Sebuah bola bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 10m/s bertumbukan lenting sempurna dengan benda lain yang bermassa 2 kg yang sedang bergerak dengan kecepata

a. ... kecepatan benda setelah tumbukan jika kedua benda bergerak searah, vB' = 12 m/s

b. ... kecepatan benda setelah tumbukan jika kedua benda bergerak berlawanan arah, vB' = 44/3 m/s

Pembahasan

soal a.

diketahui

bola A bermassa, mA = 4 kg

bola A bergerak ke kanan dengan kecepatan, vA = 10 m/s

benda B bermassa, mB = 2 kg

benda B bergerak searah dengan bola A ke kanan dengan kecepatan, vB = 4 m/s

tumbukan lenting sempurna, e = 1

hukum kekekalan momentum

mA × vA + mB × vB = mA × vA' + mB × vB'

4 × 10 + 2 × 4 = 4 × vA' + 2 × vB'

40 + 8 = 4vA' + 2vB'

48 = 4vA' + 2vB'

2vB' = 48 - 4vA'  

vB' = 24 - 2vA'   ...(1)

persamaan koefisien restitusi

e = (vB' - vA') / (vA - vB)

1 = (vB' - vA') / (10 - 4)

1 = (vB' - vA') / 6

vB' - vA' = 6  ...(2)

subtitusi persamaan (1) dan (2)

24 - 2vA' - vA' = 6

24 - 3vA'= 6

3vA'= 24 - 6

3vA'= 18

vA'= 18 / 3

vA'= 6 m/s

masukkan nilai vA' ke persamaan (2)

vB' = 24 - 2vA'

vB' = 24 - 2 × 6

vB' = 24 - 12

vB' = 12 m/s

jadi kecepatan benda setelah tumbukan adalah 12 m/s

soal b.

diketahui

bola A bermassa, mA = 4 kg

bola A bergerak ke kanan dengan kecepatan, vA = 10 m/s

benda B bermassa, mB = 2 kg

benda B bergerak berlawanan arah dengan bola A ke kiri dengan kecepatan, vB = - 4 m/s

tumbukan lenting sempurna, e = 1

hukum kekekalan momentum

mA × vA + mB × vB = mA × vA' + mB × vB'

4 × 10 + 2 × (-4) = 4 × vA' + 2 × vB'

40 - 8 = 4vA' + 2vB'

32 = 4vA' + 2vB'

2vB' = 32 - 4vA'  

vB' = 16 - 2vA'   ...(1)

persamaan koefisien restitusi

e = (vB' - vA') / (vA - vB)

1 = (vB' - vA') / (10 - (-4))

1 = (vB' - vA') / 14

vB' - vA' = 14  ...(2)

subtitusi persamaan (1) dan (2)

16 - 2vA' - vA' = 14

16 - 3vA'= 14

3vA'= 16 - 14

3vA'= 2

vA'= 2/3 m/s

masukkan nilai vA' ke persamaan (2)

vB' = 16 - 2vA'

vB' = 16 - 2 × 2/3

vB' = 16 - 4/3

vB' = 44/3 m/s

jadi kecepatan benda setelah tumbukan adalah 44/3 m/s

Pelajari lebih lanjut

materi tentang tumbukan, https://brainly.co.id/tugas/22594990

materi tentang momentum, https://brainly.co.id/tugas/22582254

Detail jawaban

Kelas: 10

Mapel: Fisika

Bab: Momentum dan Impuls

Kode: 10.6.9

Kata kunci: tumbukan, kecepatan setelah tumbukan, lenting sempurna