jika percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s2

Jika percepatan gravitasi di tempat itu 9,8 m/s², kecepatan awal peluru tersebut sebesar 57,4 m/s. (C)

Pembahasan :

Lihat pada gambar ! Peluru tertancap ke dalam balok kayu sehingga terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali. Tumbukan ini menyebabkan kedua benda memiliki kecepatan akhir yang sama. Suatu tumbukan tidak lenting sama sekali dapat dirumuskan dengan :

[tex] \boxed {m_1 . v_1 + m_2 . v_2 = (m_1 + m_2) . v'}[/tex]

Dengan ketentuan :

• m1 = massa benda (kg)
• m2 = massa benda 2 (kg)
• v1 = kecepatan awal benda 1 (m/s)
• v2 = kecepatan awal benda 2 (m/s)

Terlihat balok dinaikkan dengan kecepatan awal 0 m/s akibat dari peluru, dapat digunakan kecepatan jatuh bebas walaupun arah bandul naik karena harus melawan percepatan gravitasi bumi. Arah bandul naik dikarenakan oleh adanya momentum tumbukan tidak lenting. Disini rumus kecepatan akhir gerak jatuh bebas adalah [tex] \bold {v = \sqrt{2 \times g \times h}}[/tex]. Sehingga dapat digunakan rumus berikut :

[tex] \boxed {\bold{m_1 . v_1 + m_2 . v_2 = (m_1 + m_2) . \sqrt{2 \times g \times h}}}[/tex]

Dengan ketentuan :

• g = percepatan gravitasi (m/s²)
• h = selang perubahan ketinggian (m)

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

• m1 = massa balok = 2 kg
• m2 = massa peluru = 50 gram = 50/1.000 kg = 0,05 kg.
• v1 = kecepatan awal benda = 0 m/s => anggap benda diam
• g = percepatan gravitasi = 9,8 m/s²
• h = ketinggian akhir = 10 cm = 0,1 m

Ditanya : v2 = kecepatan peluru = ... ?

Jawaban :

[tex] m_1 . v_1 + m_2 . v_2 = (m_1 + m_2) . \sqrt{2 \times g \times h}[/tex]

[tex] 2 \times 0 + 0,05. v_2 = (2 + 0,05) \times \sqrt{2 \times 9,8 \times 0,1}[/tex]

[tex] 0 + 0,05v_2 = 2,05 \times \sqrt{1,96}[/tex]

[tex] 0,05v_2 = 2,05 \times 1,4[/tex]

[tex] v_2 = \frac{2,05 \times 1,4}{0,05}[/tex]

[tex] \boxed{v_2 = 57,4 \: m/s}[/tex]

Jadi, kecepatan awal peluru adalah 57,4 m/s.

Pelajari Lebih Lanjut :

• Materi mengenai tumbukan tidak lenting sama sekali https://brainly.co.id/tugas/29465385
• Materi mengenai tumbukan lenting sebagian https://brainly.co.id/tugas/22689009
• Menghitung kecepatan akhir dan koefisien restitusi https://brainly.co.id/tugas/22333819

Detail Soal :

Kelas : 10

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 9 - Impuls dan Momentum

Kata Kunci : Benda tidak lenting sama sekali; Hukum Kekekalan Momentum; benda dengan ketinggian

Kode Kategorisasi : 10.6.9

#TingkatkanPrestasimu