8/17/2019 8 Tumbukan Elastis Dua Bola_solusi

1/1

Olimpiade Fisika Mingguan

Solusi minggu ke-823 Februari 2016

Tumbukan elastik dua bola

Dua bola bermassa m dan M disusun vertikal dengan celah kecil antarakedua bola. Bola m berada di atas bola M. Kemudian, kedua bola jatuh

bebas dari ketinggian H di atas permukaan lantai datar. Beberapa saatkemudian, bola M menumbuk lantai secara elastik, memantul dankemudian bertumbukan elastik dengan bola m . Asumsikan kedua bolaselalu bergerak vertikal dan abaikan ukuran kedua bola. Hitung :

a. kelajuan bola m dan M sesaat setelah tumbukan b. perbandingan M/m agar energi kinetik bola m maksimum sesaat

setelah tumbukan.

c. ketinggian maksimum bola m jika energi kinetiknya maksimumsesaat setelah tumbukan.

Solusi :

a. Kelajuan masing-masing bola sesaat sebelum bola M menumbuk lantai :2v gH

Bola M akan menumbuk lantai dan kemudian bertumbukan dengan bola m . Kekekalanmomentum linear :

M m Mv mv Mv mv (1)Tumbukan elastis sempurna, e=1

1 M mv v

v v

2 M mv v v (2)

Selesaikan pers.(1) dan pers.(2) untuk mendapatkan 3

M

M mv v

M m 3

m

M mv v

M m

b. Bola m menerima energi maksimum ketika bola M diam setelah tumbukan. 3

0 M

M mv v

M m

3 M m

c. Ketinggian maksimum yang dicapai oleh bola m :

2 22

2 2

3 94

2 3

mm

M m m mvh H H H

g M m m m

Penulis : Davit Sipayungdavitsipayung@gmail.com

Sekolah Olimpiade Fisikadavitsipayung.com

M

m

H