Bola P bermassa 2 kg meluncur dari ketinggian h kemudian menumbuk benda yang diam seperti gambar di bawah. Jika massa bola q = 4 kg (g = 10 m/s^2) dan setelah bertumbukkan bola p berhenti, berapakah besar energi kinetik bola q akibat tumbukan tersebut ?

Bola P bermassa 2 kg meluncur dari ketinggian h kemudian menumbuk benda yang diam seperti gambar di bawah. Jika massa bola q = 4 kg (g = 10 m/s^2) dan setelah bertumbukkan bola p berhenti, berapakah besar energi kinetik bola q akibat tumbukan tersebut ?

Bola P bermassa 2 kg meluncur dari ketinggian h kemudian menumbuk benda yang diam seperti gambar di bawah. Jika massa bola q = 4 kg (g = 10 m/s^2) dan setelah bertumbukkan bola p berhenti, berapakah besar energi kinetik bola q akibat tumbukan tersebut ?

Jawaban yang benar adalah 50 J.

Energi mekanik adalah hasil penjumlahan dari energi kinetik dan energi potensial.
Energi mekanik pada semua posisi adalah tetap.

Energi potensial adalah energi yang dimiliki benda karena kedudukannya terhadap suatu acuan.
Persamaannya adalah sebagai berikut :
EP = m g h
dengan :
EP = energi potensial (J)
m = massa (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = ketinggian dari acuan (m)

Energi kinetik adalah energi yang dimiliki benda karena geraknya.
Rumus dari energi kinetik adalah :
EK = ½ m v²
dengan :
EK = energi kinetik (J)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)

Dalam peristiwa tumbukan, momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat sesudah tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. Secara matematis persamaannya adalah :
p1 + p2 = p1′ + p2′
m1.v1 + m2.v2 = m1.v1′ + m2.v2′
dengan :
m1 dan m2 = massa benda (kg)
v1 dan v2 = kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan (m/s)
v1′ dan v2′ = kecepatan benda sesaat setelah tumbukan (m/s)

Diketahui :
h1 = 5 m
mP = 2 kg
mQ = 4 kg
vQ = 0
g = 10 m/s²
vP’ = 0

Ditanya :
EK bola Q = …?

Pembahasan :
Gunakan kekekalan energi mekanik bola P di puncak (1) dan di dasar (2)
v1 = 0 dan h2 = 0
EM1 = EM2
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
m g h1 + 0 = 0 + ½ m v2²
(10)(5) = ½ v2²
v2² = 100
v2 = √100
v2 = 10 m/s
vP = 10 m/s

Gunakan kekekalan momentum linear antara bola P dan bola Q
mP vP + mQ vQ = mP vP’ + mQ vQ’
(2)(10) + 0 = 0 + 4vQ’
20 = 4vQ’
vQ’ = 5 m/s

Baca Juga :  1. berikut berikut ini yang bukan merupakan alat musik ritmis yaitu

Energi kinetik bola Q dihitung dengan :
EKQ = ½ mQ (vQ’)²
EKQ = ½(4)(5)²
EKQ = 50 J

Jadi besar energi kinetik bola Q akibat tumbukan tersebut adalah 50 J.