Home CONTOH IMPULS DAN MOMENTUM Soal Dan Tanggapan Perubahan Momentum Linear

Soal Dan Tanggapan Perubahan Momentum Linear

by CerdaskanKita
  1. Sebuah benda bergerak lurus dengan kecepatan 10 m/s dan dipercepat 2 m/s2. Jika massa benda tersebut merupakan 40 kg, perubahan momentum benda sesudah bergerak selama 5 detik merupakan ….. kg m/s.
    A. 200 D. 800
    B. 400 E. 1000
    C. 600


    Pembahasan :
    Dik : v = 10 m/s, a = 2 m/s2, m = 40 kg, t = 5 s.

    Ingat kembali rumus perubahan momentum. Sederhana saja, perubahan dalam ilmu fisika biasanya disimbolkan dengan delta yang artinya selisih antara keadaan simpulan dengan keadaan awal.

    Perubahan momentum artinya selisih antara momentum simpulan dengan momentum awal. Secara matematis ditulis :
    ⇒ ΔP = P2 − P1
    ⇒ ΔP = m(v2 − v1)

    Dengan :
    ΔP = perubahan momentum (kg m/s)
    m = massa benda (kg)
    P2 = momentum simpulan (kg m/s)
    P1 = momentum awal (kg m/s)
    v2 = kecepatan simpulan benda (m/s)
    v1 = kecepatan awal benda (m/s)

    Berdasasrkan rumus di atas, maka kita harus mencari nilai kecepatan simpulan benda atau kecepatan benda sesudah 5 detik. Kita sanggup memakai rumus GLBB untuk menghitung kecepatan balasannya sebagai berikut :
    ⇒ vt = vo + at
    ⇒ vt = 10 + 2(5)
    ⇒ vt = 20 m/s

    Selanjutnya kembali ke rumus perubahan momentum.
    ⇒ ΔP = m(v2 − v1)
    ⇒ ΔP = 40(20 − 10)
    ⇒ ΔP = 40(10)
    ⇒ ΔP = 400 kg m/s

    Jawaban : B

  2. Sebuah truk yang melaju dengan kecepatan 36 km/jam menabrak sebuah pohon dan berhenti dalam waktu 0,2 detik. Jika gaya rata-rata pada truk selama berlangsungnya goresan merupakan 100.000 N, maka momentum awal truk tersebut merupakan …..
    A. 20.000 kg.m/s D. 5.000 kg.m/s
    B. 15.000 kg.m/s E. 2.000 kg.m/s
    C. 10.000 kg.m/s

    Pembahasan :
    Dik : v = 36 km/jam = 10 m/s, t = 0,2 s, F = 100.000 N.

    Karena diketahui gaya dan waktu yang sangat singkat, maka niscaya soal mengarah pada hubungan antara perubahan momentum dan impuls gaya. Sebagaimana yang kita tahu besar impuls akan sama dengan besar perubahan momentum truk. Karena gaya mengakibatkan truk berhenti maka gaya berharga negatif.
    ⇒ ΔP = I
    ⇒ ΔP = F.Δt
    ⇒ P2 − P1  = -100.000 (0,2)
    Karena truk berhenti sesudah tabrakan, maka momentum simpulan truk merupakan nol.
    ⇒ 0 − P1  = -20.000
    ⇒ P1  = 20.000 kg.m/s

    Jawaban : A

  3. Perhatikan gambar di bawah ini !
    Sebuah benda bergerak lurus dengan kecepatan  SOAL DAN JAWABAN PERUBAHAN MOMENTUM LINEAR

    Sebuah atom gas bermassa m bergerak dengan kelajuan tetap v bertumbukan dengan dinding wadah. Besar perubahan momentum atom gas tersebut merupakan …..

    A. mv sin θ D. 2mv cos θ
    B. mv cos θ E. 2mv 
    C. 2mv sin θ
    Pembahasan :
    Dari gambar terlihat bahwa atom bergerak dengan sudut θ tehadap dinding. Untuk melihat arah geraknya maka harus kita uraikan sesuai dengan hukum vektor sesampai lalu didapatkan momentum dalam arah sumbu x dan sumbu y, kurang lebih ibarat berikut :

    Sebuah benda bergerak lurus dengan kecepatan  SOAL DAN JAWABAN PERUBAHAN MOMENTUM LINEAR

    Dari gambar di atas sanggup dilihat arah kecepatan pada sumbu x dan sumbu y, sesampai lalu diperoleh :
    ⇒ P1x = m.v sin θ
    ⇒ P2x = -m.v sin θ (berlawanan arah dengan P1x)
    ⇒ P1y = m.v cos θ
    ⇒ P2y = m.v cos θ (searah dengan P1y)

    Selanjutnya, kita tentukan perubahan momentumnya.
    Pada sumbu x :
    ⇒ ΔPx = P2x − P1x
    ⇒ ΔPx = -m.v sin θ − m.v sin θ
    ⇒ ΔPx = -2m.v sin θ
    tanda minus menyatakan arah kecepatannya berubah sesudah tumbukan.

    Pada sumbu y :
    ⇒ ΔPy = P2y − P1y
    ⇒ ΔPy = m.v cos θ − m.v cos θ
    ⇒ ΔPy = 0

    Dengan dalil phytagoras, maka perubahan momentum atom gas merupakan :
    ⇒ (ΔP)2 = (ΔPx)2 + (ΔPy)2
    ⇒ (ΔP)2 = (ΔPx)2 + 0
    ⇒ ΔP = ΔPx
    ⇒ ΔP = 2mv sin θ

    Jawaban : C

  4. Jika energi kinetik suatu benda dijadikan 4 kali enegi kinetik awalnya, maka perubahan momentumnya akan sama dengan …..
    A. 2Po D. ¾Po
    B. Po E. ¼Po
    C. ½Po

    Pembahasan :
    Dik : Ek = 4 Eko

    Kita asumsikan bahwa kecepatan awal benda merupakan vo, dan momentum awal benda merupakan Po. Ketika energi kinetik benda berubah, maka kecepatan benda berubah sesampai lalu momentumnya juga berubah.
    ⇒ Ek = 4 Eko
    ⇒ ½ m.v2 = 4. ½ m.vo2
    ⇒ v2 = 4.vo2
    ⇒ v = 2.vo

    Maka perubahan momentumnya merupakan :
    ⇒ ΔP = m(v − vo)
    ⇒ ΔP = m(2vo − vo)
    ⇒ ΔP = m.vo
    ⇒ ΔP = Po

    Jawaban : B

  5. Sebuah benda bergerak dengan percepatan 2 m/s2. Setelah 3 detik energi kinetik benda menjadi 16 kali energi kinetik awalnya. Jika massa benda 8 kg, maka perubahan momentum benda merupakan …..
    A. 48 kg m/s D. 36 kg m/s
    B. 42 kg m/s E. 32 kg m/s
    C. 40 kg m/s

    Pembahasan :
    Diketahui : m = 8kg, a = 2 m/s2, t = 3s, Ek = 16 Eko.

    Berdasarkan hubungan energi kinetik :
    ⇒ Ek = 16 Eko
    ⇒ ½ m.v2 = 16. ½ m.vo2
    ⇒ v2 = 16.vo2
    ⇒ v = 4.vo

    Berdasarkan rumus GLBB :
    ⇒ v = vo + at
    ⇒ 4.vo = vo + 2(3)
    ⇒ 3vo = 6

    ⇒ vo = 2 m/s
    Dengan begitu v = 4(2) = 8 m/s

    Selanjutnya kita tentukan perubahan momentum :
    ⇒ ΔP = m(v − vo)
    ⇒ ΔP = 8 (8− 2)
    ⇒ ΔP = 8(6)
    ⇒ ΔP = 48 kg m/s.

    Jawaban : A

Baca Juga:   Soal Dan Tanggapan Pengaruh Doppler Untuk Frekuensi Bunyi

You may also like