Sebuah peluru bermassa 20 kg ditembakkan membentuk sudut 37° terhadap arah horizontal dengan kecepatan awal 325 m/s. Pada titik tertinggi, peluru meledak dan terbagi menjadi dua bagian sama besar, satu bagian tetap bergerak seperti semula dan satu bagian lainnya langsung jatuh secara vertikal menuju tanah tanpa kecepatan awal setalah ledakan. Jika gesekan dengan udara diabaikan, maka jarak kedua peluru setelah terjadi ledakan adalah ...(g = 10 m/s 2 ).

Pembahasan

Diketahui: Ditanya: Jarak kedua peluru setelah terjadi ledakan? Ketika terjadi ledakan peluru berada di titik tertinggi. Kecepatan di titik tertinggi hanya dipengaruhi oleh kecepatan pada sumbu–x, sehingga bagian peluru yang langsung jatuh ke tanah tidak memiliki kecepatan awal. Jarak peluru yang jatuh langsung ke tanah = ½ jarak maksimum yang ditempuh peluru: Jarak tempuh bagian peluru lainnya hingga mencapai tanah dapat dihitung sebagai berikut: Kecepatan bagian peluru kedua dapat dihitung berdasarkan hukum kekekalan momentum. Momentum partikel pada titik tertinggi, hanya dipengaruhi oleh kecepatan dari sumbu–x. Maka momentum partikelnya adalah: Peluru terbagi menjadi dua bagian sama besar, maka massa partikel menjadi setengahnya. Satu bagian tetap bergerak seperti semula dan satu bagian lainnya langsung jatuh secara vertikal (tanpa kecepatan). Berdasarkan hukum kekekalan momentum, momentum benda sebelum ledakan sama dengan momentum benda setelah ledakan. Kita dapat menghitung kecepatan peluru yang tetap bergerak, yaitu Maka jarak tempuh bagian peluru kedua: Maka jarak kedua peluru setelah terjadi ledakan adalah: Jadi, jawaban yang tepat adalah C.