajuan konstan sehingga akan memiliki periode sebagai berikut waktu yang dibutuhkan untuk menumbuk lonceng adalah waktu setengah periode maka jadi jawaban yang tepat adalah (E)

Misalkan kecepatan awal peluru adalah maka setelah menumbuk balok kecepatan peluru hanya menjadi karena berkurang sebesar 25%. Kecepatan balok setelah ditumbuk oleh peluru dapat kita hitung dengan persamaan kekekalan momentum

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript p v subscript p end cell equals cell m subscript p v subscript p apostrophe plus m subscript b v subscript b end cell row cell m subscript b v subscript b end cell equals cell m subscript p v subscript p minus m subscript p open parentheses 0 comma 75 v subscript p close parentheses end cell row cell v subscript b end cell equals cell 1 fourth open parentheses m subscript p over m subscript b v subscript p close parentheses end cell row cell v subscript b end cell equals cell 1 fourth open parentheses fraction numerator 10 space text g end text over denominator 50 space text g end text end fraction open parentheses 14 space text m/s end text close parentheses close parentheses end cell row cell v subscript b end cell equals cell 0 comma 7 space text m/s end text end cell end table end style$

Kita cek ketinggian maksimum yang dapat dicapai balok yaitu

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 half m v squared end cell equals cell m g h end cell row h equals cell fraction numerator v squared over denominator 2 g end fraction end cell row h equals cell fraction numerator open parentheses 0 comma 7 close parentheses squared over denominator 2 open parentheses 10 close parentheses end fraction end cell row h equals cell 0 comma 0245 space text m end text end cell end table end style$

perhatikan bahwa ketinggian lonceng adalah

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row H equals cell 2 L end cell row H equals cell 2 open parentheses fraction numerator 0 comma 84 over denominator pi end fraction close parentheses end cell row H equals cell 0 comma 53 space text m end text end cell end table end style$

balok tidak akan sampai ke lonceng sehingga lonceng tidak akan berbunyi maka waktu yang diperlukannya (tidak ada). Andaikan bandul tersebut terletak di meja horizontal maka setelah bertumbukan bandul akan bergerak dengan kelajuan konstan sehingga akan memiliki periode sebagai berikut

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row omega equals cell v subscript b over L end cell row cell fraction numerator 2 pi over denominator T end fraction end cell equals cell v subscript b over L end cell row T equals cell fraction numerator 2 pi L over denominator v subscript b end fraction end cell end table end style$

waktu yang dibutuhkan untuk menumbuk lonceng adalah waktu setengah periode maka

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row t equals cell 1 half T end cell row t equals cell 1 half open parentheses fraction numerator 2 pi L over denominator v end fraction close parentheses end cell row t equals cell fraction numerator pi L over denominator v end fraction end cell row t equals cell fraction numerator pi open parentheses fraction numerator 0 comma 84 over denominator pi end fraction close parentheses over denominator 0 comma 7 end fraction end cell row t equals cell 1 comma 2 space text s end text end cell end table end style$

jadi jawaban yang tepat adalah (E)

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Peluru dengan massa 10 gram dan kecepatannya 1.000 m/s mengenai dan menembus sebuah balok dengan massa 100 kg yang diam di atas bidang datar tanpa gesekan. Jika kecepatan peluru setelah menembus balok...

4.7

Jawaban terverifikasi

Seorang nelayan bermassa 40 kg berada di atas perahu 60 kg. Perahu bergerak dengan kelajuan 10 m/s. Tentukan kecepatan perahu jika nelayan melompat dengan kecepatan 15 m/s dengan arah ke depan, searah...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah peluru bermassa 14 gram ditembakkan dengan kecepatan 180 m/s. Peluru tersebut mengenaibalok yang tergantung pada tali hingga balok bergerak naik. Apabila massa balok 886 gram, tinggi maksimum b...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perahu melaju ke kanan dengan kelajuan sebesar 20 m/s. Perahu tersebut dinaiki oleh dua orang anak. Massa anak pertama sebesar 45 kg dan massa anak kedua sebesar 60 kg. Jika massa perahu sebesar 250 k...

0.0

Jawaban terverifikasi

Benda A bermassa 20 kg bergerak dengan dengan kecepatan 20 m/s pada bidang datar lalu menabrak benda B bermassa 30 kg yang diam. Akibat tumbukan tersebut, kedua benda saling berkaitan. Perbandingan en...

5.0

Jawaban terverifikasi