Sebuah bola baja bermassa 1,2 kg dijatuhkan secara bebas dari ketinggian 5 m. Tumbukan yang berlangsung antara bola dan lantai kita anggap lenting sempurna sehingga bola terpantul kembali pada ketinggian semula.
a) Hitung impuls yang dikerjakan pada bola selama tumbukan.
b) Jika waktu kontak antara bola dan lantai 0,03 s, hitung gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola selama tumbukan tersebut berlangsung.
Jawaban yang benar adalah a) 120 kg m/s; b) 4000 N.
Diketahui:
m = 1,2 kg
h = 5 m
Tumbukan lenting sempurna
h’ = 5 m
∆t = 0,03 s
Ditanya:
a) I = ?
b) F = ?
Pembahasan:
a) mencari kecepatan sesaat sebelum menyentuh lantai, dengan menggunakan persamaan gerak jatuh bebas.
v = √2.g.h
Keterangan
v = kecepatan sesaat sebelum menyentuh lantai (m/s)
g = percepatan gravitasi (10 m/s²)
h = ketinggian (m)
Sehingga
v = √2.g.h
v = √2.10.5
v = √100
v = 10 m/s
>> Impuls merupakan perubahan momentum.
I = ∆p
I = m(v’–v)
Keterangan
I = impuls (kg m/s)
∆p = perubahan momentum (kg m/s)
v, v’ = kecepatan sebelum, setelah tumbukan (m/s)
v’ = –v = –10 m/s
Tanda (–) artinya arah kecepatan setelah tumbukan berlawanan dengan arah kecepatan sebelum tumbukan.
Sehingga
I = m(v’–v)
I = 1,2(–10–10)
I = –120 kg m/s
Tanda (–) artinya arah impuls berlawanan dengan arah kecepatan sebelum tumbukan.
b) mencari gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola.
Impuls merupakan gaya yang bekerja selama selang waktu tertentu.
I = F.∆t
F = I/∆t
F = –120/0,03
F = –4000 N
Tanda (–) artinya gaya yang dikerjakan lantai pada bola berlawanan dengan arah kecepatan bola sebelum tumbukan.
Jadi, a) impuls yang dikerjakan pada bola selama tumbukan adalah 120 kg m/s; b) gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola selama tumbukan tersebut berlangsung adalah 4000 N.
Rekomendasi lainnya :
- Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,05 kg… Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,05 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya yang berlawanan arah dengan arah…
- Seorang pemain tenis memukul sebuah bola tenis… Seorang pemain tenis memukul sebuah bola tenis bermassa 100 g yang bergerak mendekatinya dengan sebuah raket. Kecepatan bola mula-mula 20 m.s^-1 ke utara dan kecepatan…
- Bola a memiliki momentum bertumbukan dengan bola b… Bola a memiliki momentum bertumbukan dengan bola b hingga setelah tumbukan momentum bola a tersebut menjadi 3p. tentukan perubahan momentum bola b! Jawaban dari pertanyaan…
- Bola P bermassa 2 kg meluncur dari ketinggian h… Bola P bermassa 2 kg meluncur dari ketinggian h kemudian menumbuk benda yang diam seperti gambar di bawah. Jika massa bola q = 4 kg…
- Sebuah bola bermassa 400 gr dilempar ke bawah dari… Sebuah bola bermassa 400 gr dilempar ke bawah dari ketinggian 10 m. Percepatan gravitasinya adalah 10 m/s^2. Jika pada ketinggian 9 m bola memiliki kecepatan…
- Seorang anak memukul bola kasti dengan gaya sebesar… Seorang anak memukul bola kasti dengan gaya sebesar 90N, jika waktu kontak bola dan pemukul sebesar 0.00I sekon, hitung impuls yang dialami bola kasti? Jawaban…
- 29. sebuah bola 400gram bergerak 2m/s menuju seorang… 29. sebuah bola 400gram bergerak 2m/s menuju seorang pemain. Kemudian pemain menendang bola searah gerak bola semula sehingga kecepatan bola menjadi 5m/s. Impuls yang dialami…
- Hitunglah luas bola dengan jari jari 120 cm hitunglah luas bola dengan jari jari 120 cm Jawaban yang benar adalah 180.864 cm² Rumus luas permukaan bola adalah L = 4πr² dimana, π =…
- Sebuah bola (B1) berjari-jari r, memiliki luas… Sebuah bola (B1) berjari-jari r, memiliki luas permukaan bola = A. Tentukan volume bola (B2) yang memiliki luas permukaan bola = 2A Jawaban yang benar…
- Sebuah bandul jam terbuat dari sebuah kerucut dan… sebuah bandul jam terbuat dari sebuah kerucut dan belahan bola yang berdiameter 14 cm dan tinggi kerucut 10 cm, Volume bandul tersebut adalah... A. 1223…
- Bola bilyar massanya 0,2 kg meluncur dengan… Bola bilyar massanya 0,2 kg meluncur dengan kecepatan 4 m/s dari pinggir meja yang tingginya 1,5 m. Hitunglah. Energi kinetiknya saat berada pada ketinggian 0,5…
- Sebuah kubah berbentuk setengah bola, memiliki… Sebuah kubah berbentuk setengah bola, memiliki panjang jari-jari 9 cm.Volume kubah tersebut adalah Jawaban yang benar adalah 1.526,04 cm³ Perhatikan konsep berikut. volume bola =…
- Bola A dan B massanya sama. Bola A bergerak ke kanan… Bola A dan B massanya sama. Bola A bergerak ke kanan dengan kecepatan 1 m/s dan bola B bergerak ke kiri dengan kecepatan 3 m/s.…
- Keranjang yang berisi 15 bola merah, 12 hijau serta… Keranjang yang berisi 15 bola merah, 12 hijau serta 13 putih. Apabila bola diambil dengan acak, kemungkinan yang diambil oleh bola tidak putih ialah... jawaban…
- Seseorang menendang bola (bermassa 200 gr) yang… Seseorang menendang bola (bermassa 200 gr) yang mula-mula diam diatas lantai. jika kaki menendang bersentuhan dengan bola selama 0,01 detik dan gaya tendangan besarnya 40…