Roboguru

Sebuah peluru bermassa m ditembakkan ke dalam suatu ayunan balistik yang bermassa M dan peluru tertanam di dalam balok. Saat ayunan mencapai tinggi maksimum, tali membentuk sudut  terhadap sumbu vertikal. Jika panjang kawat , maka kecepatan peluru adalah...

Pertanyaan

Sebuah peluru bermassa m ditembakkan ke dalam suatu ayunan balistik yang bermassa M dan peluru tertanam di dalam balok. Saat ayunan mencapai tinggi maksimum, tali membentuk sudut theta terhadap sumbu vertikal. Jika panjang kawat l, maka kecepatan peluru adalah...

  1. fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis square root of 2 g l left parenthesis 1 minus sin theta right parenthesis end root over denominator m end fraction

  2. fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis square root of 2 g l left parenthesis 1 minus tan theta right parenthesis end root over denominator m end fraction

  3. fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis square root of 2 g l left parenthesis 1 minus cos theta right parenthesis end root over denominator m end fraction

  4. fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis square root of g l left parenthesis 1 minus cos theta right parenthesis end root over denominator m end fraction

  5. fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis square root of g l left parenthesis 1 minus sin theta right parenthesis end root over denominator m end fraction

Pembahasan Soal:

Diketahui :

m subscript p equals space m m subscript a equals M

Ditanya :

v= ?

Jawab :

Hukum kekekalan momentum

m subscript p v subscript p plus m subscript a v subscript a equals left parenthesis m subscript p plus m subscript a right parenthesis v apostrophe m v subscript p plus 0 equals left parenthesis m plus M right parenthesis v apostrophe v subscript p equals fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis v apostrophe over denominator m end fraction

Ketinggian maksimum ayunan

h equals l minus A C h equals l minus l cos theta

Hukum kekekalan energi mekanik

v apostrophe equals square root of 2 g h end root v apostrophe equals square root of 2 g open parentheses l minus l cos theta close parentheses end root v apostrophe equals square root of 2 g l left parenthesis 1 minus cos theta right parenthesis end root

Kecepatan awal peluru

v subscript p equals fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis square root of 2 g l left parenthesis 1 minus cos theta right parenthesis end root over denominator m end fraction

Jadi kecepatan awal peluru adalah v subscript p equals fraction numerator left parenthesis m plus M right parenthesis square root of 2 g l left parenthesis 1 minus cos theta right parenthesis end root over denominator m end fraction. Oleh karena itu jawaban yang benar adalah C.

Pembahasan terverifikasi oleh Roboguru

Dijawab oleh:

A. Acfreelance

Terakhir diupdate 11 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

Pada gambar (a) mobil sedan dan truk datang dari arah yang berlawanan dan saling mendekati. Gambar (b) kedua mobil mengalami tabrakan/tumbukan. Dodik berada di belakang mobil sedan dan Indah berada di...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

v1 = 30 m/s

v2 = -20 m/s

m1 = 1000 kg

m2 = 3000 kg

v1' = v2' =v' (menempel)

Dodik di belakang mobil sedan (m1)

Indah di bekang truk (m2)

Ditanya: siapa yang diselamatkan?

Jawab:

Untuk memilih siapa yang harus diselamatkan, kita perlu mengetahui arah gerak mobil sedan dan truk setelah tabrakan. Kita dapat menggunakan hukum kekekalan momentum.

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript 1 v subscript 1 plus m subscript 2 v subscript 2 end cell equals cell open parentheses m subscript 1 plus m subscript 2 close parentheses v apostrophe end cell row cell open parentheses 1000 close parentheses open parentheses 30 close parentheses plus open parentheses 3000 close parentheses open parentheses negative 20 close parentheses end cell equals cell open parentheses 1000 plus 3000 close parentheses v apostrophe end cell row cell 30.000 minus 60.000 end cell equals cell 4000 v apostrophe end cell row cell negative 30.000 end cell equals cell 4000 v apostrophe end cell row cell v apostrophe end cell equals cell fraction numerator negative 30.000 over denominator 4000 end fraction end cell row cell v apostrophe end cell equals cell negative 7 comma 5 space straight m divided by straight s end cell end table  

tanda negatif menunjukan bahwa setelah tabrakan mobil sedan dan truk bergerak searah dengan arah gerak truk semula (mengarah ke mobil sedan). Sehingga yang harus diselamatkan adalah Dodik yang berada di belakang mobil sedan. space

Roboguru

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

Pembahasan Soal:

Diketahui: 

m subscript 1 equals 50 space straight g equals 0 comma 05 space Kg m subscript 2 equals 0 comma 95 space Kg v subscript 2 equals 0 increment x equals 20 space cm equals 0 comma 02 straight m k equals 1 straight N divided by cm equals 100 space straight N divided by straight m

Ditanya: v1

Penyelesaian:

Energi potensial yang terjadi pada pegas adalah:

E subscript p equals 1 half k x squared equals 1 half left parenthesis 100 right parenthesis left parenthesis 0 comma 02 right parenthesis equals 1 space joule

Energi kinetik kedua benda setelah tumbukan sama dengan energi potensial pegas. Maka:

E subscript p equals E subscript k 2 equals 1 half left parenthesis m subscript 1 plus m subscript 2 right parenthesis v squared v equals square root of 4 over 1 end root equals 2 bevelled straight m over straight s

Dengan konsep hukum kekekalan momentum pada benda yang mengalami tumbukan tidak lenting sama sekali, maka:

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 0 comma 05 v subscript 1 equals 1. space 2 v subscript 1 equals 40 bevelled straight m over straight s

Jadi jawaban yang benar adalah D.

 

 

 

Roboguru

Dua benda yang massanya sama masing-masing 2 kg saling mendekati dengan kecepatan 6 m/s (ke kanan) dan 2 m/s (ke kiri). Setelah tumbukan, kedua benda menjadi satu. Besarnya kecepatan kedua benda setel...

Pembahasan Soal:

Pada tumbukan tidak lenting sama sekali hanya berlaku hukum kekekalan momentum. Hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku pada tumbukan ini karena sebagian besar energi pada proses tumbukan hilangg dalam bentuk panas dan bunyi. Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, kedua benda saling menempel dan bergerak bersama-sama setelah peristiwa tumbukan terjadi, sehingga

v subscript 1 apostrophe equals v subscript 2 apostrophe equals v apostrophe

maka hukum kekekalan momentum pada tumbukan tidak lenting sama sekali dituliskan sebagai:

m subscript 1 v subscript 1 plus m subscript 2 v subscript 2 equals open parentheses m subscript 1 plus m subscript 2 close parentheses v apostrophe

Pada Soal Ini

Diketahui:

m1 = m2 = m = 2 kg

v1 = 6 m/s (ke kanan)

v2 = - 2 m/s (ke kiri)

v1'=v2'=v'

Ditanya: v' =...?

Jawab:

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell m subscript 1 v subscript 1 plus m subscript 2 v subscript 2 end cell equals cell open parentheses m subscript 1 plus m subscript 2 close parentheses v apostrophe end cell row cell open parentheses 2 space kg close parentheses open parentheses 6 space straight m divided by straight s close parentheses plus open parentheses 2 space kg close parentheses open parentheses negative 2 space straight m divided by straight s close parentheses end cell equals cell open parentheses 2 space kg plus 2 space kg close parentheses v apostrophe end cell row cell 12 space kgm divided by straight s minus 4 space kgm divided by straight s end cell equals cell open parentheses 4 space kg close parentheses v apostrophe end cell row cell v apostrophe end cell equals cell 2 space straight m divided by straight s end cell end table 

v' positif artinya setelah tumbukan kedua benda bergerak ke kanan.

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.space  

Roboguru

Sebutir peluru yang massanya 0,01 kg ditembakan pada suatu ayunan balistik bermassa 1 kg sehingga peluru bersarang di dalamnya dan ayunan naik setinggi 0,2 m dari kedudukan semula. Jika g = 10 m/s2, k...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

mp = 0,01 kg

mb = 1 kg

h = 0,2 m

g = 10 m/s2

Ditanya: vp =..?

Jawab:

Perubahan posisi ayunan balistik digambarkan sebagai berikut.

Pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik, dimana energi mekanik di titik A sama dengan energi mekanik di titik B. DI titik A, peluru+balistik tidak memiliki ketinggian sehingga energi mekanik sama dengan energi kinetik. Di titik B. peluru+balistik diam sehingga energi mekanik sama dengan energi potensial. 

table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript A end cell equals cell E M subscript B end cell row cell E P subscript A plus E K subscript A end cell equals cell E P subscript B plus E K subscript B end cell row cell 0 plus 1 half m v squared end cell equals cell m g h plus 0 end cell row cell 1 half v squared end cell equals cell g h end cell row cell v squared end cell equals cell 2 g h end cell row v equals cell square root of 2 g h end root end cell row v equals cell square root of 2 open parentheses 10 close parentheses open parentheses 0 comma 2 close parentheses end root end cell row v equals cell square root of 4 end cell row v equals cell 2 space straight m divided by straight s end cell end table  

v = kecepatan peluru+balistik setelah tumbukan

Kejadian ketika peluru menumbuk balistik merupakan peristiwa tumbukan tidak lenting sama sekali karena peluru bersarang di balistik, dengan kecepatan awal balistik = 0, maka 

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 open parentheses m subscript p plus m subscript b close parentheses v end cell row cell open parentheses 0 comma 01 close parentheses v subscript p plus 0 end cell equals cell open parentheses 0 comma 01 plus 1 close parentheses 2 end cell row cell 0 comma 01 v subscript p end cell equals cell 2 comma 02 end cell row cell v subscript p end cell equals cell 202 space straight m divided by straight s end cell end table 

Dengan demikian, kecepatan peluru yang ditembakan adalah 202 m/s.

Jadi, jawaban yang tepat adalah D.space 

Roboguru

Sebuah balok yang bermassa 1,5 kg terletak diam di atas bidang horizontal. Koefisien gesekan balok dengan bidang horizontal 0,2. Peluru yang bermassa 10 g ditembakkan horizontal mengenai balok tersebu...

Pembahasan Soal:

Diketahui:

m subscript 1 equals 1 comma 5 space Kg v subscript 1 equals 0 mu equals 0 comma 2 m subscript 2 equals 10 straight g equals 0 comma 01 space Kg v subscript 1 apostrophe equals v subscript 2 apostrophe equals v

Ditanya: v2

Penyelesaian:

Kecepatan setelah tumbukan dapat dihitung dengan memanfaatkan persamaan energi, dimana energi kinetik balok dan peluru setelah tumbukan akan sama dengan energi yang yang disebabkan dengan gaya gesek.

E subscript k equals E subscript g a y a space g e s e k end subscript 1 half m v equals F subscript g e s e k end subscript s  F subscript g e s e k end subscript equals w. mu equals m g. mu 1 half m v squared equals m g. mu s v equals square root of 2 g mu s end root equals square root of 2. space 10. space 0 comma 2. space 1 end root v equals 2 space bevelled straight m over straight s

Berdasarkan hukum kekekalan momentum pada benda yang mengalami 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 1 comma 5 space. space 0 plus 0 comma 01 v subscript 2 equals left parenthesis 1 comma 5 plus 0 comma 01 right parenthesis 2 0 comma 01 v subscript 2 equals 3 comma 02 v subscript 2 equals 302 space bevelled straight m over straight s

Jawaban yang benar adalah E.

 

 

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