Pertanyaan

Sebuah benda A bemassa m A bergeraksepanjang sumbu x positif dengan kelajuankonstan v 0 . Benda tersebut menumbuk benda B bermassa m B yang dalam keadaan diam. Selamatumbukan, besar gaya interaksi yang dialamibenda B ditunjukkan dalam gambar. Kelajuanbenda A setelah bertumbukan adalah ... (SBMPTN 2019/UTBK II/FISIKA/27)

Sebuah benda A bemassa m_A bergerak sepanjang sumbu x positif dengan kelajuan konstan v₀. Benda tersebut menumbuk benda B bermassa m_B yang dalam keadaan diam. Selama tumbukan, besar gaya interaksi yang dialami benda B ditunjukkan dalam gambar. Kelajuan benda A setelah bertumbukan adalah ... $\;$

(SBMPTN 2019/UTBK II/FISIKA/27)

$v_{0} + \frac{2 F _{0} ( △ t _{0} )}{m _{A}}$
$v_{0} - \frac{F _{0} ( △ t _{0} )}{2 m _{A}}$
$v_{0} + \frac{F _{0} ( △ t _{0} )}{m _{A}}$
$v_{0} + \frac{2 F _{0} ( △ t _{0} )}{( m _{A} + m _{B} )}$
$v_{0} - \frac{F _{0} ( △ t _{0} )}{2 ( m _{A} + m _{B} )}$

8 dari 10 siswa nilainya naik

dengan paket belajar pilihan

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan

Diketahui : m A = m A v 0A = v 0 m B = m B v 0B = 0 Ditanya : v' A Penyelesaian : Momentum adalah besaran yang berhubungan dengan kecepatan dan massa suatu benda. Impuls adalah hasil kali antara gaya rata-rata dan selang waktu gaya tersebut bekerja. Hubungan antara impuls dan momentum dinyatakan dalam persamaan berikut. I F △ t = = △ p m ( v ′ − v 0 ) Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa momentum sebelum tumbukan sama dengan momentum sesudah tumbukan. m A v 0 A + m B v 0 B = m A v A ′ + m B v B ′ Impuls yang dialami benda B sama dengan luas grafik. F △ t 2 1 F 0 △ t 0 = = m ( v B ′ − v 0 B ) m B v B ′ ... persamaan 1 Tinjau Hukum kekekalan momentum pada peristiwa di atas. m A v 0 A + m B v 0 B m A v 0 + 0 m A v 0 − m B v B ′ = = = m A v A ′ + m B v B ′ m A v A ′ + m B v B ′ m A v A ′ ..... persamaan 2 Masukkan persamaan 1 ke dalam persamaan 2. m A v 0 − m B v B ′ m A v 0 − 2 1 F 0 △ t 0 m A m A v 0 − 2 m A 1 F 0 △ t 0 v 0 − 2 m A F 0 △ t 0 = = = = m A v A ′ m A v A ′ m A m A v A ′ v A ′ Dengan demikian,Kelajuanbenda A setelah bertumbukan adalah v 0 − 2 m A F 0 ( △ t 0 ) . Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Diketahui :

m_A = m_A

v_0A = v₀

m_B = m_B

v_0B = 0

Ditanya : v'_A

Penyelesaian :

Momentum adalah besaran yang berhubungan dengan kecepatan dan massa suatu benda. Impuls adalah hasil kali antara gaya rata-rata dan selang waktu gaya tersebut bekerja.

Hubungan antara impuls dan momentum dinyatakan dalam persamaan berikut.

$I F △ t = = △ p m (v^{'} - v_{0})$

Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa momentum sebelum tumbukan sama dengan momentum sesudah tumbukan.

$m_{A} v_{0 A} + m_{B} v_{0 B} = m_{A} v_{A}^{'} + m_{B} v_{B}^{'}$

Impuls yang dialami benda B sama dengan luas grafik.

$F △ t \frac{1}{2} F_{0} △ t_{0} = = m (v_{B}^{'} - v_{0 B}) m_{B} v_{B}^{'} ... persamaan 1$

Tinjau Hukum kekekalan momentum pada peristiwa di atas.

$m_{A} v_{0 A} + m_{B} v_{0 B} m_{A} v_{0} + 0 m_{A} v_{0} - m_{B} v_{B}^{'} = = = m_{A} v_{A}^{'} + m_{B} v_{B}^{'} m_{A} v_{A}^{'} + m_{B} v_{B}^{'} m_{A} v_{A}^{'} ..... persamaan 2$

Masukkan persamaan 1 ke dalam persamaan 2.

$m_{A} v_{0} - m_{B} v_{B}^{'} m_{A} v_{0} - \frac{1}{2} F_{0} △ t_{0} \frac{m _{A}}{m _{A}} v_{0} - \frac{1}{2 m _{A}} F_{0} △ t_{0} v_{0} - \frac{F _{0} △ t _{0}}{2 m _{A}} = = = = m_{A} v_{A}^{'} m_{A} v_{A}^{'} \frac{m _{A}}{m _{A}} v_{A}^{'} v_{A}^{'}$

Dengan demikian,Kelajuan benda A setelah bertumbukan adalah $v_{0} - \frac{F _{0} ( △ t _{0} )}{2 m _{A}}$ . $\;$

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

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

3.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah benda A bermassa m A bergerak sepanjang sumbu x positif dengan laju konstan v 0 . Benda tersebut menumbuk benda B yang diam. Selama tumbukan, besar gaya interaksi yang dialami olehbenda A ditun...

4.0

Jawaban terverifikasi

Grafik berikut ini menggambarkan hubungan gaya terhadap waktu dari proses pemukulan sebuah bola golf oleh tongkat pemukulnya. Dari grafik tersebut dapat diperoleh nilai impuls adalah ...Ns.

0.0

Jawaban terverifikasi

Dari grafik F terhadap t berikut, impuls yang dikerjakan gaya selama 0,03 sekon adalah ....

0.0

Jawaban terverifikasi

Grafik di atas menyatakan hubungan gaya F yang bekerja pada benda bermassa 3 kg terhadap waktu t selama gaya itu bekerja pada benda. Bila benda mula-mula diam, maka kecepatan akhir benda adalah ....

3.9

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda bermassa 2 kg yang sedang bergerak dengan laju tetaptiba-tiba menumbuk karung pasir sehingga mengalami gaya F sebagaifungsi waktu seperti terlihat pada grafik di bawah ini. Perubaha...

5.0

Jawaban terverifikasi