Contoh Soal Tumbukan Lenting Sempurna
JAKARTA, iNews.id - Contoh soal tumbukan lenting sempurna berikut ini bisa jadi bahan belajar siswa. Materi satu ini bisa dengan mudah ditemukan pada mata pelajaran Fisika.
Pada ilmu Fisika terdapat tiga jenis tumbukan, yakni tumbukan tidak lenting sama sekali, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan lenting sempurna.
Sementara itu melansir buku Kumpulan Lengkap Rumus Fisika SMA, Esvandiari (2007:34), tumbukan lenting sempurna adalah tumbukan dimana berlaku kekekalan energi kinetik.
Rumus Tumbukan Lenting Sempurna
Rumus tumbukan lenting sempurna, yakni sebagai berikut:
M1 x v1 + m2 x v2 = m1 x v1, + m2 x v2.
Adapun keterangannya adalah:
M1 = massa benda pertama dalam kg
M2 = massa benda kedua
V1 = kecepatan benda pertama dalam m/s
V2 = kecepatan benda kedua dalam m/s
V1, = kecepatan benda pertama setelah tumbukan
V2, = kecepatan benda kedua setelah tumbukan
V, = kecepatan benda setelah tumbukan tidak sempurna
Contoh Soal Tumbukan Lenting Sempurna
Melansir berbagai sumber, berikut contoh soal tumbukan lenting sempurna, Kamis (28/11/2024).
1. Terdapat dua benda yang memiliki massa 10 kg dan 6 kg. Keduanya bergerak pada bidang datar yang licin, sementara kecepatannya adalah 4 m/s dan 8 m/s. Arah kedua benda berlawanan. Jika terjadi tumbukan lenting sempurna, maka berapakah kecepatan masing – masing benda setelah tumbukan?
Jawaban:
10 . 4 + 6 . -8 = 10V1′ + 6V2′
40 – 48 = 10V1′ + 6V2′
-8 = 10V1′ + 6V2′
10V1′ + 6V2′ = -8 (persamaan 1)
Langkah 2
e = – (V1′ – V2′) / V1 – V2
1 = – (V1′ – V2′) / 4 – (- 8)
1 = – (V1′ – V2′) / 12
12 = – (V1′ – V2′)
-12 = V1′ – V2′
V1′ – V2′ = -12 (persamaan 2)
Langkah 3
(10V1′ + 6V2′ = -8) – (V1′ – V2′ = -12)
(10V1′ + 6V2′ = -8) – (-6V1′ + 6V2′ = 72)
16V1′ = -80
Lalu,
V1′ = -80 / 16
V1′ = -5 m/s
Selanjutnya, cari V2′ melalui cara berikut:
V1′ – V2′ = -12
-5 – V2′ = -12
– V2′ = -12 + 5
– V2′ = -7
Maka, V2′ = 7 m/s
Jadi, kecepatan objek tersebut setelah tumbukan adalah -5 m/s dan 7 m/s.
2. Terdapat dua objek, yakni A dan B. Objek A memiliki massa 3 kg, sementara objek B memiliki massa 5 kg. Keduanya bergerak searah dengan kecepatan 8 m/s dan 4 m/s . Jika objek A menumbuk objek B secara lenting sempurna maka berapakah kecepatan masing-masing objek setelah tumbukan terjadi?
Jawaban:
Massa A (M1) = 3 kg
Massa B (M2) = 5 kg
Kecepatan A (V1) = 8 m/s
Kecepatan B (V2) = 4 m/s.
Langkah 1
3 . 8 + 5 . 4 = 3 . V1’ + 5 . V2’
24 + 20 = 3V1’ + 5V2’
44 m/s = 3V1’ + 5V2’
3V1’ + 5V2’ = 44 m/s (persamaan 1)
Langkah 2
e = 1 karena tumbukan lenting sempurna. Jadi:
e = 1 = – (V2’ – V1’) / (V2 – V1)
Maka,
1 = – (V2’ – V1’) / 4 – 8
1 = – (V2’ – V1’) / -4
– 4 = – (V2’ – V1’)
4 = V2’ – V1’
Jadi, V2’ – V1’ = 4 atau -V1’ + V2’ = 4 (persamaan 2)
Langkah 3
(3V1’ + 5V2’ = 44) – (-V1’ + V2’ = 4)
(3V1’ + 5V2’ = 44) – (3V1’ – 3V2’ = -12)
8V2’ = 56
V2’ = 56 / 8
Maka, V2’ = 7 m/s
Cari V1’ melalui cara berikut.
– V1’ + V2’ = 4
– V1’ + 7 = 4
– V1’ = 4 – 7
– V1’ = -3
Maka, V1’ = 3 m/s
Jadi, kecepatan objek A dan objek B secara berturut-turut setelah tumbukan adalah 3 m/s dan 7 m/s.
Itulah ulasan mengenai contoh soal tumbukan lenting sempurna. Semoga bermanfaat!
