contoh soal momentum

7/24/2019 contoh soal momentum

1/11

FAHMI.RIDHO INDUSTRI.KELAS.B

TUGAS FISIKA

MOMENTUM LINIER

NAMA : FAHMI RIDHO

NPM : 1510631140049

PRODI : TEKNIK INDUSTRI

KELAS :B

Soal Baga! A

1. Sebuah bola kasti memiliki energi kinetik dan momentum ketika dalam keadaan

bergerak..

(a) Dapatkah kita katakan bahwa bola itu memiliki gaya yang dapat diberika ke setiap

benda yang dikenainya ?

(b) Dapatkah bola memberikan energi kinetik yang lebih banyak pada benda yang

dikenainya dibandingkan dengan energi kinetik awal dari bola ?

(c) Dapatkah bola itu memberikan momentum lebih banyak pada benda yang dikenainya

dibandingkan dengan awal dari bola ? Jelaskan jawaban anda.

"a#a$ a!

a. Ya. arena benda yang dikenainya akan bergerak. Dan gerak suatu benda dipengaruhi

oleh suatu gaya. !aya tersebut berasal dari bola dan terjadi dalam waktu yang

singkat.b. "idak. Jika energi kinetik suatu benda berbanding terbalik dengan massa benda dan

kecepatannya sehingga memberikan energi kinetik lebih kecil.

c. "ergantung dari benda yang dikenainya #assa bola kasti $ m1 massa benda yg dikenai $ m%

ecepatan bola kasti $ &1 benda yg dikenai $ &%

jika m1 ' m% dan &1 $ &%maka benda ke% momentumnya lebih besar

jika m1 m% dan &1 $ &%maka benda ke% momentumnya lebih kecil

jika &1 ' &% dan m1 $ m%

maka benda ke% momentumnya lebih besar jika &1 &% dan m1 $ m%

maka benda ke% momentumnya lebih kecil


2/11


%. Seorang pemain ski berdiri di arena es yang permukaannya dianggap tidak memiliki

gesekan kemudian temennya melemparkan sebuah piringan (*risbee) ke arahnya.

#anakah dari pernyataan dibawah ini yang menunjukkan momentum terbesar

dipindahkan kepada pemain ski tersebut ? Jelaskan alasannya.

a. +emain ski menangkap piringa dan memegangnya.

b. +emain ski menangkap piringan tersebut sementara waktu kemudian jatuh &ertikal kebawah.

c. +emain ski menangkap piringan dipegangnya sementara dan kemudian dilemparkan

kembali kepada temannya.

"a#a$

#omentum terbesar dipindahkan kepada pemain ski terjadi pada pernyataan bagian c

berlaku momentum yang dipindahkan ke pemain ski tersebut. +ada kasus bagian a hanya

berlaku momentum pada saat temannya melempar bola. +ada kasus b momentum yang

terjadi akan dipengaruhi oleh gerak &ertical ke bawah sehingga nilai momentum akankecil.

,. "iga buah bola dilempar secara bersamaan ke atas udara. -erapakah percepatan dari

pusat massa sistem ketika tiga bola tersebut dalam keadaan bergerak?

"a#a$

ntuk mengetahui posisi pusat massa digunakan rumus /

X=m

1x

1+m2x2+m3x3m1+m2+m3

Jika kedua ruas dibagi dengan t /

X

t =

m1

x1

t +m

2

x2

t +m

3

x3

t

m1+m

2+m

3

Sehingga dapat diperoleh /

v=m

1v1+m

2v2+m

3v3

m1+m2+m3

Jika kedua ruas dibagi dengan t /


3/11


v

t=

m1

v1

t +m

2

v2

t +m

3

v3

t

m1+m

2+m

3

Sehingga dapat diperoleh /

a=m

1a1+m

2a

2+m

3a3

m1+m2+m3

Dari rumusan tersebut dapat disimpulkan bahwa untuk mencari percepatan /

a=F1+F2+F3m1+m2+m3

0. Sebuah bom yang awalnya diam tibatiba meledak menjadi beberapa bagian.

(a) 2pakah momentum linier dari sistem kekal?(b) 2pakah energi kinetik dari sistem kekal? Jelaskan.

"a#a$

a. Ya. arena pada proses ledakan bom terjadi hukum kekekalan momentum yang

menyatakan jika momentum sebelum ledakkan dan sesudah ledakkan adalah sama.b. "idak. arena pada saat ledakkan energi kinetik yang bekerja terkon&ersi ke dalam

energi lain seperti energi suara dan panas sehingga energi kinetik dari sistem tidak

kekal.

3. etika sebuah bola digelindingkan sepanjang bidang miring momentum liniernya akan

meningkat. 2pakah proses ini melanggar hukum kekekalan momentum?

"a#a$

"idak. arena pada saat bola digelindingkan tidak terjadi tumbukan sehingga tidak

melanggar hukum kekekalan momentum.


4/11


Soal%Baga! B

1) Sebuah bola dengan massa 4.1 kg dilemparkan lurus keatas udara dengan laju awal 13

m5s. "entukanlah momentum bola pada (a) ketinggian maksimumnya dan (b) setengah

dari ketinggian maksimumnya.

"a#a$

h=v0

2

2 g

15

2

2 .10

22520

11,25m

v2v0

2=2gh v2v

0

2=2g1

2h

v2=v0

22 gh v2=v0

2gh

v2=1522 .10 .11,25 v

2=15210 .11,25

v2=225225 v

2=225112,5

v2=0 v

2=112,5

v=0 v=112,5

v=0m /s v=10,6m /s

a) p=mv b) p=mv

0,1 .0 0,1 .10,6

0kg m /s 1,06kg m/s

%) ur&a estimasi gaya terhadap waktu untuk pemukulan bola kasti oleh batang kayu (bat)

diperlihatkan pada gambar disamping. Dari kur&a ini tentukanlah

(a) impuls yang diberikan pada bola kasti

(b) gaya ratarata yang diberikan pada bola kasti dan


5/11


(c) gaya maksimum yang diberikan pada bola kasti.

"a#a$

a) I=F t b) F= I

tc)

Fmaz=18000N

1

2.18000 .1,5x 10

3

13,5

1,5x103

9000 .1,5x103

9000N

13,5Ns

,) Seorang petenis menerima tembakan bola dengan massa 4.46 kg yang bergerak secara

horisontal pada laju 34 m5s dan mengembalikkan tembakan bola dengan laju 04 m5s padaarah yang berlawanan.

(a) -erapakah impuls yang diberikan raket kepada bola?(b) -erapakah usaha yang dilakukan raket pada bola?

"a#a$

a) I= p b) W= Ek=1

2mv

2

21

2m v

1

2

v2v

1

m )1

20,06 .40

21

2.0,06 .50

2

0,06(4050) 0,03 .16000,03 .2500

0,06(90) 4875

5,4 kg m /s 27J

0) Sebuah bola baja bermassa , kg mengenai tembok dengan laju 14 m5s pada sudut 644

terhadap permukaan tembok. emudian bola itu terpental dengan laju dan sudut yang


6/11


sama seperti diperlihatkan pada gambar disamping. Jika bola mengalami kontak dengan

tembok selama 4.% s berapakah gaya ratarata yang diberikan tembok kepada bola baja?

Jawab /pawal=px+py=m v1cos+m v2sin

3 .10cos60+3 .10sin60

3 .5+3 .8,6

15+25,8

40,8kg m/ s

pakhir=px+py=m v1cosm v2 sin

3 .10cos603.10sin60

3 .53 .8,6

1525,8

10,8 kg m /s

p=pakhirpawal=10,840,8=51,6 kg m/s

F= p

t=

51,60,2

=258N

3) Sebuah pesawat luncur bermassa m meluncur bebas sepanjang lintasan udara horisontal.

+esawat itu awalnya didorong oleh sebuah alat pelontar berupa pegas yang memiliki gayadari konstanta pegas k yang ditekan sejauh 7. +esawat luncur bermula dari keadaan diam.

(a) "unjukkan bahwa pesawat luncur mendapatkan laju sebesar & $ 7 (k5m) 15%(b) 2pakah massa pesawat luncur besar atau kecil yang akan memperoleh laju terbesar?

(c) "unjukkan bahwa impuls yang diberikan pada pesawat luncur merupakan persamaan

dari &$ 7(km)15%(d)2pakah impuls yang terbesar diperoleh dari massa pesawat yang kecil atau yang

besar?


7/11


(e) 2pakah usaha akan lebih banyak dilakukan pada massa pesawat yang kecil atau yang

besar?

"a#a$

a) Ep+Ek=Epp+Ekp

0+

1

2m v

2=1

2k x

2+0

1

2m v

2=1

2k x

2

v2=x2

k

m

v=x2 k

m

v=x(km )

2

b) massa pesawat yang akan memiliki laju yang besar adalah massa pesawat yang kecil karena

laju pesawat berbanding terbalik dengan massanya sehingga semakin kecil massa seuatu pesawatmaka laju pesawat akan semakin besar.

c) I=m v

m x (km )

1/2

m x k

m

xk

mm

2

xk m

x (km )1 /2

d) impuls pesawat terbesar diperoleh dari massa pesawat yang besar karena impuls pesawatberbanding lurus dengan massa pesawat sehingga semakin besar massa pesawat maka impuls

akan semakin besar.e) usaha yang dilakukan akan lebih besar jika massa dari pesawatnya kecil.


8/11


6) Dua buah balok dapat meluncur bebas sepanjang lintasan kayu 2-8 yang licin seperti

diperlihatkan gambar disamping ini. #assa balok 1 adalah 3 kg dilepaskan dari titik 2.Dibagian sisi depan balok 1 terlihat ada tonjolan dari kutub utara magnet yang menolak

kutub utara dari magnet identik yang tertancap di balok % yang bermassa 14 kg. eadaan

awal sistem kedua balok adalah diam dan kedua balok tidak pernah bersentuhan.9itunglah ketinggian maksimum yang dapat dicapai balok 1 setelah bertumbukan secara

elastik dengan balok %.

"a#a$m

1v1+m

2v2=( m1+m2 ) v '

m12gh+m22gh=(m1+m2)2 gh'

5 .2 .10 .5+10 .2 .10.0=(5+10)2.10 . h'

5 .100+100=1520h '

5 .10+0=1520h '

50=1520h '

20h'=50

15

20h '=( 5015 )2

20h'=11,1

h'=0,555m

:) Seorang anak bermassa 03 kg berdiri diatas papan yang memiliki massa 134 kg. +apantersebut yang awalnya diam dapat meluncur bebas di danau es yang datar dan

permukaannya dianggap licin. 2nak itu kemudian mulai berjalan sepanjang papan dengan

laju konstan sebesar 1.3 m5s relati; terhadap papan.(a) -erapakah laju anak tersebut relati; terhadap permukaan es?

(b) -erapakah laju dari papan relati; terhadap permukaan es?


9/11


"a#a$vae=vap+vpe

1,5+vpe

psebelum=psesuah

0=ma vae+mp vpe

0=45 (1,5+vpe)+150vpe

0=67,5+45 vpe+150vpe

45vpe150vpe=67,5

195

vpe=67,5

vpe=67,5

195

b)vpe=0,346m/s

a)vae=vap+vpe=1,50,346=1,154m /s


10/11


0=m1

v1x+m3 v3x

0=8,4x1027 .4x106+3,6x1027 v3x

0=33,6x 1021+3,6x 1027 v3x

v3x=

33,6x 1021

3,6x1027

v3x=9,333x 106

m/s

& 'a(a )*+$* - :psebelum=psesuah

0=m2

v2y+m3 v3y

0=5x 1027

.6x106

+3,6x 1027

v3y

0=30x 1021+3,6x 1027 v3y

v3y=

30x1021

3,6x1027

v3y=8,333x106

m/ s

a)

9,333x 10

8,333x 10( 6)2+( 6)2=87,104+69,438

v3=v3x

2+v3y

2=

v3=12,511m /s

b)Ek=

1

2m

1v1

2+1

2m

2v2

2+1

2m

3v3

2

4x 10

6x10

( 6)2

+1

2 3,6x 1027

.(12,511x 106

)2

(6)2+1

25x10

27.

1

28,4x 10

27.

67,2x 1015+90x 1015+281,7x1015


11/11


438,9x1015

J

contoh soal momentum

Documents

Transcript of contoh soal momentum