UN Fisika 2016 Paket 1 Nomor 16

Perhatikan gambar!

16

Dua bola dengan massa yang sama dijatuhkan pada bidang licin berbentuk setengah lingkaran dengan jari-jari 1,8 m. Jika kedua bola bertumbukan lenting sebagian (e = 0,5), kecepatan bola 1 sesaat setelah tumbukan adalah …

A.    0 D. 10~~m.{{s}^{-1}}
B.       3~~m.{{s}^{-1}} E. 12~~m.{{s}^{-1}}
C.       6~~m.{{s}^{-1}}

Penyelesaian

Kecepatan kedua bola di posisi awal = 0.

16-kunci

Namun sesaat sebelum bertumbukan di bagian bawah setengah lingkaran, kedua bola memiliki besar kecepatan yang sama v dengan arah berlawanan (ke kanan bernilai + sedangkan ke kiri bernilai – ).

 

Besar kecepatan setiap bola saat akan bertumbukan

E{{M}_{0}}=E{{M}_{t}}

mgh=\frac{1}{2}m{{v}^{2}}

v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2gr}=\sqrt{2(10)\left( 1,8 \right)}

v=6~m.{{s}^{-1}}

 

Saat bertumbukan berlaku hukum kekekalan momentum

{{p}_{0}}={{p}_{t}}

{{m}_{1}}{{v}_{1}}+{{m}_{2}}{{v}_{2}}={{m}_{1}}v_{1}^{'}+{{m}_{2}}v_{2}^{'}

m(-6)+m(6)=mv_{1}^{'}+mv_{2}^{'}

v_{1}^{'}=-v_{2}^{'} … … …pers.(1)

 

Koefisien restitusi bola e = 0,5

e=\frac{-\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }v'}{\text{ }\!\!\Delta\!\!\text{ }v}=\frac{-\left( v_{2}^{'}-v_{1}^{'} \right)}{{{v}_{2}}-{{v}_{1}}}=\frac{v_{1}^{'}-v_{2}^{'}}{{{v}_{2}}-{{v}_{1}}}

0,5=\frac{v_{1}^{'}-v_{2}^{'}}{6-(-6)}=\frac{v_{1}^{'}-v_{2}^{'}}{12}

v_{1}^{'}-v_{2}^{'}=6 … … pers.(2)

 

Substitusikan pers.(1) ke pers.(2)

v_{1}^{'}-\left( -v_{1}^{'} \right)=6

v_{1}^{'}=+3~m.{{s}^{-1}}

v_{1}^{'}=3~m.{{s}^{-1}} ke arah kanan

jawaban B

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s