Roboguru

Sebuah peluru bermassa 100 gram ditembakkan ke arah balok bermassa 0,90 kg yang terletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar.    Kejadian tersebut menyebabkan pegas tertekan sejauh 20 cm. Jika telah dilakukan perhitungan dan menunjukkan bahwa gaya sebesar 1 N dapat menyebabkan pegas tertekan 1 cm, berapakah besar kecepatan mula-mula peluru?

Pertanyaan

Sebuah peluru bermassa 100 gram ditembakkan ke arah balok bermassa 0,90 kg yang terletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar. 

 

Kejadian tersebut menyebabkan pegas tertekan sejauh 20 cm. Jika telah dilakukan perhitungan dan menunjukkan bahwa gaya sebesar 1 N dapat menyebabkan pegas tertekan 1 cm, berapakah besar kecepatan mula-mula peluru? 

Pembahasan Video:

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m subscript P equals 10 space straight g equals 0 comma 01 space kg m subscript B equals 0 comma 90 space kg v subscript B equals 0 space straight m divided by straight s space left parenthesis balok space diam right parenthesis capital delta x equals 20 space cm equals 0 comma 2 space straight m k equals fraction numerator 1 space straight N over denominator 1 space cm end fraction equals 100 space straight N divided by straight m Tumbukan space tidak space lenting space sama space sekali                           

Ditanya: v subscript P equals... ?    

Penyelesaian:

Tumbukan diartikan sebagai interaksi antara dua benda dan berlangsung pada waktu yang relatif singkat.

Ketika tumbukan peluru bersarang pada balok, ini artinya terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali.

mPvP+mBvB=(mP+mB)v0,1×vP+0,90×0=(0,1+0,90)×vvP=0,1v...(1)      

Setelah tumbukan, peluru dan balok menekan pegas, maka terjadi perubahan energi kinetik setelah tumbukan menjadi energi potensial pegas yang dapat dihitung dengan hukum kekekalan energi mekanik.

EMawal=EMakhir(EP+EK)awal=(EP+EK)akhir0+21×(mP+mB)×v′2=21×k×Δx2+021×(0,1+0,90)×v′2=21×100×0,2221v′2=50×0,0421v′2=2v′2=4v=2m/s

Substitusi persamaan (2) ke (1), diperoleh:

vP=0,1vvP=0,12vP=20m/s

Dengan demikian, kecepatan mula-mula peluru adalah 20 m/s.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 20 m/s.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

N. Puspita

Terakhir diupdate 24 September 2021

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

Pertanyaan yang serupa

Peluru dengan massa 50 g ditembakkan ke arah balok bermassa 0,95 kg yang terletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar.   Hal itu menyebabkan pegas tertekan 20 cm. J...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m subscript P equals 50 space straight g equals 0 comma 05 space kg m subscript B equals 0 comma 95 space kg v subscript B equals 0 space straight m divided by straight s space left parenthesis balok space diam right parenthesis capital delta x equals 20 space cm equals 0 comma 2 space straight m k equals 400 space straight N divided by straight m Tumbukan space tidak space lenting space sama space sekali                        

Ditanya: v subscript P equals... ?    

Penyelesaian:

Ketika tumbukan peluru bersarang pada balok, ini artinya terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali.

m subscript P v subscript P plus m subscript B v subscript B equals left parenthesis m subscript P plus m subscript B right parenthesis v apostrophe 0 comma 05 cross times v subscript P plus 0 comma 95 cross times 0 equals open parentheses 0 comma 05 plus 0 comma 95 close parentheses cross times v apostrophe v apostrophe equals 0 comma 05 cross times v subscript P space... left parenthesis 1 right parenthesis  

Setelah tumbukan, peluru dan balok menekan pegas, maka terjadi perubahan energi kinetik setelah tumbukan menjadi energi potensial pegas yang dapat dihitung dengan hukum kekekalan energi mekanik.

E M subscript a w a l end subscript equals E M subscript a k h i r end subscript open parentheses E P plus E K close parentheses subscript a w a l end subscript equals open parentheses E P plus E K close parentheses subscript a k h i r end subscript 0 plus 1 half cross times open parentheses m subscript P plus m subscript B close parentheses cross times v apostrophe squared equals 1 half cross times k cross times capital delta x squared plus 0 1 half cross times open parentheses 0 comma 05 plus 0 comma 95 close parentheses cross times v apostrophe squared equals 1 half cross times 400 cross times 0 comma 2 squared v apostrophe squared equals 16 v apostrophe equals 4 space straight m divided by straight s space... left parenthesis 2 right parenthesis  

Substitusi persamaan (2) ke (1), diperoleh:

v apostrophe equals 0 comma 05 cross times v subscript P 4 equals 0 comma 05 cross times v subscript P v subscript P equals fraction numerator 4 over denominator 0 comma 05 end fraction v subscript P equals 80 space straight m divided by straight s.  

Dengan demikian, kecepatan mula-mula peluru adalah 80 m/s.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah E.

0

Roboguru

Sebuah balok bermassa 0,98 kg digantung pada seutas tali dengan panjang 40 cm. Kemudian ditembak dengan peluru bermassa 20 g dengan kecepatan 100 m/s. Jika peluru bersarang pada balok, maka sudut simp...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m subscript P equals 20 space straight g equals 0 comma 02 space kg v subscript P equals 100 space straight m divided by straight s m subscript B equals 0 comma 98 space kg v subscript B equals 0 space straight m divided by straight s space left parenthesis balok space diam right parenthesis L equals 40 space cm equals 0 comma 4 space straight m Tumbukan space tidak space lenting space sama space sekali                       

Ditanya: theta equals... ?   

Penyelesaian:

Permasalahan dapat diilustrasikan pada gambar berikut ini.

 

Ketika tumbukan peluru bersarang pada balok, ini artinya terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali.

m subscript P v subscript P plus m subscript B v subscript B equals left parenthesis m subscript P plus m subscript B right parenthesis v apostrophe 0 comma 02 cross times 100 plus 0 comma 98 cross times 0 equals open parentheses 0 comma 02 plus 0 comma 98 close parentheses cross times v subscript B apostrophe v subscript B apostrophe equals 2 space straight m divided by straight s. 

Setelah tumbukan, peluru dan balok naik bersama-sama ke ketinggian  h, besar sudut simpangan dihitung melalui hukum kekekalan energi mekanik pada titik A dan B.

E M subscript A equals E M subscript B open parentheses E P plus E K close parentheses subscript A equals open parentheses E P plus E K close parentheses subscript B 0 plus 1 half cross times open parentheses m subscript P plus m subscript Q close parentheses cross times v subscript B superscript apostrophe 2 end superscript equals open parentheses m subscript P plus m subscript Q close parentheses cross times g cross times h plus 0 1 half cross times 2 squared equals 10 cross times h h equals 0 comma 2 space straight m. 

Selanjutnya dari hubungan panjang tali dan ketinggian diperoleh:

L equals h plus L space cos space theta L left parenthesis 1 minus cos space theta right parenthesis equals h cos space theta equals 1 minus h over L cos space theta equals 1 minus fraction numerator 0 comma 2 over denominator 0 comma 4 end fraction cos space theta equals 1 half theta equals 60 degree. 

Dengan demikian, sudut simpangan tali saat ditumbuk peluru adalah 60 degree.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah D.

0

Roboguru

Sebutir peluru bermassa 6 g ditembakkan dan bersarang pada ayunan balistik dengan balok bermassa 1 kg, menyebabkan balok naik 7,2 cm dari kedudukan setimbangnya. Jika g = 10 m/s2, berapakah kecepatan ...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m subscript P equals 6 space straight g equals 0 comma 006 space kg m subscript B equals 1 space kg v subscript B equals 0 space straight m divided by straight s space left parenthesis balok space diam right parenthesis h equals 7 comma 2 space cm equals 0 comma 072 space straight m g equals 10 space straight m divided by straight s squared Tumbukan space tidak space lenting space sama space sekali                        

Ditanya: v subscript P equals... ?    

Penyelesaian:

Tumbukan diartikan sebagai interaksi antara dua benda dan berlangsung pada waktu yang relatif singkat.

Permasalahan dapat diilustrasikan pada gambar berikut ini.

 

Ketika tumbukan peluru bersarang pada balok, ini artinya terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali.

m subscript P v subscript P plus m subscript B v subscript B equals left parenthesis m subscript P plus m subscript B right parenthesis v apostrophe 0 comma 006 cross times v subscript P plus 1 cross times 0 equals open parentheses 0 comma 006 plus 1 close parentheses cross times v subscript B apostrophe v subscript B apostrophe equals fraction numerator 0 comma 006 over denominator 1 comma 006 end fraction cross times v subscript P v subscript B apostrophe equals 3 over 503 cross times v subscript P space... left parenthesis 1 right parenthesis  

Setelah tumbukan, peluru dan balok naik bersama-sama ke ketinggian  = 7,2 cm, maka berdasarkan hukum kekekalan energi mekanik pada titik A dan B diperoleh:

E M subscript A equals E M subscript B open parentheses E P plus E K close parentheses subscript A equals open parentheses E P plus E K close parentheses subscript B 0 plus 1 half cross times open parentheses m subscript P plus m subscript Q close parentheses cross times v subscript B superscript apostrophe 2 end superscript equals open parentheses m subscript P plus m subscript Q close parentheses cross times g cross times h plus 0 1 half cross times v subscript B superscript apostrophe 2 end superscript equals 10 cross times 0 comma 072 v subscript B superscript apostrophe 2 end superscript equals 1 comma 44 v apostrophe subscript B equals 1 comma 2 space straight m divided by straight s space.... left parenthesis 2 right parenthesis  

Selanjutnya substitusi persamaan (2) ke (1) diperoleh:

v apostrophe subscript B equals 3 over 503 cross times v subscript P 1 comma 2 equals 3 over 503 cross times v subscript P v subscript P equals 201 comma 2 space straight m divided by straight s.  

Dengan demikian, kecepatan peluru yang ditembakkan adalah 201,2 m/s.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 201,2 m/s.

0

Roboguru

Perhatikan gambar berikut!    Setelah bertumbukan, kedua mobil bergerak bersama dengan kecepatan 20 m/s. Tentukanlah massa mobil (M)!

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m subscript 1 equals 500 space kg v subscript 1 equals 40 space straight m divided by straight s v subscript 2 equals 10 space straight m divided by straight s v apostrophe equals 20 space straight m divided by straight s Tumbukan space tidak space lenting space sama space sekali                          

Ditanya: m subscript 2 equals M equals... ?     

Penyelesaian:

Setelah tumbukan kedua mobil bergerak bersama, ini artinya terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali.

m subscript 1 v subscript 1 plus m subscript 2 v subscript 2 equals left parenthesis m subscript 1 plus m subscript 2 right parenthesis v apostrophe 500 cross times 40 plus M cross times 10 equals open parentheses 500 plus M close parentheses cross times 20 20000 plus 10 M equals 10000 plus 20 M 10000 equals 10 M M equals 1000 space kg.   

Dengan demikian, massa mobil (M) adalah 1.000 kg.

Oleh karena itu, jawaban yang benar adalah 1.000 kg.

0

Roboguru

Benda A dan B bertumbukan sentral di atas bidang datar horizontal licin. Besar kecepatan A, kecepatan B, massa A, dan massa B berturut-turut adalah 2 m/s, 2 m/s, 5 kg, 3 kg. Jika tumbukan itu tidak el...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

vA=2smvB=2sm(arahberlawananA)mA=5kgmB=3kg 

(1) Karena tumbukan tidak elastis, maka v subscript A apostrophe equals v subscript B apostrophe equals v apostrophe. Sehingga hukum kekekalan momentum menjadi

pA+pBmAvA+mBvBmAvA+mBvB5.2+3(2)106v======pA+pBmAv+mBv(mA+mB)v(5+3)v8.v84=0,5sm 

(2) Energi kinetik A sebelum tumbukan adalah

E k subscript A equals 1 half m subscript A v subscript A squared equals 1 half.5. space 2 squared equals 10 space straight J

(3) Energi kinetik B sebelum tumbukan adalah

E k subscript B equals 1 half m subscript B v subscript B squared equals 1 half.3. space 2 squared equals 6 space straight J

(4) Energi kinetik A dan B setelah tumbukan adalah

Ek===21(mA+mB)v′221(5+3).2216J 

Dengan demikian, pernyataan yang benar adalah  (1), (2), dan (3).

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

0

Roboguru

Roboguru sudah bisa jawab 91.4% pertanyaan dengan benar

Tapi Roboguru masih mau belajar. Menurut kamu pembahasan kali ini sudah membantu, belum?

Membantu

Kurang Membantu

Apakah pembahasan ini membantu?

Belum menemukan yang kamu cari?

Post pertanyaanmu ke Tanya Jawab, yuk

Mau Bertanya

RUANGGURU HQ

Jl. Dr. Saharjo No.161, Manggarai Selatan, Tebet, Kota Jakarta Selatan, Daerah Khusus Ibukota Jakarta 12860

Coba GRATIS Aplikasi Ruangguru

Produk Ruangguru

Produk Lainnya

Hubungi Kami

Ikuti Kami

©2021 Ruangguru. All Rights Reserved