Pembina Olimpiade Fisika
davitsipayung. comMinggu 22 (21/07/2015) Air hujan mengisi gerbong
Sebuah gerbong bermassa m = 200 kg mula-mula meluncur di atas permukaan datar tanpa gesekan dengan kecepatan v0 = 4 m/s . Kemudian air hujan turun dan berkumpul di dalam gerbong dengan laju konstan Q = 20 kg/jam. Air hujan jatuh lurus ke bawah. Hitung kelajuan gerbong setelah bergerak dalam waktu t = 5 jam!
Penyelesaian :
Misalkan gerbong bergerak searah sumbu x. Tidak ada gaya pada sumbu x karena tidak ada gesekan. Jadi, momentum gerbong pada sumbu x selalu konstan.
Momentum awal gerbong adalah
, 0
x awal
p mv
Massa total sistem ( gerbong +air) seteleh t = 5 jam adalah M m Qt.
Momentum akhir gerbong adalah
,
x akhir
p Mv m Qt v
Kekekalan momentum pada sumbu x :
0
mv m Qt v
Kelajuan akhir gerbong adalah
