Contoh Soal Tumbukan Lenting Sebagian dan Pembahasan Lengkap – Dalam ilmu Fisika terdapat materi tentang tumbukan. Tumbukan sendiri dapat diartikan sebagai peristiwa dua buah benda bertemu setelah melakukan gerakan. Ketika terjadi tumbukan pasti terdapat hukum kekekalan momentum yang berlaku. Tetapi dalam peristiwa ini juga terdapat hukum kekekalan energi kinetik yang tidak selalu diberlakukan. Hal ini dikarenakan peristiwa tumbukan dapat mengubah sebagian energi kinetiknya menjadi energi panas. Apa pengertian tumbukan lenting sebagian itu? Bagaimana rumus tumbukan lenting sebagian?
Dalam tumbukan lenting sebagian terdapat hukum kekekalan momentum yang berlaku, tetapi tidak memberlakukan hukum kekekalan energi kinetik. Dalam peristiwa tumbukan ini terdapat perubahan sebagian energi kinetik menjadi energi lainnya seperti energi panas ataupun energi bunyi. Pada dasarnya di dalam jenis tumbukan ini terdapat rumus tumbukan lenting sebagian untuk menyelesaikan contoh soal tumbukan lenting sebagian yang ada. Kata lenting yang digunakan dalam tumbukan ini merujuk pada kedua benda yang bertumbukan tidak dapat saling menempel atau tidak dapat bergabung satu sama lain, namun yang terjadi adalah peristiwa pemantulan.
 |
| Proses Terjadinya Tumbukan Lenting Sebagian |
Dalam tumbukan lenting sebagian terdapat istilah mengenai koefisien restitusi. Pengertian koefisien restitusi iaah kecepatan relatif yang besarnya berkurang karena disebabkan oleh faktor tertentu. Tumbukan lenting sebagian ini adalah jenis tubukan yang memiliki koefisien restitusi bernilai 0< e < 1. Pada kesempatan kali ini saya akan membagikan beberapa contoh soal tumbukan lenting sebagian dan pembahasannya lengkap. Selain itu saya juga akan menjelaskan tentang pengertian tumbukan lenting sebagian dan rumus tumbukan lenting sebagian. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak di bawah ini.
Contoh Soal Tumbukan Lenting Sebagian dan Pembahasan Lengkap
Seperti yang telah kita ketahui bahwa tumbukan berdasarkan elastisitas atau sifat kelentingan benda yang bertumbukan dapat dibagi menjadi beberapa macam. Macam macam tumbukan ini dapat berupa tumbukan tidak lenting sempurna, tumbukan lenting sempurna dan tumbukan lenting sebagian. Salah satu jenis tumbukan yang akan saya bahas ialah tumbukan lenting sebagian.
Tumbukan lenting sebagian memiliki ciri utama yakni terjadi perubahan energi kinetik didalamnya menjadi energi lain seperti bunyi, panas, dan sebagainya. Energi kinetik setelah terjadi tumbukan pada dasarnya memiliki besar yang lebih kecil daripada energi kinetik sebelum tumbukan. Hal ini dikarenakan setelah terjadinya tumbukan, sebagian energi kinetiknya akan diubah secara otomatis. Dalam ilmu Fisika sendiri terdapat beberapa macam tumbukan yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan lenting tidak sama sekali.
Setiap jenis tumbukan memiliki pengertian, rumus, dan contoh soalnya masing masing. Seperti halnya pengertian tumbukan lenting sebagian, rumus tumbukan lenting sebagian dan contoh soal tumbukan lenting sebagiannya. Pada dasarnya setiap benda memiliki kecepatan setelah dan sebelum tumbukan yang dapat dituliskan dalam bentuk persamaan yaitu eV1 + V1 = eV2 + V2. Dalam persamaan tersebut nilai dari koefisien restitusinya ialah 0 – 1 gerakan. Misalnya penjatuhan bola bekel ke lantai yang menyebabkan bekel tersebut memantul berulang kali sampai berhenti. Dalam hal ini terdapat proses tumbukan lenting sebagian yang mempunyai nilei e sehingga pantulannya memiliki tinggi lebih rendah dibandingkan tinggi awalnya. Untuk menyelesaikan soal soal tumbukan lenting sebagian biasanya menggunakan rumus tertentu. Di bawah ini terdapat rumus mencari tinggi pantulan ke n tumbukan yaitu sebagai berikut:
hn = ho. e²n
Contoh Soal Tumbukan Lenting Sebagian
Di bawah ini terdapat beberapa contoh soal materi tumbukan lenting sebagian yaitu meliputi:
1. Sebuah benda melakukan gerakan dengan massa 400 gram dan lajunya 8 m/s. Kemudian benda lainnya juga melakukan gerakan dengan massa 100 gram dan laju 5 m/s. Kedua benda tersebut bergerak saling bertumbukan dan mendekati. Apabila kelajuan benda dengan massa 400 gram ialah 5 m/s setelah bertumbukan, maka hitunglah kelajuan benda yang massanya 100 gram setelah bertumbukan?
Pembahasan
Contoh soal tumbukan lenting sebagian dapat diselesaikan dengan cara seperti berikut:
Diketahui : m1 = 400 gram = 0,4 kg; m2 = 100 gram = 0,1 kg; v1 = -8 m/s; v2 = 5 m/s; v1’= 5 m/s (tanda negatif pada v1 dan tanda positif pada v2 menandakan kedua arah benda berkebalikan)
Ditanyakan : v2′ = ?
Jawab :
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1′ + m2 v2′
(0,4)(-8) + (0,1)(5) = (0,4)(5) + (0,1)(v2′)
-3,2 + 0,5 = 2 + 0,1 v2′
-2,7 = 2 + 0,1 v2′
-2,7 – 2 = 0,1 v2′
-4,7 = 0,1 v2′
v2′ = -47 m/s
Jadi setelah tumbukan benda kedua memiliki kelajuan (v2′) ialah 47 m/s.
2. Dua buah benda melakukan gerakan pada lintasan garis lurus, dimana keduanya memiliki massa yang sama dan saling mendekati. Benda 1 memiliki kelajuan 5 m/s dam benda 2 memiliki kelajuan 10 m.s. Apabila gerakan benda 2 setelah bertumbukan menuju ke kiri dengan kelajuan 6 m/s. Berapakah kelajuan dan arah benda 1 setelah melakukan tumbukan?
Pembahasan Contoh Soal Tumbukan Lenting Sebagian
Diketahui : m1 = m; m2 = m; v1 = -5 m/s; v2 = 10 m/s; v2’= 6 m/s
Ditanyakan : v1′ dan arah benda 1 = ?
Jawab :
Untuk menyelesaikan contoh soal ini dapat menggunakan rumus hukum kekekalan momentum seperti di bawah ini:
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1′ + m2 v2′
m v1 + mv2 = mv1′ + mv2′
m (v1 + v2) = m (v1′ + v2′)
Dalam persamaan di atas, m dihilangkan karena kedua benda memiliki massa yang sama. Maka:
v1 + v2 = v1′ + v2′
-5 + 10 = v1′ + 6
5 = v1′ + 6
v1′ = 5 – 6
v1′ = -1 m/s
Tanda negatif dalam v1′ tersebut menunjukkan bahwa arah benda 1 dalam melakukan gerakan berkebalikan dengan benda 2. Maka benda 1 memiliki arah gerakan ke kanan karena benda 2 bergerak ke arah kiri.
Jadi benda 1 memiliki kelajuan setelah tumbukan yaitu 1 m/s dengan arah ke kanan.
3. Massa bola 1 adalah 2 kg dan massa bola 2 adalah 3 kg, dimana keduanya bertumbukan secara lenting sebagian dan gerakannya searah. Kelajuan bola 1 ketika bergerak 15 m/s dan kelajuan bola 2 ketika bergerak 10 m/s sebelum bertumbukan. Kemudian bola 2 memiliki kelajuan setelah tumbukan sebesar 6 m/s. Berapakan kelajuan pada bola 1 setelah bertumbukan?
Pembahasan Contoh Soal Tumbukan Lenting Sebagian
Diketahui : m1 = 2 kg; m2 = 3 kg; v1 = 15 m/s; v2 = 10 m/s; v2’= 6 m/s (tanda yang digunakan pada kecepatan adalah positif karena gerakan kedua benda searah)
Ditanyakan : v1′ = ?
Jawab :
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1′ + m2 v2′
(2)(15) + (3)(10) = (2)(v1′) + (3)(6)
30 + 30 = 2 v1′ + 18
60 = 2 v1’+ 18
60 – 18 = 2 v1′
42 = 2 v1′
v1′ = 21 m/s
Jadi setelah tumbukan bola 1 mempunyai kelajuan sebesar 21 m/s.
Bagaimana contoh soal tumbukan lenting sebagian di atas, mudah bukan? Soal soal tumbukan tersebut dapat diselesaikan dengan rumus tumbukan lenting sebagian yang tersedia. Rumus ini dapat digunakan sesuai dengan unsur apa yang telah diketahui.
Demikianlah beberapa contoh soal tumbukan lenting sebagian dan pembahasannya lengkap yang dapat saya bagikan. Pengertian tumbukan lenting sebagian ialah jenis tumbukan yang mengalami perubahan pada sebagian energi kinetiknya menjadi energi lainnya seperi bunyi, panas dan sebagainya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan terima kasih telah berkunjng di blog ini.
