• Tidak ada hasil yang ditemukan

Pembina Olimpiade Fisika

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2017

Membagikan "Pembina Olimpiade Fisika"

Copied!
3
0
0

Teks penuh

(1)

Pembina Olimpiade Fisika

davitsipayung.blogspot.com

Minggu 8 ( 14/04/2015) Kereta dan bola berputar

Sebuah bola pejal bermassa m dan radius R diputar dengan kecepatan angular ω, dan kemudian dilepaskan tanpa kecepatan awal menuju kereta yang diam bermassa M dari ketinggian h. Bola menumbuk kereta tepat dipusatnya. Bola dapat menggelinding dengan pelan, tumbukan terjadi secara elastis dan berlangsung singkat. Bola meluncur di atas kereta selama proses tumbukan. Koefisien gesek kinetik antara bola dan kereta adalah μ. Bola memantul dari kereta dan kembali jatuh di atas kereta. Di akhir perhitungan gunakan data : m

= 80 kg, R = 0,2 m, M = 200 kg , h = 1,25 m, dan μ = 0,1) a. Hitung panjang minimum kereta yang mungkin!

b. Hitung kecepatan sudut awal minimum bola yang mungkin!

c. Menggunakan syarat bahwa bola mulai bergerak dengan kecepatan sudut awal minimum seperti pertanyaan b), hitung energi mekanik yang hilang pada tumbukan pertama dan kedua!

d. Hitung perubahan energi kinetik translasi masing-masing benda! Berapa perubahan energi kinetik rotasi bola?

e. Hitung kerja total yang dilakukan oleh gaya gesek dan kerja yang dilakukan oleh bola terhadap kereta dan oleh kereta terhadap bola!

Penyelesaian:

a. Bola mencapai kereta dengan kelajuan :

1 2

vgh

Impuls bola pada arah vertikal adalah

Nmg

  t py

Nmg

 t 2mv1 1

2mv

N mg

t

 

M m ω

h

L/2

L

v2x

f mg v2y =

v1

(2)

Pembina Olimpiade Fisika

davitsipayung.blogspot.com

Impuls bola pada arah horizontal adalah

x

Tumbukan berlangsung singkat ,  t 0. Kecepatan kereta relatif terhadap tanah adalah

2x 2 1 2 2 1m s

v  v   gh

Kekekalan momentum pada arah horizontal :

2

M x

Mvmv

Kecepatan kereta relatif terhadap tanah adalah

2 2 2 0, 4 m s tumbukan bola melakukan gerak peluru dengan lintasan parabola.

Waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai tumbukan kedua adalah

1

2v 8h

t

g g

 

Perpindahan bola relatif terhadap tanah adalah

2

Perpindahan kereta relatif terhadap tanah adalah

8

Jarak antara dua tumbukan adalah

8

Panjang minimum kereta adalah

min 2 16 2,8 m

b. Agar bola menluncur selama proses tumbukan maka bola menggelinding sudah menggelinding tanpa slip sesaat akan lepas dari kereta. Kecepatan bola relatif terhadap kereta adalah

(3)

Pembina Olimpiade Fisika

davitsipayung.blogspot.com

Kecepatan agular minimum bola setelah memantul adalah

2

Impuls angular pada bola :

2 1

Kecepatan angular awal minimum bola adalah

1,min 2 kedua, jadi energi mekanik hanya hilang pada proses tumbukan pertama.

Energi mekanik awal sistem :

2 1,min

1

1000 joule 243,36 joule =1243,36 joule 2

awal

EmghI  

Energi mekanik akhir sistem :

2 2 2 2

2 2 2

1 1 1

16 joule +1040 joule + 31,36 1087, 36 joule

2 2 2

akhir M x y

EMvm vvI  

Energi mekanik yang hilang adalah : 156 joule

hilang akhir awal

EEE  

d. Perubahan energi kinetik translasi bola pejal :

2 2

Perubahan energi kinetik kereta :

2

Perubahan energi kinetik rotasi bola :

2 2

gesek akhir awal

WEE  

Kerja yang dilakukan oleh bola terhadap kereta sama dengan perubahan energi kinetik kereta.

16 joule

m M M

W  E 

Kerja yang dilakukan oleh kereta terhadap bola sama dengan perubahan energi kinetik total bola.

, , 40 joule 212 joule = 172 joule

M m m trans m rot

Referensi

Dokumen terkait

Kooperatif Tipe Make a Match dengan Media Audio pada Mata. Pelajaran Aqidah

Hasil penelitian menunjukkan sebagian besar mahasiswa memiliki gaya belajar audiotorial yaitu sebesar 55 persen dan 68 (66.7%) dari responden tersebut memperoleh hasil yang

If multiple cross country studies over di€erent time peri- ods using di€erent samples and di€erent regression techniques nearly all suggest that a variable considered signi®cant in

Cprs are of greater importance to the poor than to the rich, in that they usually make up a larger share of poor people's income; (d) poor people are being progressively ex- cluded

Sehubungan dengan Pelelangan Paket Pekerjaan Pembangunan Jembatan Pada Ruas Jalan Meureubo - Tumpok Ladang, maka kami mengundang saudara untuk klarifikasi dan Pembuktian

Memperhatikan Ketentuan Perpres Nomor 54 tahun 2010 tentang pedoman pelaksanaan pengadaan barang jasa pemerintah yang terakhir diubah dengan ketentuan Peraturan Presiden Nomor

Buick and Chevrolet, two of the world’s most famous automobile brands, have a huge following worldwide not only for their modern, sleek models but also for their vintage

NO KEGIATAN URAIAN PEKERJAAN Lokasi Perusahaan NPWP Alamat Nama Jabatan HPS Harga Negosiasi Pelaksanaa Masa n..