Pertanyaan

Sebuah balok yang terhubung pegas berada di atas bidang licin dengan massa balok 2 kg dan konstanta pegas 200 N/m. Kemudian, dalam arah mendatar terdapat peluru yang ditembakkan menuju ke balok tersebut sehingga peluru bersarang di balok dan pegas tertekan 40 cm. Apabila massa peluru 20 gram, besar kecepatan peluru sebelum masuk ke balok adalah ….

102 m/s
201 m/s
204 m/s
402 m/s
603 m/s

S. Syifa

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah D.

Pembahasan

Kasus di atas dapat diilustrasikan sebagai berikut. Untuk mencari besar kecepatan peluru sebelum masuk ke balok kita bisa menggunakan hukum kekekalan momentum.Kemudian, karena peluru bersarang di balok sehingga kecepatan setelah tumbukan antara balok dan peluru adalah sama. Hal ini menandakan bahwa balok dan peluru bertumbukan tidak lenting sama sekali. Akan tetapi sebelum itu, kita harus mencari terlebih dahulu besar kecepatan sistem (balok+peluru) setelah tumbukan, di mana energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial pegas, sehingga Ketika pegas tertekan maksimum, maka kecepatannya nol, sehingga Setelah mendapatkan besar kecepatan sistem (balok+peluru) maka gunakan hukum kekekalan momentum ketika tumbukan tidak lenting sama sekali, sehingga persamannya menjadi Dengan demikian, kecepatan peluru sebelum menumbuk balok adalah 402 m/s. Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

Kasus di atas dapat diilustrasikan sebagai berikut.

Untuk mencari besar kecepatan peluru sebelum masuk ke balok kita bisa menggunakan hukum kekekalan momentum. Kemudian, karena peluru bersarang di balok sehingga kecepatan setelah tumbukan antara balok dan peluru adalah sama. Hal ini menandakan bahwa balok dan peluru bertumbukan tidak lenting sama sekali.

Akan tetapi sebelum itu, kita harus mencari terlebih dahulu besar kecepatan sistem (balok+peluru) setelah tumbukan, di mana energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial pegas, sehingga

Ketika pegas tertekan maksimum, maka kecepatannya nol, sehingga

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell 1 half m blank left parenthesis 0 squared minus v subscript o superscript 2 right parenthesis end cell equals cell negative 1 half k straight capital delta x squared end cell row cell negative 1 half m v subscript o superscript 2 end cell equals cell negative 1 half k straight capital delta x squared end cell row cell v subscript o end cell equals cell square root of fraction numerator k straight capital delta x squared over denominator m subscript t o t a l end subscript end fraction end root end cell row cell v subscript o end cell equals cell square root of fraction numerator left parenthesis 200 right parenthesis left parenthesis 0 , 4 right parenthesis squared over denominator left parenthesis 2 plus 0 , 02 right parenthesis end fraction end root end cell row cell v subscript o end cell equals cell 3 , 98 blank straight m divided by straight s end cell end table end style$

Setelah mendapatkan besar kecepatan sistem (balok+peluru) maka gunakan hukum kekekalan momentum ketika tumbukan tidak lenting sama sekali, sehingga persamannya menjadi

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript p v subscript p plus m subscript b v subscript b end cell equals cell left parenthesis m subscript p plus m subscript b right parenthesis v to the power of apostrophe end cell row cell left parenthesis 0 , 02 right parenthesis v subscript p plus left parenthesis 2 right parenthesis left parenthesis 0 right parenthesis end cell equals cell left parenthesis 0 , 02 plus 2 right parenthesis left parenthesis 3 , 98 right parenthesis end cell row cell v subscript p end cell equals cell fraction numerator 8 , 0396 over denominator 0 , 02 end fraction end cell row cell v subscript p end cell equals cell 401 , 98 blank straight m divided by straight s end cell row cell v subscript p end cell equals cell 402 blank straight m divided by straight s end cell end table end style$

Dengan demikian, kecepatan peluru sebelum menumbuk balok adalah 402 m/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.

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

370

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Kawat x dan kawat y memiliki panjang masing-masing 2 m dan 1 m. Kedua kawat ditarik dengan gaya yang sama sehingga terjadi pertambahan panjang masing-masing 1 mm dan 0,5 mm. Jika diameter kawat y sama...

5.0

Jawaban terverifikasi

Terdapat tiga buah pegas identik yang disusun secara paralel mempunyai panjang L o kemudian ditarik dengan gaya F sehingga meregang sejauh Δ x . Jika konstanta pegasnya adalah k dan luas permukaan peg...

0.0

Jawaban terverifikasi

Dua pegas dengan konstanta pegas k A = 200 N / m dan k 6 = 50 N / m . Jika pegas pertama dipotong menjadi 5 bagian yang sama persis, kemudian tiga bagian ini dihubungkan paralel, lalu diserikan dengan...

4.3

Jawaban terverifikasi

Sebuah batang baja berbentuk silinder hendak digunakan sebagai pilar sebuah bangunan. Silinder baja tersebut memiliki panjang 4 m, jari-jari penampang 5 cm, dan moduluselastisnya 1,9 x 10 11 N/m 2 . J...

4.5

Jawaban terverifikasi

Sebuah pistol mainan bekerja dengan menggunakan pegas untuk melontarkan pelurunya. Jika pistol yang sudah dalam keadaan terkokang, yaitu dengan menekan pegas sejauh x , diarahkan dengan membuat sudut ...

209

3.0

Jawaban terverifikasi