Soal dan Pembahasan Impuls dan Momentum

Soal#1
Dua buah benda masing─masing bermassa 4 kg dan 9 kg sedang bergerak dengan energi kinetik yang sama. Tentukan nilai perbandingan dari besar momentum linear kedua benda tersebut.

Jawab:
Benda m1 = 4 kg, Energi kinetiknya
EK1 = ½m1v12 = ½(4 kg)v12 = 2v12
Benda m2 = 9 kg, Energi kinetiknya
EK2 = ½m2v22 = ½(9 kg)v22 = 4,5v22
Karena EK1 = EK2, maka
2v12 = 4,5v22
v1 = 1,5v2

Sedangkan momentum adalah p = mv, maka
p1/p2 = m1v1/m2v2 = (4 x 1,5v2)/(9 x v2)
p1/p2 = 2/3

Soal#2
Sebuah benda bermassa 4 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian 62,5 m. Berapakah momentum benda pada saat menumbuk tanah (g = 9,8 m/s2).

Jawab:

Kecepatan benda pada saat menumbuk tanah adalah
v = ─√(2 x 9.8 m/s2 x 62,5 m) = 35 m/s
maka momentum benda tersebut adalah p = mv = 4 kg x (─35 m/s) = ─140 kgm/s

Soal#3
Sebuah mobil A bermassa 800 kg bergerak ke kanan dengan kelajuan 10 m/s. Sebuah mobil B bermassa 600 kg bergerak ke kiri dengan kelajuan 15 m/s. Hitung: (a) momentum mobil A, (b) momentum mobil B, dan (c) jumlah momentum A dan B.

Jawab:
(a) momentum mobil A adalah pA = mAvA = 800 kg x (+10 m/s) = 8000 kgm/s
(b) momentum mobil B adalah pB = mBvB = 600 kg x (─15 m/s) = ─9000 kgm/s
(c) jumlah momentum mobil A dan B adalah p = pA + pB = 8000 kgm/s + (─9000 kgm/s) = ─1000 kgm/s

Soal#4
Sebuah mobil A bermassa 1500 kg bergerak ke timur dengan kelajuan 25 m/s dan sebuah mobil B bermassa 2500 kg bergerak ke utara dengan kelajuan 20 m/s. Hitung: (a) momentum mobil A dan mobil B, dan (b) jumlah momentum A dan B (besar dan arah)

Jawab:
(a) momentum mobil A adalah pA = mAvA = 1500 kg x (25 m/s) = 37500 kgm/s
momentum mobil B adalah pB = mBvB = 2500 kg x (20 m/s) = 50000 kgm/s

(b) jumlah momentum mobil A dan B adalah
p2 = pA2 + pB2 = (37500 kgm/s)2 + (50000 kgm/s)2
p = 625000 kgm/s
arahnya:
θ = arc tan (pB/pA) = 530 terhadap timur (lihat gambar)

Soal#5
Sebuah bola tenis dengan massa m dan kelajuan v menumbuk dinding pada sudut 450 dan terpantul dengan kelajuan yang sama pada sudut 450. Berapakah impuls yang dikerjakan dinding pada bola?

Jawab:
Dari gambar kita dapatkan perubahan momentum pada setiap sumbu adalah

Δpx = ─v sin 450 ─ (+ v sin 450) = v√2
Δpy = v cos 450 ─ (v cos 450) = 0
Impuls yang dikerjakan pada dinding sama dengan perubahan momentum bola, maka
I = Δp = Δpxv√2

0 Response to "Soal dan Pembahasan Impuls dan Momentum"

Post a Comment

Sobat ASF! Berikan Komentar di kolom komentar dengan bahasa yang sopan dan sesuai isi konten...Terimasih untuk kunjunganmu di blog ini, semoga bermanfaat!

Note: Only a member of this blog may post a comment.

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel