Pertanyaan

Suatu ayunan yang massa bandulnya M dinaikkan pada ketinggian H kemudian dilepaskan. Pada bagian terendah lintasannya, bandul membentur suatu balok bermassa m yang mula-mula diam di atas permukaan mendatar yang licin. Apabila setelah benturan bandul dan balok saling menempel, ketinggian h yang dapat dicapai keduanya adalah ....

$\;\;$

$begin mathsize 14px style fraction numerator italic M squared over denominator left parenthesis italic M and italic m right parenthesis squared end fraction H end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator 2 italic M squared over denominator left parenthesis italic M and italic m right parenthesis squared end fraction H end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator 3 italic M squared over denominator left parenthesis 2 italic M and italic m right parenthesis squared end fraction H end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator 2 italic M squared over denominator left parenthesis 3 italic M and italic m right parenthesis squared end fraction H end style$
$begin mathsize 14px style fraction numerator 2 italic M squared over denominator left parenthesis 5 italic M and italic m right parenthesis squared end fraction H end style$

Ikuti Tryout SNBT & Menangkan E-Wallet 100rb

Habis dalam

Klaim

D. Kusumawardhani

Master Teacher

Jawaban terverifikasi

Jawaban

jawaban yang tepat adalah A.

Pembahasan

Berdasarkan hukum kekekalan energi, energi mekanik bandul saat berada pada ketinggian H sama dengan energi mekanik bandul ketika berada pada lintasan terendah ( H = 0) E M E P + E K M g H + 0 g H v 2 v = = = = = = E M ′ E P ′ + E K ′ 0 + 2 1 M v 2 2 1 v 2 2 g H 2 g H Bandul dan balok bertumbukan,makaberlaku hukum kekekalan momentum. Kemudian karena setelah bertumbukan keduanya saling menempel, kecepatan akhir keduanya bernilai sama. ∑ p M v + 0 M ( 2 g H ) v ′ = = = = ∑ p ′ M v ′ + m v ′ ( M + m ) v ′ ( M + m ) M 2 g H Energi mekanik bandul dan balok saat berada padalintasan terendah sama dengan energi mekanik ketika bandul dan balok berada pada ketinggian h E M ′ E P ′ + E K ′ 0 + 2 1 ( M + m ) v ′ 2 2 1 v ′2 h = = = = = E M ′′ E P ′′ + E K ′′ ( M + m ) g h + 0 g h 2 g v ′ 2 Subtitusi nilai v' dari perhitungan sebelumnya Jadi, jawaban yang tepat adalah A .

Berdasarkan hukum kekekalan energi, energi mekanik bandul saat berada pada ketinggian H sama dengan energi mekanik bandul ketika berada pada lintasan terendah (H = 0)

$E_{M} E_{P} + E_{K} M g H + 0 g H v^{2} v = = = = = = E_{M}^{'} E_{P}^{'} + E_{K}^{'} 0 + \frac{1}{2} M v^{2} \frac{1}{2} v^{2} 2 g H 2 g H$

Bandul dan balok bertumbukan, maka berlaku hukum kekekalan momentum. Kemudian karena setelah bertumbukan keduanya saling menempel, kecepatan akhir keduanya bernilai sama.

$\sum p M v + 0 M (2 g H) v^{'} = = = = \sum p^{'} M v^{'} + m v^{'} (M + m) v^{'} \frac{M}{( M + m )} 2 g H$

Energi mekanik bandul dan balok saat berada pada lintasan terendah sama dengan energi mekanik ketika bandul dan balok berada pada ketinggian h

$E_{M}^{'} E_{P}^{'} + E_{K}^{'} 0 + \frac{1}{2} (M + m) v^{'}^{2} \frac{1}{2} v^{'2} h = = = = = E_{M}^{''} E_{P}^{''} + E_{K}^{''} (M + m) g h + 0 g h \frac{v ^{' 2}}{2 g}$

Subtitusi nilai v' dari perhitungan sebelumnya

$begin mathsize 14px style table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank h end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator open parentheses fraction numerator M over denominator left parenthesis M plus m right parenthesis end fraction square root of 2 g H end root close parentheses squared over denominator 2 g end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank h end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator M squared over left parenthesis M plus m right parenthesis squared left parenthesis 2 g H right parenthesis over denominator 2 g end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank h end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank equals blank end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank cell fraction numerator M squared over denominator left parenthesis M plus m right parenthesis squared end fraction end cell end table table attributes columnalign right center left columnspacing 0px end attributes row blank blank H end table end style$

Jadi, jawaban yang tepat adalah A.

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

3.0 (1 rating)

Pertanyaan serupa

Sebuah benda yang awalnya diam dikenai gaya F selama 0,05 sekon. Jika kemudian benda bergerak dengan momentum 30 N.s, besar gaya F yang diberikan adalah ….

0.0

Jawaban terverifikasi

Sebuah benda yang awalnya diam dikenai gaya F selama 0,05 sekon. Jika kemudian benda bergerak dengan momentum 30 N.s, besar gaya F yang diberikan adalah ….

0.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Balok bermassa 1 kg digantung pada tali sepanjang 50 m. Balok ditembak dengan peluru bermassa 0,03 kg dan ternyata peluru bersarang di dalam balok dan terjadi putaran ...

3.4

Jawaban terverifikasi

Sebuah meriam bermassa 900 kg menembakkan peluru bermassa 100kg dalam arah horizontal. Jika ketika diledakkan meriam terdorong ke belakang dengan kecepatan 10 m/s, kecepatan keluarnya peluru dari meri...

5.0

Jawaban terverifikasi

Perhatikan gambar berikut! Balok bermassa 1 kg digantung pada tali sepanjang 50 m. Balok ditembak dengan peluru bermassa 0,03 kg dan ternyata peluru bersarang di dalam balok dan terjadi putaran ...

3.4

Jawaban terverifikasi