Sebuah bola bermassa100 gram dijatuhkan dari ketinggian 5 m di atas lantai. Setelah menumbuk lantai, bola memantul setinggi 1,8 meter. Bila tumbukan berlangsungselama 0,02 detik dan percepatan gravitasi = 10 m/s^2 maka gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola adalah

Sebuah bola bermassa100 gram dijatuhkan dari ketinggian 5 m di atas lantai. Setelah menumbuk lantai, bola memantul setinggi 1,8 meter. Bila tumbukan berlangsungselama 0,02 detik dan percepatan gravitasi = 10 m/s^2 maka gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola adalah

Jawaban yang benar adalah 80 N.

Diketahui :
m = 100 g = 0,1 kg
h1 = 5 m
h2 = 1,8 m
∆t = 0,02 s
g = 10 m/s²

Ditanyakan :
Gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola (F) ?

Jawab :
Impuls merupakan hasil kali gaya dengan selang waktu pada suatu benda. Impuls juga diartikan sebagai perubahan momentum. Secara matematis impuls dituliskan dalam persamaan :
I = F x ∆t
I = ∆p
F x ∆t = m(v2 – v1)
di mana,
F : Gaya (N)
∆t : Selang waktu (s)
m : Massa benda (kg)
v2 : Kecepatan akhir (m/s)
v1 : Kecepatan awal (m/s)

Langkah yang harus dilakukan untuk menyelesaikan soal ini, yaitu :
1. Menghitung kecepatan bola saat sebelum menumbuk lantai
v1 = √ 2gh1
v1 = √ 2(10)(5)
v1 = 10 m/s
v1 = -10m/s (tanda negatif menunjukkan gerak bola ke bawah)

2. Menghitung kecepatan bola saat setelah menumbuk lantai
v² = v2² – 2gh2
0² = v2² – 2(10)(1,8)
36 = v2²
v2 = √36
v2 = 6 m/s

3. Menghitung gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola
F x ∆t = m(v2 – v1)
F x 0,02 = 0,1 (6 – (-10))
F x 0,02 = 1,6
F = 1,6 / 0,02
F = 80 N

Jadi, didapatkan bahwa gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola yaitu 80 N.

Baca Juga :  Dua buah roda bergigi dipasang secara ber- singgungan dengan ukuran gigi keduanya sama besar. jumlah gigi roda pertama sebanyak 10 buah berputar sebanyak 20 putaran per menit. oleh karena pengaruh putaran roda gigi pertama, roda gigi kedua berputar sebanyak 10 putaran per menit. berdasarkan kondisi tersebut jumlah gigi roda kedua adalah ....