Jikadua benda yang bertumbukan diilustrasikan dengan gambar di atas, maka secara matematis, hukum kekekalan momentum dinyatakan dengan persamaan : Keterangan : m1 = massa benda 1, m2 = massa benda 2, v1 = kecepatan benda 1 sebelum tumbukan, v2 = kecepatan benda 2 sebelum tumbukan, v'1 = kecepatan benda 1 setelah tumbukan, v'2 = kecepatan Perhatikanbahwa u1 - u2 adalah kecepatan relatif sebelum tumbukan dan v2 - v1 adalah kecepatan relatif sesudah tumbukan. Kalau tumbukan relatif lenting sempurna, e = 1, pada tumbukan tidak lenting e < 1, dan pada tumbukan di maan sesudah tumbukan kedua benda itu tetap bersatu (tumbukan tidak lenting sempurna) e = 0. v2adalah kecepatan benda 2 sebelum tumbukan v1 ' adalah kecepatan benda 1 setelah tumbukan v2 ' adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan Hukum kekekalan momentum ternyata berlaku pada semua sistem yang terdiri atas dua benda ataupun lebih yang berinteraksi satu sama lain. Duabuah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar. Jika v2 ' adalah kecepatan benda (2) setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 m.s -1, maka besar dan arah kecepatan v1 ' setelah tumbukan adalah 3 m/s ke arah kiri 3 m/s ke arah kanan 7 m/s ke arah kiri 7 m/s ke arah kanan 23 m/s ke arah kiri RM Jadikecepatan kedua benda setelah tumbukan adalah 1 m/s. Soal Latihan: Hitung besarnya momentum sebuak truk yang massanya 2 ton yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Sebuah benda bergeak dengan kecepatan 72 km/jam. Momentum yang dimiliki benda tersebut adalah 2.105 kgm/s. Hitunglah massa benda! Setelahtumbukan, benda melakukan gerak yang sama dengan satu kecepatan v', M A V A + M B V B = (M A + M B) v' Disini hanya berlaku hukum kekekalan momentum . Contoh: 1. Sebuah bola dengan massa 0.1 kg dijatuhkan dari ketinggian 1.8 meter dan mengenai lantai, kemudian dipantulkan kembali sampai ketinggian 1.2 meter. Jika g = 10 m/det 2 Dengandemikian kecepatan awal keduanya atau kecepatan setelah tumbukan dapat dihitung dengan rumus berikut : ⇒ v2= vo2− 2gh ⇒ 0 = vo2− 2gh ⇒ vo2= 2gh ⇒ vo= √2gh ⇒ vo= √2(10)(0,2) ⇒ vo= 2 m/s Sebelumtumbukan, kecepatan masing-masing adalah benda v1 dan v2. Sesudah tumbukan, kecepatannya menjadi v' dan v2'. Apabila F 12 adalah gaya dari m1 yang dipakai untuk menumbuk m2, dan F 21 adalah gaya dari m2 yang dipakai untuk menumbuk m1 maka menurut Hukum III Newton diperoleh hubungan sebagai berikut: F(aksi) = -F(reaksi) atau F 12 Duabuah benda A dan B bermassa 5 kg dan 10 kg, bergerak dengan kecepatan 8 m/s dan 2 m/s. setelah mengalami tumbukan lenting sempurna, kecepatannya menjadi -4 m/s dan 6 m/s. jika A dan B bergerak 14. berlawanan arah dan tumbukannya tidak lenting sama sekali, kecepatan kedua benda setelah tumbukan adalah a. Jikakecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan dengan laju 10 ms 1 maka besar. Jika kecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan. School Tufts University; Course Title MATH 32; Uploaded By MagistrateCrown4200. Pages 44 This preview shows page 10 - 13 out of 44 pages. HWl12g. Sebagian dari kalian pasti tahu dong bahwa Indonesia pernah meluncurkan sebuah roket dan mengorbitkan satelitnya di luar angkasa. Dalam prinsip peluncuran roket tersebut, digunakan teori Hukum Kekekalan Momentum, dimana besar momentum yang dihasilkan gaya dorong oleh bahan bakar sama dengan momentum meluncurnya roket. Lalu apa itu hukum kekekalan momentum? Konsep momentum memiliki peranan penting dalam fisika, hukum kekekalan momentum menjelaskan bahwa jika dua buah benda bertumbukan maka besar penurunan momentum pada salah satu benda akan bernilai sama dengan besar peningkatan momentum pada benda lainnya. Ini berarti, total momentum sistem benda sebelum tumbukan selalu sama dengan total momentum sistem benda setelah tumbukan. Secara matematis, hukum kekekalan momentum dapat ditulisakan sebagai berikut m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2 v2 keterangan m1 adalah massa benda 1 m2 adalah massa benda 2 v1 adalah kecepatan benda 1 sebelum tumbukan v2 adalah kecepatan benda 2 sebelum tumbukan v1 adalah kecepatan benda 1 setelah tumbukan v2 adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan Hukum kekekalan momentum ternyata berlaku pada semua sistem yang terdiri atas dua benda ataupun lebih yang berinteraksi satu sama lain. Hal ini berlaku selama tidak ada gaya dari luar sistem atau resultan gaya dari luar sistem sama dengan nol. Kendati demikian, hukum ini tidak berlaku pada gerak balok di atas permukaan yang kasar dan pada gerak mobil yang dipercepat atau diperlambat. Baca juga Hukum Perbandingan Tetap Dalam Kimia Sedangkan pada prinsip roket seperti yang dicontohkan diatas, prinsip terdorongnya roket memenuhi hukum kekekalan momentum. Pada keadaan mula-mula sistem dalam hal ini roket dan bahan bakar diam, sehingga momentumnya sama dengan nol. Sesudah gas menyembur keluar dari roket, momentum sistem tetap sehingga momentum sistem sebelum dan sesudah gas keluar adalah sama. Berdasarkan hukum ini. kecepatan akhir yang dapat dicapai sebuah roket bergantung pada banyaknya bahan bakar yang dapat dibawa oleh roket dan kelajuan pancaran gas. Pada dasarnya kedua besaran ini terbatas, sehingga digunakanlah roket-roket bertahap multistage rockets yaitu, beberapa roket yang digabung bersama, begitu bahan bakar tahap pertama telah dibakar habis maka roket ini dilepaskan. Dalam kehidupan sehari-hari, asas gaya dorong roket juga dimanfaatkan oleh cumi-cumi dan gurita. Dimana hewan tersebut bergerak seperti pada roket meneguk air dan mengeluarkannya dengan kecepatan yang tinggi dan memungkinkan untuk bergerak lebih cepat dalam air Please follow and like us Kelas Pintar adalah salah satu partner Kemendikbud yang menyediakan sistem pendukung edukasi di era digital yang menggunakan teknologi terkini untuk membantu murid dan guru dalam menciptakan praktik belajar mengajar terbaik. Related TopicsFisikaHukum Kekekalan MomentumKekekalan MomentumKelas 10MomentumRoket You May Also Like PertanyaanDua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar. Jika v 2 ' adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 -1 , maka besar dan arah kecepatan v 1 ' setelah tumbukan adalah ...Dua buah benda bermassa sama bergerak pada satu garis lurus saling mendekati seperti pada gambar. Jika v2' adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan ke kanan dengan laju 5 maka besar dan arah kecepatan v1' setelah tumbukan adalah ... 3 m/s ke arah kiri 3 m/s ke arah kanan 7 m/s ke arah kiri 7 m/s ke arah kanan 23 m/s ke arah kiri RMR. MaharaniMaster TeacherJawabanmaka jawaban yang tepat adalah jawaban yang tepat adalah C. PembahasanDiketahui v 1 ​ = 8 m / s v 2 ​ = − 10 m / s v 2 ′ ​ = 5 m / s m 1 ​ = m 2 ​ Ditanya v 1 ′ ​ = ? Pembahasan Soal diatas dapat diselesaikan dengan persamaan hukum kekekalan momentum. Anggap ke kanan bertanda + dan ke kiri bertanda -. p 1 ​ + p 2 ​ m 1 ​ v 1 ​ + m 2 ​ v 2 ​ v 1 ​ + v 2 ​ 8 + − 10 − 2 − 5 − 7 m / s ​ = = = = = = ​ p 1 ′ ​ + p 2 ′ ​ m 1 ​ v 1 ′ ​ + m 2 ​ v 2 ′ ​ v 1 ′ ​ + v 2 ′ ​ v 1 ′ ​ + 5 v 1 ′ ​ v 1 ′ ​ ​ Dengan demikian, besar kecepatan benda 1 setelah tumbukan adalah 7 m/s dengan arah ke kiri. Oleh karena itu, maka jawaban yang tepat adalah Ditanya Pembahasan Soal diatas dapat diselesaikan dengan persamaan hukum kekekalan momentum. Anggap ke kanan bertanda + dan ke kiri bertanda -. Dengan demikian, besar kecepatan benda 1 setelah tumbukan adalah 7 m/s dengan arah ke kiri. Oleh karena itu, maka jawaban yang tepat adalah C. Perdalam pemahamanmu bersama Master Teacher di sesi Live Teaching, GRATIS!28rb+Yuk, beri rating untuk berterima kasih pada penjawab soal! Dua benda pada lintasan yang sama dan saling bergerak dengan arah berlawanan akan mengalami tumbukan. Tumbukan yang dialami benda dapat merubah arah dan kecepatan benda. Perubahan kecepatan dan arah yang dialami benda setelah tumbukan bergantung pada jenis tumbukan yang terjadi. Ada tiga jenis tumbukan yaitu tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian, dan tidak lenting sama sekali. Cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan dilakukan melalui hukum kekelan energi dan hukum kekekalan momentum. Apa itu hukum kekekalan momentum? Bagaimana cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan? Sobat idschool dapat mencari tahu lebih banyak melalui ulasan di bawah. Table of Contents Persamaan dalam Hukum Kekekalan Momentum Rumus Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Contoh Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan dan Pembahasan Contoh 1 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna Contoh 2 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna Contoh 3 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Bertumbukan Contoh 4 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Tumbukan Contoh 5 – Soal Analisis Benda Bertumbukan Persamaan dalam Hukum Kekekalan Momentum Peristiwa benda yang bertumbukan berkaitan dengan besaran momentum dalam bahasan fisika. Di mana besaran momentum dalam fisika dapat diartikan sebagai ukuran kesukaran untuk memberhentikan gerak suatu benda. Contohnya, sebuah truk bermuatan penuh akan lebih sulit untuk berhenti daripada sebuah mobil kecil, walaupun kecepatan kedua kendaraan tersebut sama. Kondisi tersebut dikarenakan besar momentum truk berbeda dengan mobil, di mana momentum truk lebih besar daripada mobil. Baca Juga Pengertian Momentum, Impuls, dan Hubungan Keduanya Simbol momentum adalah p dengan satuan atau Ns yang besarnya dipengaruhi oleh massa m benda dan kecepatan v gerak benda. Besar nilai momentum dari suatu benda yang bergerak sama dengan perkalian massa benda dan kecepatan. Misalkan, diketahui sebuah mobil memiliki massa m = kg bergerak dengan kecepatan v = 10 m/s. Maka, besar momentum mobil tersebut p = m ⋅ v = × 10 = Bunyi hukum kekekalan momentum Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka jumlah momentum benda sebelum tumbukan akan sama dengan jumlah momentum benda setelah tumbukan. Dua buah benda memiliki massa berturut-turut adalah m1 dan m2. Diketahui dua buah benda sebelum tumbukan memiliki kecepatan v1 dan v2. Setelah kedua benda bertumbukan, kecepatannya menjadi v1 dan v2. Misalkan F12 adalah gaya dari m1 yang dipakai untuk menumbuk m2 dan F21 adalah gaya dari m2 yang dipakai untuk menumbuk m1. Maka menurut Hukum III Newton Faksi = –Freaksi diperoleh hubungan F12 = –F21. Jika kedua ruas persamaan dikalikan dengan selang waktu Δt maka selama tumbukan akan didapatkan persamaan yang sesuai dengan hukum kekekalan momentum. F12Δt = –F21Δtm1v1 – m1v1= –m2v2 – m2v2m1v1 – m1v1 = –m2v2 + m2v2m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 Baca Juga Dimensi untuk Besaran Turunan Persamaan dalam hukum kekekalan momentum menyatakan hubungan massa dan kecepatan sebelum tumbukan dengan setelah tumbukan. Sehingga, untuk mendapatkan kecepatan benda setelah tumbukan dapat menggunakan persamaan tersebut. Perhatikan contoh cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan pada soal sederhana di bawah. Soal 1 Dua benda dengan kecepatan 2 m/s dan 4 m/s bergerak searah. Massa benda masingmasing sebesar 2 kg dan 3 kg. Apabila terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali, tentukanlah kecepatan benda setelah tumbukan! Penyelesaian Dari keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh nilai-nilai besaran seperti berikut. Kecepatan gerak benda pertama v1 = 2 m/s Kecepatan gerak benda kedua v2 = 4 m/s Massa benda pertama m1 = 2 kg Massa benda kedua m2 = 3 kg Menghitung kecepatan benda setelah tumbukan m1⋅v1 + m2⋅v2 = m1 + m2⋅v’2×2 + 3×4 = 2 + 3v’16 = 5v’v’ = 3,2 m/s Contoh Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan dan Pembahasan Beberapa contoh soal di bawah dapat sobat idschool gunakan untuk menambah pemahaman cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasannya. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih! Contoh 1 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna PembahasanKeterangan pada soal memberikan infoemasi beberapa nilai besaran berikut. Kecepatan benda A sebelum tumbukan vA = 12 m/s Kecepatan benda B sebelum tumbukan vB = 8 m/s Massa benda A mA = 0,1 kg Massa benda B mB = 0,1 kg Jenis tumbukan lenting sempurna Kecepatan dua benda dengan massa sama yang bertumbukan dengan jenis tumbukan lenting sempurna akan bertukar dengan arah yang berkebalikan. Misalnya, benda A dan benda B sebelum bertumbukan memiliki kecepatan vA dan vB. Setelah bertumbukan, kecepatan benda A adalah vA’ = –vB dan vB’ = –vA. Pada soal di atas, benda A dan benda B memiliki massa yang sama yaitu mA = mB = 0,1 kg. Kecepatan benda A adalah vA = 12 m/s ke kanan dan kecepatan benda B adalah vB = 8 m/s ke kiri. Sehingga, kecepatan benda A setelah tumbukan adalah vA’ = 8 m/s ke kiri. Energi kinetik benda A setelah tumbukan EkA = 1/2mvA’2= 1/2 × 0,1 × 82= 1/2 × 0,1 × 64 = 3,2 m/s Jadi, besarnya kecepatan benda setelah tumbukan dan energi kinetik benda A sesudah tumbukan berturut-turut adalah 8 m/s ke kiri dan 3,2 J. Jawaban C Contoh 2 – Soal Kecepatan Benda Setelah Tumbukan Lenting Sempurna Bola 150 gram bergerak ke kanan dengan kelajuan 20 m/s menumbuk bola lain bermassa 100 gram yang mula-mula diam. Jika jenis tumbukan yang terjadi adalah lenting sempurna maka kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan adalah ….A. vA’ = 0 m/s dan vB’ = 20 m/sB. vA’ = 20 m/s dan vB’ = 4 m/sC. vA’ = 4 m/s dan vB’ = 20 m/sD. vA’ = 4 m/s dan vB’ = 24 m/sE. vA’ = 24 m/s dan vB’ = 4 m/s Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasmi seperti berikut. Massa bola pertama mA = 150 gr = 0,15 kg Kecepatan bola pertama sebelum tumbukan vA = 20 m/s ke kanan Massa bola kedua mB = 100 gr = 0,1 kg Kecepatan bola kedua sebelum tumbukan 0 m/s dalam keadaan diam Jenis tumbukan lenting sempurna Besar koefisien restitusi pada dua benda dengan tumbukan lenting sempurna sama dengan satu e = 1, sehingga memenuhi persamaan 1 berikut. Berdasarkan hukum kekekalan momentum diperoleh persamaan 2 berikut. m1×v1 + m2×v2 = m1×v1’ + m2×v2’0,15×20 + 0,1×0 = 0,15×v1’ + 0,1×v2’0,15v1’ + 0,1v2’ = 33v1’ + 2v2’ = 60 Eliminasi v2’ dari persamaan 1 dan persamaan 2 untuk mendapatkan besar kecepatan benda setelah tumbukan untuk bola pertama v1’. Menghitung kecepatan benda setelah tumbukan untuk bola kedua v2’ dengan cara substitusi nilai v1’ = 4 m/s ke persamaan 1 seperti cara berikut –v1’ + v2’ = 20–4 +2v2’ = 20v2’ = 20 + 4 = 24 m/s Jadi, kecepatan benda setelah tumbukan untuk masing-masing bola adalah vA’ = 4 m/s dan vB’ = 24 m/s. Jawaban D Contoh 3 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Bertumbukan Benda A dan B bergerak seperti gambar. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna dan kecepatan benda B setelah tumbukan menjadi 15 m/s maka kecepatan benda A setelah tumbukan adalah ….A. 2 m/sB. 6 m/sC. 8 m/sD. 10 m/sE. 12 m/s Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Massa bola A mA = 5 kg Massa bola B mB = 2 kg Kecepatan benda A sebelum tumbukan vA = 12 m/s Kecepatan benda B sebelum tumbukan vB = 10 m/s Jenis tumbukan lenting sempurna Kecepatan benda B setelah tumbukan vB’ = 15 m/s Persamaan dua benda yang bertumbukan lenting sempurna berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum seperti cara penyelesaian berikut. mAvA +mBvB = mAvA’ + mBvB’5×12 + 2×10 = 5vA’ + 2×1560 + 20 = 5vA’ + 305vA’ = 80 – 305vA’ = 50vA’ = 50/5 = 10 m/s Jadi, kecepatan benda setelah tumbukan untuk benda A adalah vA’ = 10 m/s. Jawaban D Baca Juga Kecepatan Peluru yang Menumbuk Ayunan Balistik Contoh 4 – Soal Kecepatan Benda Sebelum Tumbukan Benda A dan benda B masing-masing bermassa 4 kg dan 5 kg bergerak berlawan arah. Kedua benda kemudian bertumbukan dan setelah tumbukan kedua benda berbalik arah dengan kecepatan benda A = 4 m/s dan kecepatan benda B = 2 m/s. Jika kecepatan benda A sebelum tumbukan adalah 6 m/s maka kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah ….A. 1,2 m/sB. 4,8 m/sC. 6,0 m/sD. 7,2 m/sE. 8,0 m/s Pembahasan Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi-informasi seperti berikut. Massa benda A mA = 4 kg Massa benda B mB = 5 kg Kecepatan benda A sebelum tumbukan vA = 6 m/s Kecepatan benda A setelah tumbukan vA’ = –4 m/s berbalik arah dengan arah semula Kecepatan benda B setelah tumbukan vB = B = 2 m/s Kecepatan sebelum tumbukan untuk benda B vB mAvA + mBvB = mAvA’ + mBvB’4×6 + 5×vB = 4×–4 + 5×224 + 5vB = –16 + 105vB = –24 – 65vB = –30vB = –30/5 = –6 m/s *tanda negatif menunjukkan bahwa arah berlawanan dengan arah benda A Jadi, kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah 6,0 m/s. Jawaban C Contoh 5 – Soal Analisis Benda Bertumbukan Perhatikan gambar dua bola bermassa 2m dan m yang tumbukan berikut ini. Dari pernyataan-pernyataan berikut ini1 Koefisien restitusi sama dengan nol2 Jumlah momentum sebelum dan sesudah tumbukan sama besar3 Kecepatan benda bermassa 2m sebelum dan sesudah tumbukan tetap4 Energi kinetik total kedua benda tetap Pernyataan yang benar jika jenis tumbukan kedua bola merupakan tumbukan tidak lenting sama sekali adalah ….A. 1 dan 2B. 1 dan 3C. 1 dan 4D. 2 dan 3E. 2 dan 4 Pembahasan Analisis kejadian untuk masing-masing pernyatan diberikan pada penjelasan berikut. Pernyataan 1 Benar Gambar yang diberikan pada soal menunjukkan bahwa benda setelah bertumbukan menjadi satu. Kondisi seperti itu terdapat pada jenis tumbuka tidak lenting sama sekali yang memiliki koefisien restitusi sama dengan nol e = 0. Pernyataan 2 Benar Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa jumlah momentum benda sebelum tumbukan akan sama dengan jumlah momentum benda setelah tumbukan. Hukum tersebut terjadi apabila sistem yang mengalami tumbukan itu tidak mendapatkan gaya luar. Sehingga apabila gaya F = 0 maka perubahan momentum Δp = F⋅Δt = 0 atau p = konstan jumlah momentum sama. Pernyataan 3 Salah Kecepatan benda bermassa 2m sebelum dan sesudah tumbukan berubah dengan memenuhi persamaan berikut. Keterangan v’ = kecepatan benda setelah tumbukan v1 = kecepatan benda pertama sebelum tumbukan m1 dan m2 = massa penda satu dan benda kedua Pernyataan 4 Salah Energi kinetik total kedua benda tetap hanya terdapat pada tumbukan lenting sempurna. Energi kinetik total kedua benda tetap tidak terjadi pada tumbukan tidak lenting. Jadi, pernyataan yang benar jika jenis tumbukan kedua bola merupakan tumbukan tidak lenting sama sekali adalah 1 dan 2. Jawaban A Demikianlah tadi ulasan cara menghitung kecepatan benda setelah tumbukan dengan hukum kekekalan momentum. Terima kasih sudah mengunjungi idschooldotnet, semoga bermanfaat! Baca Juga Cara Menghitung Resultan Vektor 3 Arah Secara Analitis