Contoh Soal Momentum dan Impuls – Untuk belajar memahami materi ini, kamu bisa belajar dengan mengerjakan contoh soal tentang momentum dan impuls. Perhatikan bagaimana cara mengerjakannya agar lebih cepat paham.
Setiap soalnya sudah dilengkapi dengan pembahasan. Jadi kamu tinggal memahami saja alur pengerjaan yang ada di artikel ini.
Contoh Soal Momentum dan Impuls
Untuk mempelajari materi momentum dan impuls, kamu bisa mencoba memahami beberapa contoh soal momentum dan impuls ini.
1. Berapakah impuls yang bekerja, ketika sebuah bola kaki bermassa 2 kg jatuh bebas dari ketinggian 10 m di atas tanah. Kemudian benda tersebut terpantul di lantai sehingga mencapai ketinggian 2,5 m. Jika g = 10 m/s².
Pembahasan:
Dik :
m = 2 kg
h = 10 m
h’ = 2,5 m
g = 10 m/s2
Dit : I = …?
Jawab :
Hitung kecepatan awal jatuh ke bawah
= -√(2gh) = – √(2.10.10) = – 10√2 m/s (tanda negatif artinya arah ke bawah)
dan kecepatan setelah terpantul ke atas,
v’ = √(2gh’) = √(2.10.2,5) = 5√2 m/s
maka
impuls = m(v’ – v)
impuls = 2.(5√2 – (- 10√2))
Impuls = 2.(5√2 + 10√2)
Impuls = 2.(15√2)
Impuls = 30.√2 Kg.m/s
2. Seseorang melempar bola bermassa 0,4 kg menumbuk dinding. Bola menumbuk dinding dengan kecepatan 30 m/s ke kiri dan memantul horizontal ke kanan pada 20 m/s.
1. Carilah impuls dari gaya total pada bola selama tumbukan dengan dinding!
2. Jika bola bersentuhan dengan dinding selama 0,01 s, carilah gaya horizontal rata-rata yang di berikan oleh dinding pada bola selama tumbukan
Pembahasan:
- (a) Dengan menggunakan Persamaan (15) dan menganggap gerakan ke kanan sebagai positif sedangkan ke kiri sebagai negatif, maka besar Impuls gaya total adalah,
- I = P2 – P1 = mv2 – mv1
- I = ((0,4 kg) (20 m/s)) – ((0,4 kg)(-30m/s))
- I = 8 kg.m/s – (-12 kg.m/s)
- I = 20 kg.m/s = 20 N.s
- (b) Jika waktu tumbukan adalah ∆t=0,01 s, maka dari Persamaan (J= F∆t) di peroleh:
3. Sebuah benda menumbuk balok yang diam diatas lantai dengan kecepatan 20 m/s. Setelah tumbukan, balok terpental dengan kecepatan 15 m/ssearah dengan kecepatan benda semula. Berapakah kecepatan sebuah benda setelah mengalami suatu tumbukan, jika besar koefisien restitusi yang dimiliki e = 0,4?
Pembahasan:
a = 20 m/s
Vb = 0
V’b = 15 m/s
e = 0,4
e = – (V’a-V’b)/(Va-Vb)
0,4 = – (V’a-15)/(20-0)
8 = – V’a + 15
V’a = 7 m/s (searah kec semula)
4. Sebuah peluru 15 g bergerak dengan kecepatan 300 m/s melewati sebuah lapisan foam plastik (plastik busa) setebal 2 cm dan muncul dengan kecepatan 90 m/s. Berapakah gaya rata-rata yang menghalangi gerakan pada saat peluru melalui plastik busa tersebut?
Pembahasan:
Di ketahui:
- m= 15 x 10-3 kg,
- v1: 300 m/s,
- v2=90 m/s
Di tanyakan F=?
Dengan menggunakan persamaan Impuls F∆t=mv2 – mv1. Untuk mencari F, di butuhkan nilai ∆t. Ini bisa di peroleh dengan memisalkan perlambatan berjalan seragam dan menggunakan,
x = vrerata x t,
dimana,
x = 0,02 m dan vrerata = ½ (v1+v2)=195 m/s.
Ini memberikan
t =1,026 x 10-4 s.
Maka:
F (1,026 x 10-4 s)=(0,015 kg) (90 m/s) – (0,015 kg) (300 m/s)
F= -3,07 x 104 N
5. Saat bermain sepak bola Andi bermain dengan bola bermassa 200 gram dilempar horizontal dengan kecepatan 4 m/s, lalu bola dipukul searah dengan arah bola mula-mula. Lamanya bola bersentuhan dengan pemukul adalah 2 milisekon dan kecepatan bola setelah meninggalkan pemukul adalah 12 m/s. tentukan besar gaya yang diberikan Andi pada bola!
Pembahasan:
Dik:
m = 200 gram = 0,2 kg
v0 = 4 m/s
v1 = 12 m/s
t = 2 milisekon = 0,002 sekon
Dit: F = …?
Jawab:
Rumus impuls I = F x t
Rumus perubahan momentum
F x t = m (v0 – v1)
F (0,002) = (0,2) (12-4)
F (0,002) = (0,2) (8)
F (0,002) = 1,6 F = 800
Itulah beberapa contoh soal momentum dan impuls beserta pembahasannya. Kamu akan lebih mudah belajar dengan mencoba mengerjakan soal terlebih dahulu.
