Pertanyaan

Sebuah peluru massa 100 g ditembakkan pada sebuah ayunanbalistik dengan massa beban 12 kg. Setelah ditembakkanpeluru bersarang di dalam ayunan dan sistem bebanberayunmencapai ketinggian maksimum 8 cm dari kedudukanawal. Bila percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s 2 , tentukan kelajuanpeluru!

Sebuah peluru massa 100 g ditembakkan pada sebuah ayunan balistik dengan massa beban 12 kg. Setelah ditembakkan peluru bersarang di dalam ayunan dan sistem beban berayun mencapai ketinggian maksimum 8 cm dari kedudukan awal. Bila percepatan gravitasi bumi 9,8 m/s², tentukan kelajuan peluru! $\;\;$

Y. Frando

Master Teacher

Mahasiswa/Alumni Universitas Negeri Yogyakarta

Jawaban terverifikasi

Jawaban

kelajuanpeluruadalah 151,5 m/s.

kelajuan peluru adalah 151,5 m/s. $\;\;$

Pembahasan

Diketahui: m = 100 g = 0 , 1 kg M = 12 kg h = 8 cm = 0 , 08 m g = 9 , 8 m / s 2 Ditanya: v p = ... ? Penyelesaian: Bila peluru ditembakkan pada beban, terjadi transfer energi yang merubahenergi kinetik peluru menjadi energi potensial pada beban. Tumbukanantara peluru dan beban adalah tumbukan tidak lenting sama sekali, maka berlaku hukum kekekalan momentum berikut. m × v p = ( m + M ) × v ′ v ′ = m + M m v p .... ( 1 ) Ketika peluru telah bersarang dalam beban, energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial yang memenuhi hukum kekekalan energi mekanik. E M 1 = E M 2 E P 1 + E K 1 = E P 2 + E K 2 0 + [ 2 1 × ( m + M ) × v ′2 ] = [ ( m + M ) × g × h ] + 0 v ′2 = 2 × g × h .... ( 2 ) Substitusi persamaan (1) ke (2) maka diperoleh: ( m + M m v p ) 2 = 2 × g × h m + M m v p = 2 × g × h v p = m m + M 2 × g × h . Dengan menggantikan setiap variabel sesuai dengan data soal, diperoleh hasil berikut ini. v p = 0 , 1 0 , 1 + 12 × 2 × 9 , 8 × 0 , 08 v p = 151 , 5 m / s . Dengan demikian, kelajuanpeluruadalah 151,5 m/s.

Diketahui:

$m = 100 g = 0, 1 kg M = 12 kg h = 8 cm = 0, 08 m g = 9, 8 m / s^{2}$

Ditanya: $v_{p} = ... ?$

Penyelesaian:

Bila peluru ditembakkan pada beban, terjadi transfer energi yang merubah energi kinetik peluru menjadi energi potensial pada beban. Tumbukan antara peluru dan beban adalah tumbukan tidak lenting sama sekali, maka berlaku hukum kekekalan momentum berikut.

$m \times v_{p} = (m + M) \times v^{'} v^{'} = \frac{m}{m + M} v_{p} .... (1)$

Ketika peluru telah bersarang dalam beban, energi kinetik sistem akan diubah menjadi energi potensial yang memenuhi hukum kekekalan energi mekanik.

$E M_{1} = E M_{2} E P_{1} + E K_{1} = E P_{2} + E K_{2} 0 + [\frac{1}{2} \times (m + M) \times v^{'2}] = [(m + M) \times g \times h] + 0 v^{'2} = 2 \times g \times h .... (2)$

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

$(\frac{m}{m + M} v_{p})^{2} = 2 \times g \times h \frac{m}{m + M} v_{p} = 2 \times g \times h v_{p} = \frac{m + M}{m} 2 \times g \times h .$

Dengan menggantikan setiap variabel sesuai dengan data soal, diperoleh hasil berikut ini.

$v_{p} = \frac{0 , 1 + 12}{0 , 1} \times 2 \times 9, 8 \times 0, 08 v_{p} = 151, 5 m / s .$

Dengan demikian, kelajuan peluru adalah 151,5 m/s. $\;\;$

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

0.0 (0 rating)

Pertanyaan serupa

Dua benda masing-masing massanya 2 kg dan 3kg bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 4 m/s dan 6 m/s. Jika setelah tumbukan kedua benda menyatu, maka besar energi yang hilang pada saat terjadi tumb...

3.5

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Balok A massanya 1,2 kg terhubung pada pegas dengan konstanta 100 N/m. Balok B massanya 1,3 kgmeluncur pada lantai licin dengan kelajuan 5,0 m/s sehingga menumbuk balo...

4.6

Jawaban terverifikasi

Peluru dengan massa 50 g ditembakkanke arah balok bermassa 0,95 kgyangterletak pada bidang datar licin dihubungkan dengan pegas, seperti pada gambar. Hal itumenyebabkan pegas tertekan 20 cm. Jik...

5.0

Jawaban terverifikasi

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

3.2

Jawaban terverifikasi

Sebutir peluru bermassa 6 g ditembakkandan bersarang pada ayunan balistik denganbalok bermassa 1 kg, menyebabkan baloknaik 7,2 cm dari kedudukan setimbangnya.Jika g = 10m/s 2 , berapakah kecepatanpelu...

5.0

Jawaban terverifikasi