MOMENTUM, IMPULS DAN TUMBUKAN
Satuan Pendidikan: MAN Salido
Kelas/Semester: X/2
Jumlah Pertemuan: 5 (Lima)
Jam Pelajaran: 12 JP (12 X 45 Menit)
Kelompok:
………
Nama:
1.
………..
2.
………...
3.
………
...
Puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah mencurahkan segenap rahmat dan hidayah-Nya kepada penulis. Sehingga, dengan rahmat-Nya LKPD “Momentum, Impuls dan Tumbukan Berbasis Inkuiri Terbimbing Kelas X
MAN Salido” dapat penulis selesaikan dengan baik.
Sholawat dan salam semoga terlimpahkan kepada junjungan Nabi Agung Muhammad SAW, yang telah membawa kita semua dari zaman jahiliyah menuju zaman yang terang benderang dengan ditandainya teknologi dan ilmu pengetahuan yang seamakin berkembang seperti halnya zaman sekarang.
Tujuan disusunnya LKPD ini, guna memudahkan peserta didik dalam proses pembelajaran menggunakan pendekatan berbasis inkuiri terbimbing. Selain itu peserta didik diharapkan mampu melakukan percobaan secara mandiri sesuai dengan petunjuk yang ada mengenai pembahasan momentum, impuls dan tumbukan.
Penulis mengucapkan ribuan terimakasih kepada ibu Dr. Hj. Prima Aswirna,. S.Si, M.Sc, dan Ibu Media Roza,. M.Si selaku pembimbing yang sudah banyak memberikan masukan dan saran. Terimakasih kepada validator atas masukan-masukan dan saran dalam penyempurnaan pengembangan LKPD ini dan terkhusus kepada keluarga besar MAN Salido yang sudah memberikan kesempatan untuk melakukan pengembangan LKPD ini diMAN Salido.
Akhir kata, semoga LKPD ini dapat bermanfaat bagi pembaca dan dapat menambah khazanah keilmuan khususnya bagi peserta didik kelas X MAN Salido.
Padang, April 2017
Afdal Dinihaq Dr. Hj. Prima Aswirna, S.Si, M.Sc
Mulailah proses pembelajaran ini dengan membaca Al-qur’an dan doa!
Bacalah dengan teliti petunjuk belajar dalam LKPD ini sebelum Ananda membacanya lebih lanjut.
1. Simaklah dengan seksama kompetensi dasar dan tujuan pembelajaran yang tertera dalam LKPD ini.
2. Perhatikanlah dan pahamilah konsep yang terdapat pada lembar kegiatan peserta didik untuk membantu peguasaan materi dan mendukung pemahaman tentang materi momentum, impuls dan tumbukan.
3. Pahamilah dan kerjakanlah setiap poin-poin kerja yang ada dalam LKPD ini dengan teliti dan bertahap.
4. Kerjakanlah LKPD ini dalam kerja kelompok yang telah dibagi guru.
5. Kerjakanlah LKPD ini dengan teliti dan disiplin sesuai waktu yang diberikan guru.
6. Lakukanlah kegiatan Eksperimen sesuai dengan perintah guru.
Mintalah petunjuk guru jika kamu mengalami kesulitan dalam memahami konsep dan mengerjakan tugas pada LKPD ini.
Bacalah Buku-buku Fisika kelas X SMA dan buku-buku lain yang relevan dengan materi momentum, impuls dan tumbukan untuk memperkuat konsep dan pemahaman Ananda.
KOMPETENSI INTI, KOMPETENSI DASAR DAN INDIKATOR PEMBELAJARAN
KOMPETENSI INTI
KI 1: Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya.
KI 2: Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, tanggung jawab, peduli (gotong royong) kerja sama, toleran, damai), santun, responsif dan proaktif dan menunjukkan sikap sebagai bagian dari solusi atas berbagai permasalahan dalam berinteraksi secara efektif dengan lingkungan sosial dan alam serta dalam menempatkan diri sebagai cerminan bangsa dalam pergaulan dunia.
KI 3: Memahami, menerapkan, menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural berdasarkan rasa ingintahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora, dengan wawasan kemanusian, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait, penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah.
KI 4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait pengembagan dari dipelajarinya disekolah secara mandiri, dan mampu menggunakan metoda sesuai kaidah keilmuan.
KOMPETENSI DASAR
3.10 Menerapkan konsep momentum dan impuls, serta hukum kekekalan momentum dalam kehidupan sehari-hari.
INDIKATOR
Pertemuan I
3.10.1 Mendefenisikan konsep momentum berdasarkan hasil kegiatan. 3.10.2 Menghitung besar momentum suatu benda.
3.10.3 Mendefenisikan konsep impuls berdasarkan hasil kegiatan. 3.10.4 Menghitung besar suatu impuls.
3.10.5 Menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan hubungan momentum dan impuls.
Pertemuan II
3.10.6 Merumuskan hukum kekekalan momentum. Pertemuan III-IV
3.10.7 Membedakan tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali.
Pertemuan V
3.10.8 Menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan penerapan konsep momentum dan impuls.
III
T-IPA FISIKA IAIN IMAM BONJOL PADANG 2016/2017
TUJUAN PEMBELAJARAN
Tujuan Pembelajaran: Setelah pembelajaran ini berlangsung siswa diharapkan dapat:
Pertemuan I
Setelah melakukan diskusi yang berkaitan dengan momentum, peserta didik dapat mendefenisikan konsep momentum.
Setelah melakukan kajian literatur tentang momentum peserta didik dapat menghitung momentum suatu benda.
Setelah melakukan kegiatan yang berkaitan dengan impuls, peserta didik dapat mendefenisikan konsep impuls.
Setelah peserta didik melakukan kajian literatur tentang impuls peserta didik dapat menghitung besar suatu impuls.
Setelah diberi penjelasan oleh guru mengenai hubungan impuls dan momentum, peserta didik dapat menyelesaikan permasalahan yang berkaitan dengan hubungan momentum dan impuls.
Pertemuan II
Setelah melakukan kegiatan eksperimen tentang hukum kekekalan momentum, peserta didik dapat menjelaskan prinsip hukum kekekalan momentum.
Pertemuan III-IV
Setelah melakukan kegiatan eksperimen tentang tumbukan, peserta didik dapat membedakan jenis-jenis tumbukan.
Setelah mendapat penjelasan dari guru, peserta didik dapat memecahkan masalah yang berkaitan dengan tumbukan.
Pertemuan V
Setelah melakukan tanya jawab dengan guru, peserta didik dapat menyebutkan contoh penerapan dari konsep momentum dan impuls.
Setelah melakukan diskusi kelompok, peserta didik dapat membuat roket sederhana dengan menerapkan hukum kekekalan momentum.
Setelah melakukan tanya jawab dengan guru, peserta didik dapat menyelasaikan permasalahan yang berkaitan dengan penerapan momentum dan impuls.
Kata Pengantar ... I Petunjuk Belajar ... II KI, KD dan Indikator ... III Tujuan Pembelajaran ... IV Daftar Isi ... V A. Konsep Momentum dan Impuls
1. Momentum ... 1
2. Impuls ... 7
3. Evaluasi ... 13
B. Hukum Kekalan Momentum ... 15
C. Tumbukan 1. Tumbukan Lenting Sempurna ... 24
2. Tumbukan Lenting Sebagian ... 29
3. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali ... 33
4. Evaluasi ... 36
D. Penerapan Konsep Momentum dan Impuls dalam Kehidupan 1. Roket ... 38
2. Senapan ... 43
Evaluasi ... 45
Teka Teki Silang ... 50
Daftar Pustaka... 51
Momentum, Impuls, dan Tumbukan
Tahukah kamu bahwa konsep momentum sangat banyak kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari! Salah satunya dapat kita lihat pada peristiwa kecelakaan di bawah ini.
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tertentu kemudian menabrak sebuah rumah warga, semakin cepat mobil itu bergerak maka kerusakan yang ditimbulkan semakin besar atau semakin besar massa mobil tersebut semakin besar pula kerusakan yang ditimbulkan maka mobil dikatakan memiliki momentum yang besar. Agar bisa memahami konsep momentum lebih mendalam, ayo kita cari tahu pada kegiatan berikut !
Perhatikanlah gambar beberapa mobil mewah dibawah ini:
Lamborghini-Reventon
Ferrari-LaFerrari Toyota Zenvo-ST1
Ayo, cari tahu!
Gambar 1. Mobil truk menabrak perumahan
warga
Sekilas info
Momentum dalam fisika merupakan ukuran kesukaran dalam memberhentikan
suatu benda yang
Momentum
1.
A.
Konsep Momentum dan Impuls
Berdasarkan gambar dari beberapa mobil mewah tersebut, jika 4 mobil mewah tersebut memiliki massa yang sama, namun melaju dengan kecepatan yang berbeda dengan rincian sebagai berikut:
Mobil Lamborghini-Reventon bergerak dengan kecepatan 50 m/s
Mobil Ferrari-LaFerrari bergerak dengan kecepatan 70 m/s
Mobil Zenvo-ST1 bergerak dengan kecepatan 90 m/s
Mobil Toyota bergerak dengan kecepatan 160 m/s
Mobil mewah manakah yang paling sukar untuk dihentikan (momentum terbesar) dan mobil manakah yang memiliki momentum terkecil ?
Berdasarkan permasalahan yang telah dirumuskan diatas, tulislah hipotesismu pada kolom dibawah ini!
Hipotesis
Perumusan Permasalahan
Apakah hipotesis yang diajukan sudah benar? Untuk menguji kebenarannya lakukanlah eksperimen sederhana dibawah ini!
A. Tujuan : Menyelidiki hubungan massa, kecepatan dan momentum benda. B. Hari/Tanggal :
C. Alat Dan Bahan
1. 1 bola pingpong (massa ±2,7 gram) 2. 1 bola kasti (massa ± 59 gram) 3. Pengukur panjang (rol)
D. Langkah Kerja
1. Sediakan alat dan bahan yang dibutuhkan.
2. Ambil bola kasti dan posisikan pada ketinggian tertentu.
3. Ukur ketinggian awalnya dan kemudian jatuhkan bola kelantai.
4. Setelah bola memantul, ukurlah ketinggian pantulan bola kasti tersebut. 5. Isikan hasil pengamatanmu pada tabel dibawah ini!
6. Lakukan prosedur yang sama untuk mengetahui momentum bola ping pong! (gunakan ketinggian awal yang sama antara ketinggian awal bola kasti sebelum dijatuhkan dengan ketinggian awal bola ping pong sebelum dijatuhkan).
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, berikanlah kesimpulan kalian pada kolom dibawah ini!
Menyimpukan
1. Apakah ketinggian bola sebelum dan setelah memantul berbeda? 2. Apakah ketinggian bola berpengaruh terhadap besar kecepatan
bola?
3. Apakah kecepatan berpengaruh terhadap besar momentum bola? Jawab:
4. Bola kasti dan ping pong memiliki massa yang berbeda, bola manakah yang memiliki momentum terbesar?
Dari data yang diproleh, diskusikanlah dan jawab pertanyaan berikut ini!
𝒑 = 𝒎𝒗
𝒑 ∶ 𝑚𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑢𝑚 (𝑘𝑔 .𝑚/𝑠)
𝑚 ∶ 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 (𝑘𝑔)
𝒗 ∶ 𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛𝑏𝑒𝑛𝑑𝑎 (𝑚/𝑠)
Konsep
Percobaan tersebut membuktikan bahwa massa benda dan kecepatan yang dimiliki suatu benda berpengaruh terhadap momentum benda tersebut.
1. Semakin besar massa dan kecepatan suatu benda maka momentum yang dihasilkan akan semakin besar karena momentum berbanding lurus dengan massa dan kecepatan.
2. Semakin kecil massa dan kecepatan suatu benda maka semakin kecil pula momentum benda tersebut.
Momentum merupakan besaran vektor yang arahnya sama dengan arah kecepatan. Momentum suatu benda yang bergerak dapat dirumuskan:
Keterangan:
Kecepatan (v) merupakan besaran vektor, sehingga : 1. Untuk benda yang bergerak kekiri (v= -) 2. Untuk benda yang bergerak kekanan (v= +)
3. Untuk benda yang jatuh/bergerak kebawah (v= +) karena arah gerak benda searah dengan percepatan gravitasi bumi.
4. Untuk benda yang bergerak keatas (v= -) karena arah gerak benda berlawanan arah dengan percepatan gravitasi bumi.
Ingat: Dalam menyelesaiakan soal, perhatikan arah kecepatan benda, apakah bergerak kekiri(-) atau kekanan (+).
1. Tentukanlah momentum (a) mobil bermassa 1600 kg yang bergerak ke arah kiri dengan kecepatan 10 m/s, (b) mobil bermassa 200 kg yang sedang bergerak ke kanan dengan kecepatan 60 m/s (tetapkan arah ke kanan positif dan arah ke kiri negatif)
Jawab. Diketahui a. m = 1600 kg
v = - 10 m/s ditanya: p =... penyelesaian:
p = m v
p = 1600 kg. (-10 m/s) (karena arahnya ke kiri)
p = - 16000 kgm/s b. m = 200 kg
v = 60 m/s
ditanya: p = .... penyelesaian:
p = m v
p = 200 kg. (+60 m/s) (karena arahnya ke kanan)
p = 12000 kgm/s
2. Tentukanlah momentum sebuah sepeda motor bermassa 15 kg yang bergerak dengan kecepatan 10 m/s...
Jawab: Diketahui
m = 15 kg
v = 10 m/s ditanya: p = .... penyelesaian:
p = m v
p = 15 kg. (10 m/s) p = 150 kgm/s
Contoh Soal
Ayo, pelajari contoh soal berikut!
ola
Sepak bola merupakan olahraga yang sangat mendunia, gambar disamping merupakan sebuah aksi dari bintang ternama di dunia persepak bolaan. Ya, ini adalah Messi seorang pemain ternama dari klub Barcelona. Namun, apakah kamu menyadari apa yang menyebabkan bola yang diam menjadi bergerak? Kamu mungkin sudah mengetahuinya, yaitu gaya. Bola yang diam bergerak ketika gaya tendangan bekerja pada bola yang menyentuh bola dalam selang waktu tertentu bisa jadi 1 detik atau bahkan kurang dari satu detik. Gaya tendang yang menyentuh bola dalam selang waktu tertentu itulah yang menyebabkan bola dapat bergerak.
Gaya tendang yang menyentuh bola dalam selang waktu tertentu yang menyebabkan bola tersebut bergerak dalam fisika disebut impuls atau dalam bahasa matematisnya impuls merupakan hasil kali antara gaya dengan selang waktu selama gaya tersebut bekerja pada benda.
Berdasarkan orientasi diatas, jelaskanlah dengan bahasamu sendiri;
1. Apakah yang dimaksud dengan impuls dan bagaimana cara menghitungnya? 2. Bagaimana nilai impuls (I) jika selang waktu bersentuhan antara kaki
dengan bola singkat dan sebaliknya? (hubungkan dengan konsep impuls) 3. Bagaimana nilai gaya (F) yang dirasakan bola jika selang waktu bersentuhan
antara kaki dan bola singkat dan sebaliknya? (hubungkan dengan konsep impuls)
Gambar 2. Aksi Lionel Messi
Tahukah kamu bahwa konsep impuls sebenarnya sangat dekat sekali dengan aktifitas sehari-hari! Untuk mengetahuinya Ayo, simak bacaan berikut!
Impuls
2.
Berdasarkan permasalahan yang telah dirumuskan diatas, tulislah hipotesismu pada kolom dibawah ini!
Untuk membuktikan hipotesis kalian mengenai konsep impuls analisislah kembali data yang sudah diperoleh dari kegiatan 1!
Jenis Bola Posisi Bola Massa(kg) Ketinggian (m) Kecepatan (m/s) V = 𝟐𝒈𝒉
Momentum
Bola kasti
Ketika bola dijatuhkan Setelah bola
memantul keatas
Bola Ping pong
Ketika bola dijatuhkan Setelah bola
memantul keatas Hipotesis
Kegiatan 2
Ayo, buktikan!8
Diskusikanlah data tersebut dengan teman sekelompokmu dan jawablah pertanyaan berikut!
Berdasarkan kegiatan yang telah dilakukan, berikanlah kesimpulan kalian pada kolom dibawah ini!
1. Hitunglah besar impuls yang dialami kedua bola tersebut (pelajari rumus hubungan momentum dan impuls) !
2. Semakin besar kecepatan bola jatuh kelantai maka, selang waktu (Δt) bola bersentuhan dengan lantaipun semakin singkat, sehingga jika Δt bersentuhan antara bola dengan lantai singkat/kecil maka nilai I (impuls)
3. Semakin besar massa suatu bola maka, gayanyapun semakin besar karena, F= m.g, jika F besar maka I (impuls)
4. Jelaskanlah hubungan antara momentum dan impuls ?
Impuls merupakan besaran vektor. Arah impuls searah dengan arah gaya. Jika gaya berubah terhadap waktu, maka besar impuls dapat dihitung dengan: Impuls = luas daerah dibawah grafik F-t
Gambar 3. Grafik F-t
t1 t2
t F(t)
Konsep
Impuls merupakan hasil kali antara gaya dengan selang waktu selama gaya tersebut bekerja pada benda.
Secara matematis dapat dirumuskan:
𝑰= 𝑭 ∆𝒕
Besar impuls yang bekerja pada suatu benda, sama dengan perubahan momentum yang dimiliki oleh benda tersebut. Secara matematis dirumuskan:
𝑰=∆𝒑 = 𝒑 𝟐− 𝒑 𝟏 sehingga 𝑰=𝒎𝒗 − 𝒎𝒗𝟐 𝟏
Keterangan:
I = Impuls (Ns) m = Massa (kg) F = Gaya (N)
v2 = kecepatan akhir (m/s)
v1 = kecepatan awal (m/s
t = waktu (s)
Agar pemahaman kalian lebih baik, ayo pelajari konsep berikut!
10
Surat Al-Jaatsiyah ayat 22:
dikerjakannya, dan mereka tidak akan dirugikan. (QS. AL-Jaatsiyah ayat
22).
Tafsir Almaraghi menjelaskan adapun tafsir surat Al-Jaatsiyah ayat 22 adalah“ orang-orang yang berbuat kebajikan akan mendapatkan rahmat ketika hidup dan matinya, sedangkan orang-orang yang melakukan keburukan akan memperoleh rahmat semasa didunia saja. Kemudian, Allah SWT tidaklah menciptakan makhluk kecuali dengan kebenaran yang mengakibatkan adanya keadilan dan pemberian hak kepada orang yang teraniaya dari orang-orang yang berbuat aniaya, dan mengakibatkan adanya perbedaan antara orang yang berbuat baik dengan orang-orang yang berbuat buruk dalam soal pembalasan. Jika hal ini terjadi semasa hidup, maka hal ini pasti terjadi dinegeri pembalasan kelak, agar setiap jiwa tidak teraniaya dengan dikurangi pahalanya atau dilipat gandakan hukumannya, dan agar dibalasi tiap-tiap diri terhadap apa yang dikerjakannya yaitu kemaksiatan dan ketaatan yang dilakukannya. Maka tidaklah sama balasan yang diterima orang kafir dan orang mukmin (dan mereka tidak akan dirugikan).
𝑚1𝑣1+ 𝑚2𝑣2+𝑚3𝑣3 +𝑚𝑛𝑣𝑛 … … …=∑𝑚𝑖𝑣𝑖
Rene Descrates
Rene Descrates lahir 1596 di La Haye, Touraine,
Perancis. Descrates adalah anak cerdas yang
menunjukkan bakat besar terhadap matematika. Dalam
usia 20 tahun, ia mendapatkan gelar dalam ilmu hukum.
Lalu ia berdinas dalam ketentaraan, mula-mula dinegeri
Belanda lalu di Bavaria. Pada tahun 1619, ia mengalami
mimpi yang tidak dapat dilupakan, yaitu ia
membayangkan bahwa pada akirnya dia mampu
mengerti segala sesuatu melalui penjelasan sederhana.
Karya ilmiah Descrates yang paling terkenal adalah Discourse on
Method. Descrates memperkenalkan besaran gerakan yang bergantung kepada
sesuatu selain kelajuan benda. Sebagai contoh sebuah peluru bergerak dengan
kelajuan 50 km/jam memiliki “gerakan” lebih kecil dibandingkan dengan
sebuah bola bergerak dengan kelajuan yang sama. Ia mengusulkan untuk
mendefenisikan besaran tertentu sebagai hasil kali antara masa dengan kelajuan.
Jumlah besaran gerak dari benda apabila tidak ada gaya yang bekerja pada
sistem haruslah tetap dari waktu ke waktu. Dalam bahasa matematikanya
ditulis sebagai berikut:
Hukum kekekalan Descrates ini kemudian diuji melalui serangkaian
percobaan ilmuan-ilmuan The Royal Society, seperti Robert Hooke, Cristoper
Wren, John William, dan Hans Christian Huygens. Para ilmuan tersebut
akhirnya mendefenisikan besaran vektor yang diperoleh dari hasil kali massa
benda dengan vektor kecepatannya. Mereka mendefenisikan besaran vektor
tersebut sebagai momentum untuk menggantikan konsep gerakan dari
Descrates. Descrates meninggal pada tahun 1889 pada usia 70 tahun.
(Dikutip seperlunya dari buku Pysics For Senior High School Year XI karangan
Purwoko dan Efendi, Yudistira:2010)
T-O-K-O-H
Sumber :gambar ilmuan fisika
Evaluasi
\
Jawablah soal-soal dibawah ini dengan jawaban yang benar!
A.
Pilihan Ganda
1. Pernyataan berikut yang merupakan pengertian momentum yang benar
adalah….
A. Energi yang dimiliki oleh benda yang bergerak B. Hasil perkalian massa dan percepatan suatu benda C. Hasil perkalian antara massa dan kecepatan suatu benda
D. Hasil perkalian kecepatan dan gaya yang bekerja pada suatu benda
E. Hasil perkalian antara gaya dan interval waktu selama gaya bekerja pada benda
2. Sebuah mobil bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 60 m/s. momentum
mobil tersebut adalah….
A. 12 kg m/s B. 120 kg /s C. 200 kg m/s D. 250 kg m/s E. 300 kg m/s
3. Sebuah benda bermassa 2 kg bergerak dengan energi kinetik 4 J, maka momentum benda tersebut adalah ... kg m/s.
A. ¼ D. 2
B. ½ E. 4
C. 1
4. Persamaan yang menyatakan hubungan antara impuls dan momentum adalah....
A. I= F ∆t
B. P = I/ ∆t
C. F(v2-v1) = m∆t
D. F ∆t = (v2-v1)/m
E. I = ΔP= mv2-mv1
5. Bola yang bermassa m menumbuk dinding secara tegak lurus dengan kecepatan v. Jika bola itu memantul dari dinding juga dengan kecepatan yang sama, besarnya impuls yang dikerjakan oleh dinding pada bola adalah....
A. 0 D. m/v
B. Mv E. ½ mv2
B.
Essay
1. Sebuah bola besi yang massanya 500 gr bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Berapa momentum yang dimiliki bola besi tersebut?
Penyelesaian: ... kemudian menabrak sebuah pohon dan berhenti setelah 0,4 sekon. Hitunglah gaya rata-rata yang bekerja pada mobil selama tumbukan!
Penyelesaian: ...
3. Perhatikanlah tabel dibawah ini!
Nama Mobil Massa Kecepatan Momentum
Fortuner 400 kg 100m/s
Ferrari 350 kg 100m/s
Sedan 340 kg 100m/s
Berdasarkan data diatas, mobil manakah yang memiliki momentum terbesar dan terkecil dan bagaimanakah hubungan antara massa yang dimiliki mobil tersebut dengan momentum yang dihasilkan?
Tahukah kamu bahwa hukum kekekalan momentum sangat banyak kita jumpai penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Salah satu contohnya adalah Alat Newton Cradle.
Apabila sejumlah pendulum ditarik dari satu sisi dan dilepaskan kembali, maka jumlah yang sama akan terlempar dari sisi yang lain dan seterusnya.
Bersarkan orientasi diatas, berikanlah pendapatmu kenapa apabila sejumlah pendulum ditarik dari satu sisi dan dilepaskan kembali, maka jumlah yang sama akan terlempar dari sisi yang lain dan seterusnya (hubungkanlah dengan hukum kekalan momentum).
Gambar 4. Newton Cradle (ayunan Newton) Ayo, baca dan amati gambar dibawah ini !
Momentum benda-benda sebelum tumbukan dan sesudah tumbukan adalah tetap, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda itu.
Tulislah hipotesismu pada kolom dibawah ini!
B.
Hukum Kekekalan Momentum
Orientasi
Perumusan Masalah
Apakah hipotesis kalian sudah benar? Untuk membuktikan kebenarannya, lakukanlah eksperimen sederhana dibawah ini!
A.
Tujuan : Menyelidiki hukum kekekalan momentum.B.
Hari/Tanggal :C.
Alat dan Bahan1. 7-9 buah kelereng 2. Kertas
3. Rol
Contoh hukum kekekalan momentum sangat berlimpah dalam kehidupan sehari-hari. Di mana pun ada tumbukan, prinsip kekekalan momentum sedang bekerja. Sebagai contoh, ketika bola bisbol bertabrakan dengan tongkat pemukul, jumlah dari momentum awal dan jumlah dari momentum akhir pemukul dan bola, tetap sama. Berapapun momentum tongkat pemukul yang hilang, akan menjadi pertambahan pada bisbol.
Ketika peluru ditembakan dari pistol, pistol mundur sehingga jumlah momentum peluru dan pistol momentum dalam arah yang berlawanan, saling meniadakan dan momentum akhir dan momentum awal sistem menyamakan kedudukan. Satu perangkat sederhana yang menjelaskan
prinsip ini adalah ‘Newton Cradle’ gambar di atas. Ini terdiri dari manik
-manik secara terpisah tergantung ditumpuk terhadap satu sama lain. Jika Anda menarik satu manik dari satu sisi dan melepaskannya, akan bertumbukan dengan sisa manik-manik dan terhalau satu manik-manik dari sisi lain untuk menjadikan momentum kekal. Lalu apakah hukum kekekalan momentum itu ? untuk mengetahuinya ayo baca halaman selanjutnya !
Kegiatan 3
D.
Langkah Kerja1. Sediakan sebuah kertas dan buatlah jalur pembatas seperti gambar berikut!
2. Susun jalur pembatas dan 4 buah kelereng , kemudian posisikan rol pada kemiringan tertentu dan letakkan 1 kelereng seperti pada Gambar berikut!
3. Luncurkan sebuah kelereng melalui rol yang miring dan amati keadaan kelereng sebelum dan sesudah tumbukan pada jalur kertas yang sudah dibentuk!
4. Ulangi langkah 3 untuk sisa yang ada!
Diskusikanlah hasil pengamatanmu dengan teman sekelompok dan catatlah hasil pengamatan berdasarkan pertanyaan pada kolom berikut!
1. Apa yang terjadi pada kelereng dalam jalur kertas yang sudah dibentuk, sebelum dan sesudah tumbukan?
2. Jelaskan keadaan kelereng, sebelum dan sesudah tumbukan sesuai dengan hukum kekekalan momentum !
Rol
Kelereng Gambar 5. Jalur pembatas dari kertas
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, berikanlah kesimpulan kalian pada kolom dibawah ini!
𝑝1+𝑝2 =𝑝1′ +𝑝2′
p1′, p2′ = momentum benda 1 dan 2 sesudah tumbukan
Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa pada peristiwa tumbukan, jumlah momentum benda-benda sebelum tumbukan dan sesudah tumbukan adalah tetap, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda itu.
Secara matematis hukum kekekalan momentum dapat dituliskan sebagai berikut:
Keterangan:
p1, p2 = momentum benda 1 dan 2 sebelum tumbukan m1, m2 = massa benda 1 dan 2 sebelum tumbukan v1, v2 = kelajuan benda 1 dan 2 sebelum tumbukan
v′1, v′2 = kelajuan benda 1 dan 2 sesudah tumbukan
Hukum kekekalan momentum bukan hanya berlaku pada tumbukan, tetapi berlaku secara umum untuk interaksi antara dua benda, misalnya pada peristiwa ledakan dan lain-lain.
Konsep
𝒎𝟏𝒗𝟏+𝒎𝟐𝒗𝟐 =𝒎𝟏𝒗′𝟏+𝒎𝟐𝒗′𝟐
Menyimpukan
18
1. Sebuah peluru dengan massa 50 g dan kecepatan 1.400 m/s tertembus peluru 0,4 m/s, maka hitunglah kecepatan peluru setelah menembus balok!
Contoh Soal
Agar pemahaman kalian lebih baik, pelajarilah contoh soal berikut!
CHISTIAN HUYGENS (1629-1695)
Christian Huygens adalah ahli fisika, ahli astronomi, penemu jam bandul, penemu teori gelombang cahaya, dan masih banyak penemuan lainnya. Huygens lahir di Den Haaq, Belanda, pada tanggal 14 april 1629. Ayahnya adalah seorang diplomat bernama Consatantin Huygens.
Sampai umur 16 tahun Huygens tidak pernah duduk di bangku sekolah. Ia didik di rumah, oleh guru lesnya.
Baru sesudah Huygens masuk ke Universitas Leiden. Huygens ikut berperan dalam menemukan rumus yang tepat tentang hukum tumbukan meskipun ia tak pernah menerbitkannya.
Untuk mengukur waktu kejadian-kejadian astronomis, Huygens membuat jam yang mampu mengukur waktu hingga kehitungan menit. Ia menggunakan gerakan maju mundur yang biasa terjadi pada sebuah pendulum yang berayun untuk mengendalikan gigi-gigi jam tersebut. Huygens mempresentasekan model jamnya yang pertama pada pemerintah Belanda dan menggambarkannya dalam terbitan tahun 1658. Jam pendulum tersebut dikenal dengan jam “kakek” dipakai di seluruh dunia hampir 300 tahun. Huygens meninggal tanggal 8 Juli 1695 di Den Haaq pada usia 66 tahun setelah banyak berkarya.
(Dikutip sepenuhnya dari buku Fisika 2 untuk SMA/MA kelas XI karangan Setya Nurachmandani, Grahadi, 2002)
T-O-K-O-H
Sumber Jendela Iptek
Evaluasi
Jawablah soal-soal dibawah ini dengan jawaban yang benar!
1. Sebuah benda A bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s, kemudian benda B bermassa 2 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/s dibelakang benda A. Setelah beberapa saat benda B menumbuk benda A, sehingga kecepatan benda A setelah tumbukan menjadi 16 m/s. Hitunglah kecepatan benda B setelah tumbukan!
Penyelesaian:
2. Sebuah peluru dengan massa 10 g keluar dari senapan mengenai dan menembus sebuah balok dengan massa 250 kg yang diam di bidang datar tanpa gesekan. Jika kecepatan peluru setelah menembus balok 400 m/s dan kecepatan balok setelah tertembus peluru adalah 0.01 m/s. Hitunglah kecepatan awal peluru keluar dari senapan!
Kenapa design mobil balap dibuat mudah hancur, padahal harganya selangit ?
Mobil di design mudah penyok dengan tujuan memperbesar waktu sentuh pada saat tertabrak. Waktu sentuh yang lama menyebabkan gaya yang diterima mobil atau pengemudi lebih kecil dan diharapkan keselamatan pengemudi lebih terjamin.
Kalau kita perhatikan bagian dalam helm, pasti akan terlihat lapisan lunak. Seperti gabus atau spons. lapisan lunak tersebut bertujuan untuk memperlama waktu kontak seandainya kepala kita terbentur ke aspal ketika terjadi tabrakan. Jika tidak ada lapisanlunak tersbut gaya impuls akan bekerja lebih cepat sehingga walaupun memakai helm, kita akan pusing-pusing ketika terbentur aspal.
Kenapa sarung tinju dibuatt dari bahan yang lunak? Sarung tinju yang dipakai oleh para petinju berfungsi untuk memperlama bekerjanya gaya impuls ketika memukul lawannya, pukulan tersebut memiliki waktu kontak yang lebih lama dibandingkan memukul tanpa sarung tinju. Karena waktu kontak lebih lama, maka gaya yang bekerja juga semakin kecil sehingga sakit terkena pukulan bisa dikurangi.
Kepala palu dibuat dari bahan yang keras misalnya besi atau baja.
Kenapa tidak dibuat dari kayu atau bambu? Kan lebih mudah mendapatkan kayu dan bambu, nggak mahal lagi. Palu dibuat dengan bahan yang keras agar selang waktu kontak yang terjadi menjadi lebih singkat, sehingga gaya yang dihasilkan lebihh besar. Jika gaya impuls besar maka paku yang dipukul dengan palu akan tertancap lebih dalam.
Tahukah kamu, bahwa konsep momentum sangat banyak penerapannya dalam kehidupan sehari-hari. Simaklah contoh penerapan konsep momentum dan impuls dibawah ini!
Kecelakaan lalu lintas merupakan suatu permasalahan yang sangat sering terjadi saat ini. Pernahkah kamu menyaksikan atau mengalami kecelakaan ? pasti setiap manusia pernah menyaksikannya baik itu secara langsung atau melalui media komunikasi. Dari gambar kecelakaan tersebut terlihat bentuk tabrakan dari beberapa kendaraan, ada yang sama-sama terpental dan ada yang tidak terpental setelah bertabrakan. Kejadian ini sebenarnya terdapat sebuah prinsip fisika yakninya tumbukan.
Tumbukan yang paling sederhana adalah tumbukan sentral. Tumbukan sentral adalah tumbukan yang terjadi bila titik pusat benda yang satu menuju ke titik pusat benda yang lain.
Berdasarkan sifat kelentingan atau elastisitas benda yang bertumbukan, tumbukan dapat dibedakan menjadi tiga jenis yaitu:
1. Tumbukan lenting sempurna 2. Tumbukan lenting sebagian
3. Tumbukan tidak lenting sama sekali
Ayo baca dan amati gambar dibawah ini!
Gambar 7. Tabrakan mobil
Gambar 8. Kecelakaan kereta api
C.
Tumbukan
T-IPA FISIKA IAIN IMAM BONJOL PADANG 2016/2017
Pesan Hikmah
Sungguh maha besar keagungan Allah SWT yang menjadikan segala sesuatu di alam ini tanpa suatu tujuan dan manfaat yang jelas. Maha suci Allah tuhan yang telah menciptkan berbagai sifat dialam ini termasuk sifat kelentingan dari sebuah benda yang berbeda-beda sehingga dapat dimanfaatkan sesuai dengan kebutuhan manusia. Coba pikirkan !
Bagaimana jika semua benda dialam ini hanya berlaku sifat dari tumbukan lenting sempurna atau bagaimana jika seandainya hanya berlaku sifat tumbukan tidak lenting sama sekali?
Jika dialam ini hanya berlaku tumbukan lenting sempurna mungkin kita tidak bisa melakukan apapun, seperti melompat mungkin kita tidak akan henti-henti jika melompat. Atau jika dialam ini hanya berlaku tumbukan tidak lenting sama sekali mungkin kita tidak akan bisa bermain bola karena bermain bola membutuhkan pantulan dari tumbukan yang dihasilkan. Pantaslah kita bersyukur atas rahmat yang deberikan Allah SWT kepada kita.
Ayunan Newton (Newton cradle) merupakan sebuah alat yang berfungsi menunjukkan hukum kekekalan momentum dan hukum kekalan energi, yang terdiri dari sebaris pendulum (biasanya 5), setiap pendulum tergantung dari suatu rangka dengan 2 kawat yang sama panjang. Bila sejumlah pendulum ditarik dari satu sisi dan dilepaskan kembali, maka jumlah yang sama akan terlempar dari sisi yang lain dan seterusnya.
Berdasarkan orientasi diatas, yang menjadi tanda tanya besar adalah kenapa apabila sejumlah pendulum ditarik dari satu sisi dan dilepaskan kembali, maka jumlah yang sama akan terlempar dari sisi yang lain dan seterusnya dan bagaimana hubungannya dengan konsep tumbukan lenting sempurna ?
Berdasarkan permasalahan yang telah dirumuskan diatas, tulislah hipotesismu pada kolom dibawah ini!
Ayo baca dan amati gambar dibawah ini!
Ingat : Pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi.
Tumbukan lenting sempurna
1.
Hipotesis
Perumusan Permasalahan
Apakah hipotesis kalian sudah banar? Untuk membuktikannya, lakukanlah eksperimen sederhana dibawah ini!
A. Tujuan : Menyelidiki sifat/jenis tumbukan B. Hari/Tanggal :
C.
Alat dan bahan
:
1. 5 buah Bola identik 2. Benang
3. dua buah batang mendatar D.
Langkah kerja
1. Susunlah lima bola identik atau lebih yang bergantung vertikal pada dua batang mendatar dengan menggunakan dua utas benang.
2. Dalam keadaan diam kelima bola tersebut harus saling bersentuhan (lihat gambar).
3. Tarik bola 1 menjadi lebih tinggi dari bola yang lainnya dan lepaskan, amatilah apa yang terjadi!
4. Tarik bola 1 dan 2 secara bersamaan dan lepaskan, kemudian amatilah apa yang terjadi!
Tulislah hipotesismu dari hasil pengamatanmu di sini!
Ayo, cari tahu! Kegiatan 4
Diskusikanlah hasil pengamatanmu dengan teman sekelompok dan catatlah hasil pengamatan berdasarkan pertanyaan dibawah ini!
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, berikanlah kesimpulan kalian pada kolom dibawah ini!
1. Apakah yang terjadi pada bola sebelum dan sesudah tumbukan?
2. Jelaskanlah keadaan bola sebelum dan sesudah tumbukan sesuai dengan syarat tumbukan lenting sempurna!
Menyimpukan
Konsep
Dua buah benda dikatakan mengalami tumbukan lenting sempurna jika pada tumbukan itu tidak terjadi kehilangan energi kinetik. Jadi, energi kinetik total kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap.
Pada Tumbukan Lenting Sempurna berlaku :
a. Hukum Kekekalan Momentum 𝑝1+𝑝2 =𝑝1′ +𝑝2′ Hukum Kekekalan Momentum
m1v1 + m2v2 = m1v’1 + m2v’2
m1v1 - m1v’1 = m2v’2 - m2v2
- m1 (v’1 - v1) = m2 (v’2 - v2) …. (1)
b. Hukum kekekalan energi kinetik (Ek1 + Ek2 = Ek1’ + Ek2’) Hukum Kekekalan Energi Kinetik
½ m1v12 + ½ m2v22 = ½ m1v’12 + ½ m2v’22
- (m1v’12 - m1v12) = m2v’22 - m2v22
- m1 (v’12 - v12) = m2 (v’22- v22) selisih 2 kuadrat
- m1 (v’1 + v1) (v’1 - v1) = m2 (v’2+v2) (v’2 - v2) ….(2)
Persamaan (2) dibagi persamaan (1) v’1 + v1 = v2’+v2
v’1- v’2 = v2 - v1
v’1- v’2 = - (v1 - v2)
Jadi pada tumbukan lenting sempurna
c.
Koefisien Restitusi (e) e = 1 m1v’1 m2v’2Tabrakan/Tumbukan m1v1 m2v2
v’2– v’1 = - (v2- v1)
𝒆= −(𝒗
′
𝟐− 𝐯′𝟏 )
(𝒗𝟐− 𝒗𝟏)
Agar pemahaman kalian lebih baik ayo, pelajari konsep berikut!
Sebuah bola bemassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 16 m/s menumbuk lenting sempurna bola lain bermasa 6 kg yang sedang bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Hitunglah kecepatan bola setelah bertumbukan jika kedua benda bergerak searah!
Ingat, pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekalan momentum.
𝑚1𝑣1+𝑚2𝑣2= 𝑚1𝑣′1+𝑚2𝑣′2
4.16 + 6.10 = 4𝑣′1+ 6𝑣′2 64 + 60 = 4𝑣′1+ 6𝑣′2
124 = 4𝑣′1+ 6𝑣′2 ...(2)
Persamaan (1) disubsitusikan ke persamaan (2):
124 = 4𝑣′1+ 6𝑣′2
Hasil ini kita substitusikan kepersamaan (1) 𝑣′
Agar pemahaman kalian lebih baik, pelajarilah contoh soal berikut!
Permainan bola basket merupakan olah raga
yang sangat menyenangkan. Ketika sebuah
bola basket di
drible
maka lama kelamaan
jika bola didiamkan kecepatan bola akan
berkurang.
Peristiwa
tersebut
disebut
tumbukan lenting sebagian, karena setelah
bertumbukan dengan lantai lama kelamaan
kecepatan bola berkurang, apabila tetap
dibiarkan tidak diberikan gaya maka lama
kelamaan bola tersebut akan berhenti.
Setelah dibiarkan beberapa saat setelah di
dribel
kelantai
lama-kelamaan kecepatan bola basket dan tinggi pantulannya akan
berkurang. Berikanlah alasanmu apakah yang menyebabkan
kecepatan dan tinggi pantulan bola basket tersebut berkurang ?
Berdasarkan perumusan masalah diatas, tulis hipotesismu pada kolom
dibawah ini!
Gambar 11. Aksi Michel Jhordan
Tumbukan Lenting Sebagian
2.
Tahukah kamu bahwa konsep tumbukan lenting sebagian sebenarnya sangat dekat sekali dengan aktifitas sehari-hari! Untuk mengetahuinya Ayo, simak bacaan berikut!
Perumusan masalah Orientasi
Apakah hipotesis kalian sudah benar ? Untuk membuktikan hipotesis kalian mengenai konsep tumbukan lenting sebagian, lakukanlah eksperimen sederhana dibawah ini!
A.
Tujuan : Menyelidiki jenis dan sifat dari tumbukanB.
Hari/Tanggal :C.
Alat dan Bahan : Bola ping pongD.
Langkah Kerja1. Jatuhkan bola pada ketinggian tertentu diatas lantai sebagai ℎ1!
2. Ukur ketinggian pantulan bola sebagai ℎ2! 3. Ulangi langkah 1-2 sebanyak 5 kali! 4. Ubah ketinggian h, ulangi langkah 2-3! 5. Catat hasil pengukuran pada tabel berikut! Tabel 3. Hasil Pengamatan
No. Ketinggian awal ℎ1 (m) Ketinggian pantulan ℎ2 (m)
1 2 3 4 5
Diskusikanlah hasil pengamatanmu dengan teman sekelompok dan catatlah hasil pengamatan berdasarkan pertanyaan dibawah ini!
1. Apakah ketinggian bola ping pong berubah beberapa saat setelah kamu menjatuhkannya?
2. Tentukan nilai koefisien restitusi bola pingpong dengan persamaan
𝑒 = ℎℎ2
1
3. Jika ketinggian awal dirubah, apakah mempengaruhi nilai e?
4. Apakah percobaan ini termasuk contoh tumbukan lenting sebagian berikan alasan kalian?
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, berikanlah kesimpulan kalian pada kolom dibawah ini!
Konsep
Pada tumbukan lenting sebagian berlaku : a. Berlaku hukum Kekekalan Momentum
m1v1 + m2v2 = m1v’1+ m2v’2
b. Tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik c. 0<e<1
Agar pemahaman kalian lebih baik, pelajarilah konsep dan contoh soal berikut!
T-IPA FISIKA IAIN IMAM BONJOL PADANG 2016/2017
𝑣1
Ingat konsep gerak jatuh bebas: 1. V benda jatuh kebawah =
+ 2𝑔ℎ (tanda + menunjukkan arahnya searah dengan gravitasi bumi)
2. V keatas = - 2𝑔ℎ(tanda - menunjukkan arahnya berlawanan arah gravitasi bumi)
1. Sebuah bola A massanya 4 kg bergerak ke kanan dengan kecepatan 10 m/s disusul oleh bola B yang massanya 2 kg yang bergerak kearah kanan dengan kecepatan 20 m/s. Jika tumbukan adalah lenting sebagian dengan koefisien elastic e = 0,8, dan kecepatan gerak bola A setelah tumbukan adalah 16 m/s hitunglah kecepatan bola B setelah tumbukan!
Diketahui: mA = 4 kg dan vA = 10 m/s
Jadi, kecepatan bola B setelah tumbukan adalah 8 m/s
2. Sebuah bola dilepaskan dari ketinggian 8 m. Setelah menumbuk lantai, bola memantul dan mencapai ketiggian 5 m. Hitunglah koefisien restitusi pantulan dan ketinggian setelah pantulan kedua!
Diketahui:
Ditanyakan Jawab:
a. Koefisien restitusi (e) e = ℎ2
ℎ1=
5
8 = 0,79
b. Ketinggian pantulan ketiga e = ℎ3
ℎ2 ℎ3 = 𝑒2. ℎ2
ℎ3 = (0.79)2. (5)
ℎ3 = 3,12 m
T-IPA FISIKA IAIN IMAM BONJOL PADANG 2016/2017
a. ℎ1=8 𝑚 b. ℎ2=5 𝑚
Apakah kamu pernah melihat alat ini? Ya, ini adalah pendulum balistik. Pendulum balistik merupakan alat yang digunakan untuk mengukur laju proyektil seperti peluru. Sebuah balok besar yang terbuat dari kayu atau bahan lainnya tergantung seperti pendulum. Setelah itu, sebutir peluru ditembakkan pada balok tersebut biasanya peluru tertanam dalam balok.
Sebagai akibat dari tumbukan tersebut, peluru dan balok bersama-sama terayun keatas sampai ketinggian tertentu (ketinggian maksimum).
Pada saat peluru ditembakkan pada pendulum balistik terdapat sebuah prinsip tumbukan tidak lenting sama sekali, apakah yang dimaksud tumbukan tidak lenting sama sekali? dan jelaskanlah konsep tumbukan tidak lenting lenting sama sekali berdasarkan orientasi diatas?
Silahkan ajukan hipotesis kalian pada kolom dibawah ini !
Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
3.
Tahukah kamu bagaimana cara mengukur kecepatan sebuah
peluru? Untuk mengetahuinya Ayo, simak bacaan berikut!
Hipotesis Orientasi
Perumusan masalah
Apakah hipotesis kalian sudah benar ? Untuk membuktikan kebenarannya, lakukanlah eksperimen sederhana dibawah ini!
A. Tujuan : Menyelidiki jenis dan sifat dari tumbukan B. Hari/Tanggal :
C. Alat dan Bahan : Kelereng dan plastisin D. Langkah Kerja
1. Sediakan satu kelereng dan segumpal plastisin.
2. Letakkan pastisin dan kelereng diposisi yang berlawanan. 3. Buatlah kedua benda bertumbukan.
4. Amati yang terjadi!
Diskusikanlah hasil pengamatanmu dengan teman sekelompok dan catatlah hasil pengamatan berdasarkan pertanyaan dibawah ini!
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, berikanlah kesimpulan kalian pada kolom dibawah ini!
Ayo, cari tahu!
1. Apakah setelah bertumbukan plastisin dan kelereng menyatu?
2. Bagaimana kecepatan plastisin dan kelereng setelah bertumbukan? Apakah sama?
Kegiatan 6
Menyimpukan
Konsep
a. Pada tumbukan ini kecepatan kedua benda setelah tumbukan sama
b. Berlaku hukum Kekekalan Momentum
c. Tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik d. e = 0
𝑣
1′=
𝑣
2′Sebuah balok yang massanya 5 kg bergerak ke kanan dengan kecepatan 5 m/s kemudian dari arah yang berlawanan datang sebuah balok bermassa 7 kg dengan kecepatan 10 m/s. kemudian kedua balok itu bertumbukan tidak lenting sama sekali. Berapakah kecepatan kedua balok tersebut setelah tumbukan?
Diketahui: m1 = 5 kg , v1 = 5 m/s (kekanan)
m2 = 7 kg , v2 = -10 m/s (kekiri)
Ditanya: v1’ dan v2’ =....
Penyelesaian:
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2 ) v’
(5 kg)(5 m/s)+(7 kg)(-10 m/s)= (5+7) v’
25-70 = 12 v’
-45 = 12 v’
v’ = - 3, 75 m/s
Jadi, kecepatan kedua bola setelah tumbukan adalah 3,75 m/s kekiri.
Contoh Soal
Evaluasi
Jawablah soal-soal dibawah ini dengan jawaban yang benar!
6. Pernyataan yang benar dari kalimat dibawah ini, kecuali….
A. Pada tumbukan lenting sebagian koefisien restitusinya berkisar antara 0 < 𝑒 < 1
B. Pada tumbukan lenting sempurna kedua benda setelah tumbukan bergerak bermassa dengan arah yang sama
C. Pada tumbukan lenting sebagian dan tidak lenting sama sekali tidak berlaku hukum kekekalan energy mekanik
D. Pada tumbukan lenting sempurna, tidak lenting sama sekali dan lenting sebagian selalu berlaku hukum kekekalan momentum
E. Pada tumbukan lenting sempurna koefisien restitusi e = 1 dan pada tumbukan tidak lenting sama sekali koefisien restitusinya e = 0
7. Dua buah balok dengan massa masing-masing m1 = 1 kg dan m2 = 3 kg bergerak kemudian dari arah yang berlawanan datang sebuah balok bermassa 7 kg dengan kecepatan 10 m/s. Kemudian kedua bola itu berumbukan tidak lenting sama sekali. Berapakah kecepatan kedua balok setelah tumbukan....
A. 3,75 m/s
B. 4,75 m/s
C. 5,75 m/s
D. 6,75 m/s
E. 7,75 m/s
9. Troli A dan B massanya masing-masing 1 kg dan 4 kg bergerak saling mendekati dengan kecepatan masing-masing 10 m/s dan 2 m/s. Jika setelah tumbukan troli B berhenti, maka kecepatan terpentalnya troli A adalah... m/s.
A. 2 D. 20
B. 3 E. 25
C. 18
10.Dua bola biliar dengan massa identik bergerak saling mendekat dengan kecepatan awal bola A 30 cm/s kekanan dan bola B 20 cm/s kekiri. Kemudian kedua bola itu bertumbukan lenting sempurna. Berapakah kecepatan bola A dan arahnya sesudah bertumbukan....
A. 20 cm/s ke kiri
B. 25 cm/s ke kiri
C. 30 cm/s ke kekiri
D. 20 cm/s ke kanan
Tahukah kamu bahwa konsep momentum dan impuls sangat banyak kita jumpai penerapannya dalam kehidupan kita sehari-hari. Salah satu contohnya adalah pada roket.
Roket sangat sering kita saksikan dalam film-film perang sebagai peluru kendali. Namun, itu hanyalah salah satu jenis dari roket yang kita ketahui. Roket merupakan wahana luar angkasa, peluru kendali, atau kendaraan terbang yang mendapatkan dorongan melalui reaksi roket terhadap keluarnya secara cepat bahan fluida dari keluaran mesin roket. Aksi dari keluaran dalam ruang bakar dan nozle pengembang, mampu membuat gas mengalir dengan kecepatan hipersonik sehingga menimbulkan dorongan reaktif yang besar untuk roket (sebanding dengan reaksi balasan sesuai dengan hukum pergerakan Newton ke-3 dan hukum kekekalan momentum).
D.
Aplikasi Konsep Momentum dan Impuls
Roket
1.
Ayo, baca dan amati gambar dibawah ini! Orientasi
Perumusan masalah
Gambar 13. Peluncuran roket luar angkasa.
Berdasarkan orientasi diatas ajukanlah hipotesismu kenapa roket bisa terbang dan kenapa roket bisa terbang dengan seimbang ? bagaimanakah hubungannya dengan konsep momentum dan impuls ?
Berdasarkan perumusan masalah tersebut, tulislah hipotesis kalian pada kolom dibawah ini!
Apakah hipotesis kalian sudah benar ? Untuk membuktikan hipotesis kalian mengenai pengaplikasian konsep momentum dan impuls pada roket, lakukanlah eksperimen sederhana dibawah ini.
Membuat Roket Air dari Botol Aqua Bekas
Sumber : gambar perlombaan roket air
A. Tujuan : Menyelidiki hukum kekekalan momentum pada roket. B. Hari/Tanggal :
C. Alat dan Bahan
1. Botol minuman bekas berukuran besar, 2. Kertas hias
Ayo, cari tahu! Hipotesis
Kegiatan 7
3. Karton untuk sirip roket.
4. Gabus penyumbat tutup botol (bisa dibuat dari gabus sendal jepit bekas) 5. Bolpen
6. Dop D. Langkah Kerja
Cara Pembuatan :
1. Menyediakan botol aqua bekas dan dibuka tutupnya. 2. Membuat botol aqua tersbut menjadi berbentuk roket.
3. Membuat sumbat karet dengan bekas sendal yang tebal, jika tidak ada bisa bekas sendal di gabung dengan lem.
4. Memasukkan sumbat karet ke dalam ujung bekas bolpoin yang sudah di buka isi dan bagian atas dan bawahnya.
5. Memasukan air kira-kira sepertiganya ke dalam botol aqua yang sudah berbentuk roket.
6. Memasukkan sumbat karet yang sudah dihubungkan ke bolpoint karet ke dalam lubang aqua.
Cara Penggunaan :
Gambar 15. Cara membuat roket air
1. Masukkan ujung bolpoin yang tidak ada sumbat karetnya dengan selang yang ada pada pompa.
2. Pegang ujung bolpen yang ada sumbatnya dipegang dengan kuat jangan sampai meluncur dulu sampai tekanan gas yang ada dalam roket cukup besar.
3. Pompa roketa air, setelah kira-kira tekanan gasnya cukup kuat lepaskan roket air maka rangkaian roket itu dan roket akan melaju ke atas.
Berdasarkan eksperimen yang telah dilakukan, berikanlah kesimpulan kalian pada kolom dibawah ini!
1. Apakah yang menyebabkan roket air bergerak keatas?
2. Jelaskan penerapan konsep hukum kekekalan momentum pada prinsip kerja roket air?
Menyimpukan
Sebuah roket mengandung tangki yang berisi bahan hidrogen cair dan oksigen cair. Pembakaran bahan-bahan tersebut menghasilkan gas panas yang menyembur keluar melalui ekor roket. Pada saat gas keluar dari roket terjadi perubahan momentum gas selama waktu tertentu, sehingga menghasilkan gaya yang dikerjakan roket pada gas.
Berdasarkan Hukum III Newton, timbul reaksi gaya yang dikerjakan gas pada roket yang besarnya sama tetapi arahnya berlawanan. Gaya inilah yang menyebabkan roket terdorong ke atas.
Prinsip terdorongnya roket memenuhi hukum kekekalan Momentum. Jika mula-mula roket diam, maka momentumnya sama dengan nol, sehingga berdasarkan hukum kekekalan dapat dinyatakan sebagai berikut:
Berlaku
Berdasarkan prinsip momentum dan impuls, gaya dorong roket dapat dinyatakan sebagai berikut.
Kecepatan akhir yang dicapai sebuah roket tergantung pada kecepatan semburan gas dan jumlah bahan bakar yang dibawanya dan kelajuan pancaran gas. Karena kedua besaran ini terbatas. Maka digunakan roket bertahap, yakni beberapa roket yang digabung bersama. Ketika bahan bakar tahap pertama telah dibakar habis, roket ini dilepaskan. Kemudian pesawat antariksa telah bergerak dengan cepat dan massa total pesawat dan roket-roket lebih ringan karena tidak lagi membawa roket pertama, maka pada tahap kedua ini dapat dicapai kelajuan akhir yang jauh lebih cepat. Demikian seterusnya sampai seluruh roket telah terbakar.
Gambar 17. Prinsip Kerja Roket Memanfaatkan Hukum Kekekalan Momentum
𝑚1𝒗′
𝑚1𝑣1+𝑚2𝑣2 = 𝑚1𝒗′𝟏+𝑚2𝒗′𝟐
𝑚2 =𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑠𝑒𝑛𝑎𝑝𝑎𝑛 (𝑘𝑔)
𝒗′
𝟏 =𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛𝑝𝑒𝑙𝑢𝑟𝑢𝑘𝑒𝑙𝑢𝑎𝑟𝑑𝑎𝑟𝑖𝑠𝑒𝑛𝑎𝑝𝑎𝑛 (𝑚𝑠)
𝒗′
𝟐 =𝑘𝑒𝑐𝑒𝑝𝑎𝑡𝑎𝑛𝑠𝑒𝑛𝑎𝑝𝑎𝑛𝑠𝑎𝑎𝑡𝑡𝑒𝑟𝑡𝑜𝑙𝑎𝑘𝑘𝑒𝑏𝑒𝑙𝑎𝑘𝑎𝑛𝑔 (𝑚𝑠)
Sebuah peluru yang ditembak dari senapan juga merupakan salah satu aplikasi dari hukum kekekalan momentum.
Sebelum peluru ditembakan dari senapan, peluru dan senapan berada dalam keadaan diam. Pada saat peluru ditembakkan, peluru dan senapannya bergerak dengan kecepatan tertentu, sedangkan senapan akan tertolak berlawanan arah dengan arah gerak peluru.
Berdasarkan hukum kekekalan momentum dapat dituliskan bahwa:
Karena 𝑣1 = 𝑣2 = 0 (𝑚𝑢𝑙𝑎 − 𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑖𝑎𝑚), 𝑚𝑎𝑘𝑎:
Keterangan:
𝑚1 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑝𝑒𝑙𝑢𝑟𝑢 (𝑘𝑔)
Prinsip kerja senapan
Gambar 18. Hukum Kekekalan Momentum pada Tembakan Peluru dari
senapan
Untuk membantu ananda menyelesaikan soal-soal tentang momentum, impuls dan tumbukan mari ikuti langkah- langkah penyelesaian soal berikut.
1. Momentum adalah besaran vektor. Untuk interaksi antara dua benda pada satu dimensi (sumbu X saja atau sumbu Y saja) maka arah vektor cukup dinyatakan dengan tanda (+) dan tanda (-) 2. Tetapkan indeks 1 untuk benda pertama dan indeks 2 untuk
benda kedua. Gambarkanlah sketsa sesaat sebelum benda-benda berinteraksi (bertumbukan) dan tuliskan besaran-besaran yang diketahui dan dinyatakan (m1,m2,v1,v2). Kemudian gambarlah
sketsa sesaat sesudah benda berinteraksi (bertumbukan) dan tulislah besaran-besaran yang diketahui atau ditanyakan (v1’, v2’ )
3. Hitunglah momentum benda-benda sebelum berinteraksi (tumbukan) (p1, p2) dan sesudah interaksi (p1’, p2’)
4. Gunakan hukum kekekalan momentum untuk menghitung besaran-besaran yang ditanyakan dalam soal.
5. Dalam persoalan tumbukan, untuk menghitung besaran-besaran yang ditanyakan, mungkin ananda perlu menggabung persamaan yang diperoleh dari langkah 3 dengan persamaan:
𝑣1′ − 𝑣2′ = 𝑣2 − 𝑣1 atau 𝑣1′ =𝑣2′ =𝑣′
Evaluasi
Jawablah soal-soal dibawah ini dengan jawaban yang benar!
4. Sebuah bola besi yang massanya 500 gr bergerak dengan kecepatan 20 m/s kekanan. Berapakah momentum yang dimiliki bola besi tersebut?
Penyelesaian: ... kemudian menabrak sebuah pohon dan berhenti setelah 0,4 sekon. Hitunglah gaya rata-rata yang bekerja pada mobil selama tumbukan!
Penyelesaian: ...
lantai. Setelah menumbuk lantai, bola memantul setinggi ℎ2 = 1,25 𝑚. a. Hitunglah momentum bola sesaat
sebelum dan sesudah menumbuk lantai! b. Hitung impuls yang dikerjakan lantai
pada bola!
c. Bila tumbukan berlangsung selama 10-2
sekon, hitung gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola. (g = 10 m/s2)!
Gambar Tumbukan Bola dengan Lantai
(A) (B)
v1 v2
h2 = 1, 25 m
Penyelesaian: ... dengan kecepatan 1.000 m/s. Jika peluru menembus balok kayu dan keluar dari balok dengan kecepatan 300 m/s, maka berapakah kecepatan balok kayu setelah tumbukan?
9. Sebuah peluru dengan massa 10 gram ditembakkan pada gabus kayu yang massa 390 gram dan terletak pada bidang licin. Ternyata kayu bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Berapakah kecepatan peluru?.
Penyelesaian: ...
10.Dua buah benda bergerak dalam arah berlawanan. Benda pertama bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s ke kanan, sedangkan benda kedua bermassa 3 kg bergerak dengan kecepatan 4 m/s ke kiri. Hitunglah kecepatan kedua benda setelah bertumbukan jika tumbukkan lenting sempurna!.
Penyelesaian: ... tentukan kecepatan kedua benda setelah tumbukan?
Penyelesaian: ...
12.Sebuah senapan yang massanya 5 kg ditembakkan peluru yang massanya 5 gram. Kecepatan peluru 50 m/s. Berapa kecepatan dorong senapan pada bahu penembak.
Penyelesaian: ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...
13.Sebuah roket menekan gas buangan sehingga keluar dengan kelajuan 100 kg/s. Kecepatan semburan gas adalah 200 m/s. Hitung gaya maju (gaya dorong) pada roket?
Latihan Mandiri
Jawablah soal-soal dibawah ini dengan jawaban yang benar!
1. Sebuah benda mula-mula diam meledak menjadi dua bagian dengan perbandingan massa masing-masing bagian adalah 100:1. Setelah kedua bagian terpisah, bagian yang massanya lebih besar terpental dengan kecepatan 10 m/s. Hitunglah kecepatan bagian yang massanya lebih kecil!
2. Sebuah senapan bermassa 4 kg menembakkan sebuah peluru bermassa 0,016 kg dengan kecepatan 800 m/s ke kanan Berapakah kecepatan terpental senapan sesaat setelah peluru ditembakkan?
3. Benda A dan B masing- masing bermassa 7 kg dan 9 kg. Kedua benda tersebut saling mengejar. Benda A bergerak didepan dengan kecepatan 10 m/s, sedangkan benda B dibelakang dengan kecepatan 15 m/s. Hitunglah kecepatan kedua benda setelah tumbukan jika terjadi tumbukan lenting sebagian dengan koefisien restitusi e = 0,6!
4. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 12 m diatas lantai bertikat dengan kecepatan 2 21𝑠 𝑚. Setelah terpantul bola naik hingga ketinggian 4,05 m diatas lantai. Jika g = 10 m/s2, hitunglah:
a. Kecepatan bola sesaat sebelum dan sesudah menumbuk lantai b. Koefisien restitusi antara bola dan lantai
Ayo, bermain teka-teki silang!
1
2
3
4
5 6
7
8
Mendatar:
2. Perkalian antara masa dan kecepatan disebut...
3. Gaya yang bekerja dalam selang waktu tertentu disebut...
6. Contoh pengaplikasian dari konsep momentum dan impuls yang digunakan dalam operasi militer adalah...
7. Semakin besar masa dan kecepatan suatu benda maka momentum benda tersebut semakin...
8. Semakin singkat selang waktu dari gaya implusif yang bekerja pada suatu benda sehingga benda tersebut bergerak maka, impuls yang dihasilkan semakin...
Menurun:
1. Tumbukan dengan koefisien restitusi e=1 merupakan tumbukan lenting... 4. Pada tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sama sekali
tidak berlaku berlaku hukum kekalan ...kinetik.
5. Contoh pengaplikasian dari konsep momentum dan impuls yang digunakan dalam transportasi luar angkasa dan peluru kendali adalah... 6. Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa jumlah momentum
DAFTAR PUSTAKA
Kanginan, Marthen. 2006. Fisika untuk SMA Kelas XI Semester 1. Jakarta : Erlangga.
Purwoko & Efendi. 2010. Fisika untuk SMA Kelas XI Semester. Bandung :Yudistira.
Nurachmandani, Setya. 2009. Fisika 2 Untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: Grahadi.
Penilaian
𝑛𝑖𝑙𝑎𝑖 =𝑠𝑘𝑜𝑟𝑦𝑎𝑛𝑔𝑑𝑖𝑝𝑒𝑟𝑜𝑙𝑒ℎ
𝑠𝑘𝑜𝑟𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚 × 100%
Setelah ananda selesai mengerjakan latihan dalam LKPD ini, periksalah jawaban ananda dengan menyesuaiakan jawaban ananda dengan kunci jawaban yang sudah ada pada guru atau melihat kembali materi pada buku paket. Gunakan rumus dibawah ini untuk mengetahui dan mengukur ketuntasan belajar ananda!
Tingkat penguasaan yang diperoleh:
90%-100% baik sekali
80%-89% baik
70%-79% cukup
<69% kurang
[Type text]
Al -Kindi - Penemu Minyak Wangi
Al-Biruni--Ahli Fisika, MTK, Filsafat dan Obat-Obatan.
Al-Jazari-Penemu Jam Gajah
Al-Khawarizmi-Penemu Logaritma
dan Aljabar
Al-Razi-Penemu Penyakit Demam, Cacar, Alergi
dan Imunologi
Ibn Sina-Ahli Kedokteran, Fisika, Geologi, Mtk, dan Penulis Kaidah Kedokteran
Modern
Ibnu Haitham-Penemu Alat Ukur Bintang Kutub
Abu Musa Ibn_Hayyan-Penemu Ilmu Kimia
Abul Wafa Muhammad Al Buzjani-Penemu Tabel
Sinus, Tangen, Trigonometri, dan Geometri
Piri Reis- Penemu Peta Dunia Terlengkap dan Ahli
Geografi
Al-Farabi-Ahli Fisika, MTK, Filosofi, Logika, Politik, Sosiologi, Musik dan Etika
Abbas Bin Farnas-Penemu Jam Pertama
Di Dunia
A. Energy yang dimiliki oleh benda yang bergerak B. Hasil perkalian massa dan percepatan suatu benda C. Hasil perkalian antara massa dan kecepatan suatu benda
D. Hasil perkalian kecepatan dan gaya yang bekerja pada suatu benda
E. Hasil perkalian antara gaya dan interval waktu selama gaya bekerja pada benda
Kunci jawaban:C
2. Sebuah mobil bermassa 5 kg bergerak dengan kecepatan 60 m/s. momentum mobil tersebut adalah… tersebut adalah ... kg m/s.
A. ¼ D. 2
B. ½ E. 4
C. 1
Kunci jawaban: E
4. Persamaan yang menyatakan hubungan antara impuls dan momentum adalah… A. I= F ∆t
5. Bola yang bermassa m menumbuk dinding secara tegak lurus dengan kelajuan v. Jika bola itu memantul dari dinding juga dengan kecepatan yang sama, besarnya impuls yang dikerjakan oleh dinding pada bola adalah...
A. 0 D. m/v
𝑣1 = kecepatan sebelum bertumbukan
𝑣2 = kecepatan setelah bertumbukan
Dik: 𝑣1 = v
Tanda (-) Menunjukkan arah gerak benda
momentum yang dimiliki bola besi tersebut?
2. Sebuah mobil massanya 800 kg bergerak dengan kecepatan 36 km/jam, kemudian menabrak sebuah pohon dan berhenti setelah 0,4 sekon. Hitunglah gaya rata-rata yang bekerja pada mobil selama tumbukan.
Jadi gaya rata yang bekerja pada mobil selama tumbukaan adalah -20.000 N.
3. Perhatikanlah tabel dibawah ini!
Nama Mobil Massa Kecepatan Momentum
Fortuner 400 kg 100m/s
Ferrari 350 kg 100m/s
Sedan 340 kg 100m/s
Dari data pada tabel diatas, mobil manakah yang memiliki momentum terbesar dan terkecil dan bagaimanakah hubungan antara massa yang dimilki mobil tersebut dengan momentum yang dihasilkan?
Penyelesaian: P = m.v
Nama Mobil Massa Kecepatan Momentum
Fortuner 400 kg 100m/s 40000 kg m/s
Ferrari 350 kg 100m/s 35000 kg m/s
Sedan 340 kg 100m/s 34000 kg m/s
Mobil dengan momentum terbesar adalah mobil Furtuner dengan p = 40000 kg m/s
Mobil dengan momentum terkecil adalah mobil Sedan dengan p = 34000 kg m/s
Disimpulkan semakin besar masa suatu benda maka momentumnya akan semakin besar, dan sebaliknya, semakin kecil masa suatu benda maka momentumnyapun semakin kecil.
bergerak dengan kecepatan 20 m/s dibelakang benda A. Setelah beberapa saat benda B menumbuk benda A, sehingga kecepatan benda A setelah tumbukan menjadi 16 m/s.Hitunglah kecepatan benda B setelah tumbukan
Jadi, kecepatan benda B setelah bertumbukan adalah 8 m/s
2. Sebuah peluru dengan massa 10 g keluar dari senapan mengenai dan menembus sebuah balok dengan massa 250 kg yang diam di bidang datar tanpa gesekan. Jika kecepatan peluru setelah menembus balok 400 m/s dan kecepatan balok setelah tertembus peluru adalah 0.01 m/s. Hitunglah kecepatan awal peluru keluar dari senapan!
A. Pada tumbukan lenting sebagian koefisien restitusinya berkisar antara 0 < 𝑒 < 1 B. Pada tumbukan lenting sempurna kedua benda setelah tumbukan bergerak dengan arah
yang sama
C. Pada tumbukan lenting sebagian dan tidak lenting sama sekali tidak berlaku hukum kekekalan energy mekanik
D. Pada tumbukan lenting sempurna, tidak lenting sama sekali dan lenting sebagian selalu berlaku hukum kekekalan momentum
E. Pada tumbukan lenting sempurna koefisien restitusi e = 1 dan pada tumbukan tidak lenting sama sekali koefisien restitusinya e = 0
KUNCI JAWABAN: B
2. Dua buah balok dengan massa masing-masing m1 = 1 kg dan m2 = 3 kg bergerak berlawanan arah, masing-masing dengan kecepatan v1 = 3 m/s dan v2 = 2 m/s. Hitunglah kecepatan benda
pertama setelah tumbukan jika v’2 = 0,5 m/s. (tumbukannya lenting sempurna)
a. 5 m/s Kemudian kedua bola itu berumbukan tidak lenting sama sekali. Berapakah kecepatan kedua balok setelah tumbukan... menunjukkan bahwa setelah terjadinya tumbukan kedua balok menyatu dan bergerak bersamaan dengan arah kecepatan kekiri . (kunci jawaban : A)
BENDA BERLAWANAN ARAH lenting sama sekali) Ditanyakan : v'1 dan v'2
karena, v'1=v'2 = v', sehingga: m1v1 + m2v2 = v’( m1+ m2)
a. 2 D. 20
b. 3 E. 25
c. 18
5. Dua bola biliar dengan massa identik bergerak saling mendekat dengan kecepatan awal bola A 30 cm/s kekanan dan bola B 20 cm/s kekiri. Kemudian kedua bola itu bertumbukan lenting sempurna. Berapakah kecepatan bola A dan arahnya sesudah bertumbukan....
a. 20 cm/s ke kiri
Jadi, kecepatan troli A setelah bertumbukan adalah 2 m/s. Jawab.
INGAT : jika tumbukan dua buah berlangsung secara lenting sempurna MAKA:
momentum yang dimiliki bola besi tersebut?
2. Sebuah mobil massanya 700 kg bergerak dengan kecepatan 36 km/jam, kemudian menabrak sebuah pohon dan berhenti setelah 0,4 sekon. Hitunglah gaya rata-rata yang bekerja pada mobil selama tumbukan.
Jadi, gaya rata-rata yang bekerja pada mobil selama bertumbukan adalah -17500 N (TANDA NEGATIF menunjukkan arah gaya yang berlawanan arah terhadap mobil.
3. Sebuah bola bermassa 100 gram dijatuhkan dari ketinggian ℎ1 = 1,8 𝑚 diatas lantai. Setelah
menumbuk lantai, bola memantul setinggi ℎ2 = 1,25 𝑚. a. Hitunglah momentum bola sesaat sebelum dan
sesudah menumbuk lantai
b. Hitung impuls yang dikerjakan lantai pada bola
c. Bila tumbukan berlangsung selama 10-2 sekon, hitung
gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola. (g = 10 m/s2)
Gambar Tumbukan Bola dengan Lantai
4. Balok kayu yang massanya 30 kg ditembak peluru yang massanya 250 gram dengan kecepatan 1.000 m/s. Jika peluru menembus balok kayu dan keluar dari balok dengan kecepatan 300 m/s, maka berapakah kecepatan balok kayu setelah tumbukan? (Kunci jawaban: 5.8 m/s)
5. Dua buah benda P dan Q massanya masing-masing 20 kg dan 40 kg bergerak dengan arah berlawanan dan kecepatan masing-masing benda adalah 10 m/s dan 4 m/s. kedua benda bertumbukan, kecepatan Q adalah 4 m/s berlawanan arah dengan kecepatan semula. Hitunglah besar dan arah kecepatan P setelah bertumbukan!.
b. I = 𝑝𝑠𝑒𝑠𝑢𝑑𝑎 ℎ − 𝑝𝑠𝑒𝑏𝑒𝑙𝑢𝑚
7. Dua buah benda bergerak dalam arah berlawanan. Benda pertama bermassa 5 kg bergerak Apabila terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali, tentukan kecepatan kedua benda setelah tumbukan?
jadi, kecepatan kedua benda setelah bertumbukan adalah 2.8 m/s
vA = 4
