Sebuah ayunan balistik memiliki massa 990 gram dan sedang diam. Jika ada peluru bermassa 10 gramditembakkan dengan kecepatan 200 m/s sehingga ayunan tersebut berayun, maka tentukanlah tinggiyang ditempuh ayunan balistik tersebut dari titik seimbangnya.

Pembahasan

Diketahui: m b ​ = 990 gr = 0 , 99 kg v b ​ = 0 m / s m p ​ = 10 gr = 0 , 01 kg v p ​ = 200 m / s Ditanyakan: h = ... ? Jawaban: Momentum didefinisikan sebagai ukuran kesukaran untuk menghentikan gerakan suatu benda. Pada pembahasan momentum dikenal hukum kekekalan momentum yaitu momentum sesaat 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.karena peluru bersarang pada ayunan, maka tumbukan ini dikategorikan tumbukan tak lenting sama sekali, sehingga: m p ​ v p ​ + m a ​ v a ​ 0 , 01 × 200 + 0 , 99 × 0 2 + 0 2 ​ = = = = ​ v ′ ( m p ​ + m a ​ ) v ′ ( 0 , 01 + 0 , 99 ) v ′ ( 1 ) v ′ ​ Pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik, dimana energi mekaniksesaat benda bertumbukan sama dengan energi mekaniksesaat setelah tumbukan. Saat peluru menumbuk ayunan, ayunan masih berada pada posisi diam sehingga dianggaptidak memiliki ketinggian dan energi mekanik sama dengan energi kinetiknya. Saat peluru telah menumbuk ayunan, ayunan 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 2 2 4 h h ​ = = = = = = = = = = ​ E M ′ E P ′ + E K ′ m g h + 0 m ​ g h g h 2 g h 2 × 10 × h 20 h 20 4 ​ 0 , 2 ​ Dengan demikian, tinggi yang ditempuh ayunan balistik tersebut dari titik seimbangnya adalah 0,2 m.