Perhatikan gambar di samping! Beban A dan B massanya 0,4 kg dan 0,3 kg diikat dengan tali masing-masing panjangnya 80 cm. Bola A disimpangkan 30° dari kedudukan setimbangnya. Bila bola A berhenti setelah menumbuk bola B dan percepatan gravitasi bumi adalah 9,8 m/s 2 , tentukan kecepatan bola B sesaat setelah ditumbuk oleh bola A!

Pembahasan

Diketahui: m A ​ = 0 , 4 kg m B ​ = 0 , 3 kg L = 80 cm θ = 3 0 ∘ g = 9 , 8 m / s 2 Ditanya: Kecepatan bola B sesaat setelah ditumbuk oleh bola A? Penyelesaian: Sebelum dan setelah bola Amenumbuk bola Btersebut, berlaku hukum kekekalan momentum. Kecepatan bola A ketika panjang tali disimpangkan adalah v A ​ = 2 g h ​ . Untuk itu kita harus mengetahui nilai h dengan cara: cos ( 30 ) 0 , 8 ⋅ 0 , 8 x x ​ = = = = ​ 80 x ​ x 0 , 64 m 64 cm ​ Dan x adalah panjang tali ketika disimpangkan yang diproyeksikan ke sumbu y, maka h adalah selisih dari panjang tali ketika tidak disimpangkan dan ketika disimpangkan: h = L − x h = 0 , 8 − 0 , 64 h = 0 , 16 m Maka, kecepatan bolaA sesaat sebelum menumbuk bolaB adalah: v A ​ = 2 g h ​ v A ​ = 2 ⋅ 9 , 8 ⋅ 0 , 16 ​ v A ​ = 1 , 77 m / s Dan kecepatan bola B sesaat setelah bola A menumbuknya adalah: m A ​ ⋅ v A ​ + m B ​ ⋅ v B ​ 0 , 4 ⋅ 1 , 77 0 , 708 v B ′ ​ ​ = = = = ​ m A ​ ⋅ v A ′ ​ + m B ​ ⋅ v B ′ ​ 0 , 3 v B ′ ​ 0 , 3 v B ′ ​ 2 , 36 m / s ​ Dengan demikian,kecepatan bola B sesaat setelah ditumbuk oleh bola A adalah 2,36 m/s.