UN Fisika 2016 Paket 2 Nomor 16

Perhatikan gambar!

16

Dua bola {{m}_{1}}=\frac{1}{2}~kg, {{m}_{2}}=\frac{1}{4}~kg dilepas bersamaan dari ketinggian yang sama melewati lintasan lengkung licin seperti pada gambar. Kedua bola kemudian saling bertumbukan secara tidak lenting sempurna. Jika jari-jari kelengkungan \frac{1}{5}~m, maka kecepatan bola adalah …

A.    \frac{1}{2}~m.{{s}^{-1}} D. \frac{5}{4}~~m.{{s}^{-1}}
B.     \frac{2}{3}~~m.{{s}^{-1}} E. \frac{7}{3}~~m.{{s}^{-1}}
C.     \frac{3}{4}~~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 – ).

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

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

v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2gr}=\sqrt{2(10)\left( \frac{1}{5} \right)}

v=2~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}^{'}

 

Karena terjadi tumbukan “tidak lenting sempurna” setelah tumbukan, bola 1 dan bola 2 menyatu, v_{1}^{'}=v_{2}^{'}={{v}_{t}}

\left( \frac{1}{2} \right)2-\left( \frac{1}{4} \right)2=\left( \frac{1}{2}+\frac{1}{4} \right){{v}_{t}}

\frac{1}{2}=\frac{3}{4}{{v}_{t}}

{{v}_{t}}=\frac{2}{3}~m.{{s}^{-1}} ke kanan

 

Kejadian yang kita harapkan dapat digambarkan

16-kunci2

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