Bank Soal Fisika SMA Tumbukan

Diketahui:

Bertumbukan lenting sebagian.

Koefisien restitusi $e=0,2$

Kecepatan bola 1 $v_1=0$ m/s (Karena salah satu bola diam)

Kecepatan bola 2 $v_2=2$ m/s

Massa bola 1 sama dengan massa bola 2 $m_1=m_2=30$ gram $=0,03$ kg

Ditanya:

Kecepatan bola yang awalnya bergerak sesaat setelah bertumbukan $v_2'=?$

Dijawab:

Tumbukan lenting sebagian merupakan jenis tumbukan yang terjadi apabila benda yang bertumbukan tidak saling menjauh satu sama lain setelah bertumbukan namun juga tidak menyatu dan bergerak secara bersamaan. Tumbukan lenting sebagian memiliki koefisien restitusi diantara 0 dan 1 ($0<e<1$). Koefisien ini merupakan harga negatif perbandingan besarnya kecepatan kedua benda yang bertumbukan setelah dan sebelum bertumbukan. Koefisien restitusi dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

$e=-\frac{v_1'-v_2'}{v_1-v_2}$

$0,2=-\frac{v_1'-v_2'}{0-2}$

$0,2=-\frac{v_1'-v_2'}{-2}$

$0,4=v_1'-v_2'$

$v_1'=v_2'-0,4$

Kemudian kita dapat melanjutkannya dengan persamaan hukum kekekalan momentum berikut.

$p_{\text{awal}}=p_{\text{akhir}}$

$m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'$

$\left(0,03\right)\left(0\right)+\left(0,03\right)\left(2\right)=\left(0,03\right)\left(v_2'-0,4\right)+\left(0,03\right)\left(v_2'\right)$

$0+0,06=0,03v_2'-0,012+0,03v_2'$

$0,06=0,06v_2'-0,012$

$0,072=0,06v_2'$

$v_2'=1,2$ m/s

Jadi, kecepatan bola yang awalnya bergerak sesaat setelah bertumbukan adalah $1,2$ m/s.