Pertanyaan

Sebuah peluru dengan massa m p bergerak dengan kecepatan konstan v menumbuk sebuah balok kayu dengan massa m b yang diam tergantung pada tali sepanjang l . Setelah tumbukan, peluru tertanam dalam balok kayu. Kecepatan minimum peluru agar balok kayu mencapai titik tertinggi adalah ….

Sebuah peluru dengan massa m_p bergerak dengan kecepatan konstan v menumbuk sebuah balok kayu dengan massa m_b yang diam tergantung pada tali sepanjang l.

Setelah tumbukan, peluru tertanam dalam balok kayu. Kecepatan minimum peluru agar balok kayu mencapai titik tertinggi adalah ….

$begin mathsize 14px style open parentheses fraction numerator m subscript p plus m subscript b over denominator m subscript p end fraction close parentheses square root of l g end root end style$
$begin mathsize 14px style 2 open parentheses fraction numerator m subscript p plus m subscript b over denominator m subscript p end fraction close parentheses square root of l g end root end style$
$begin mathsize 14px style open parentheses fraction numerator m subscript p plus m subscript b over denominator 2 m subscript p end fraction close parentheses square root of l over g end root end style$
$begin mathsize 14px style open parentheses fraction numerator m subscript p plus m subscript b over denominator 2 m subscript p end fraction close parentheses square root of l g end root end style$
$begin mathsize 14px style 2 open parentheses fraction numerator m subscript p plus m subscript b over denominator m subscript p end fraction close parentheses square root of g over l end root end style$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

Y. Maghfirah

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah B.

Pembahasan

Diketahui: massa peluru = m p kecepatan awal peluru( v p ) = v massa balok = m b kecepatan awal balok( v b ) = 0 kecepatan setelah tumbukan = v ' Ditanya: kecepatan peluru ( v )? Pada peristiwa ini, terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali. Setelah terjadi tumbukan, peluru dan balok bergerak dengan kecepatan yang sama,sehingga berlaku hukum kekekalan momentum: Peluru dan balok kayu bergerak sampai posisi balok kayu berada di titik tertinggi (2 l ). Pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik, yaituketika balok kayuberada di bawah dan ketika berada di atas. Saat balok kayu berada di bawah, balok hanya memilikienergikinetik. Sedangkan ketikabalok kayu beradadi atas, hanya ada energi potensial (karena benda diam di titik tertinggi). Dengan demikian,kecepatan peluru agar balok kayu mencapai titik tertinggi adalah . Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

Diketahui:
massa peluru = m_p
kecepatan awal peluru (v_p) = v
massa balok = m_b
kecepatan awal balok (v_b) = 0
kecepatan setelah tumbukan = v'

Ditanya: kecepatan peluru (v)?

Pada peristiwa ini, terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali. Setelah terjadi tumbukan, peluru dan balok bergerak dengan kecepatan yang sama, sehingga berlaku hukum kekekalan momentum:

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell p subscript a w a l end subscript end cell equals cell p subscript a k h i r end subscript end cell row cell m subscript p v subscript p plus m subscript b v subscript b end cell equals cell left parenthesis m subscript p plus m subscript b right parenthesis v to the power of apostrophe end cell row cell v to the power of apostrophe end cell equals cell fraction numerator m subscript p v subscript p plus m subscript b v subscript b over denominator m subscript p plus m subscript b end fraction end cell row cell v to the power of apostrophe end cell equals cell fraction numerator m subscript p v plus m subscript b left parenthesis 0 right parenthesis over denominator m subscript p plus m subscript b end fraction end cell row cell v to the power of apostrophe end cell equals cell fraction numerator m subscript p v over denominator m subscript p plus m subscript b end fraction end cell end table end style$

Peluru dan balok kayu bergerak sampai posisi balok kayu berada di titik tertinggi (2l).

Pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik, yaitu ketika balok kayu berada di bawah dan ketika berada di atas.

Saat balok kayu berada di bawah, balok hanya memiliki energi kinetik. Sedangkan ketika balok kayu berada di atas, hanya ada energi potensial (karena benda diam di titik tertinggi).

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row cell E M subscript b a w a h end subscript end cell equals cell E M subscript a t a s end subscript end cell row cell E K subscript b a w a h end subscript plus E P subscript b a w a h end subscript end cell equals cell E K subscript a t a s end subscript plus E P subscript a t a s end subscript end cell row cell 1 half left parenthesis m subscript p plus m subscript b right parenthesis v apostrophe squared plus 0 end cell equals cell 0 plus left parenthesis m subscript p plus m subscript b right parenthesis g left parenthesis 2 l right parenthesis end cell row cell v apostrophe squared end cell equals cell 4 l g end cell row cell left parenthesis fraction numerator m subscript p v over denominator m subscript p plus m subscript b end fraction right parenthesis squared end cell equals cell 4 l g end cell row cell fraction numerator m subscript p v over denominator m subscript p plus m subscript b end fraction end cell equals cell square root of 4 l g end root end cell row v equals cell fraction numerator 2 left parenthesis m subscript p plus m subscript b right parenthesis square root of l g end root over denominator m subscript p end fraction end cell end table end style$

Dengan demikian, kecepatan peluru agar balok kayu mencapai titik tertinggi adalah $begin mathsize 14px style 2 open parentheses fraction numerator m subscript p plus m subscript b over denominator m subscript p end fraction close parentheses square root of l g end root end style$ .

Jadi, jawaban yang tepat adalah B.

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

5.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Bola A bergerak dari keadaan diam dengan percepatan 10 m/s 2 hingga menempuh jarak 5 m sebelum menumbuk bola B yang sedang diam. Setelah bertumbukan bola A bergerak dengan kecepatan 2 m/s berlawanan a...

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah sistem balok yang dihubungkan dengan pegas berada pada permukaan tanpa gesekan, seperti diilustrasikan pada gambar berikut. Konstanta pegas adalah 2 N/m dan massa balok adalah 2 kg. Sebua...

0.0

Jawaban terverifikasi

Balok A bermassa m A meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring dengan tinggi h = 2 m , lalu menumbuk benda B dengan m B = 2 m A . Tumbukan terjadi secara tidak lenting sehingga keduanya ber...

5.0

Jawaban terverifikasi

Balok A bermassa m A meluncur tanpa gesekan sepanjang bidang miring dengan tinggi h = 2 m , lalu menumbuk benda B dengan m B = 2 m A . Tumbukan terjadi secara tidak lenting sehingga keduanya ber...

5.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah sistem balok yang dihubungkan dengan pegas berada pada permukaan tanpa gesekan, seperti diilustrasikan pada gambar berikut. Konstanta pegas adalah 2 N/m dan massa balok adalah 2 kg. Sebua...

0.0

Jawaban terverifikasi