Bank Soal Fisika SMA Hukum Kekekalan Momentum

Diketahui:

Kecepatan awal Sokka v_Sokka = 0 m/s $\rightarrow$ karena diam

Kecepatan awal perahu v_perahu = 0 m/s $\rightarrow$ karena diam

Massa Sokka m_Sokka = 62,5 kg

Massa Perahu m_perahu = 125 kg

Kecepatan Sokka v_Sokka' = 5,6 m/s

Ditanya:

Kecepatan perahu setelah Sokka melompat v_perahu' = ?

Dijawab:

Berdasarkan hukum kekekalan momentum, momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat setelah tumbukan, dimana

$p_{\text{sebelum}}=p_{\text{setelah}}$

Momentum merupakan hasil kali dari massa dengan kecepatan.

$p=mv$

sehingga kecepatan perahu setelah Sokka meloncat dapat dihitung sebagai berikut.

$p_{\text{sebelum meloncat}}=p_{\text{setelah meloncat}}$

$p_{\text{Sokka}}+p_{\text{perahu}}=p_{\text{Sokka}}'+p_{\text{perahu}}'$

$m_{\text{Sokka}}v_{\text{Sokka}}+m_{\text{perahu}}v_{\text{perahu}}=m_{\text{Sokka}}v_{\text{Sokka}}'+m_{\text{perahu}}v_{\text{perahu}}'$

Pada kasus ini, merupakan salah satu contoh dari jenis tumbukan tidak lenting sama sekali. Karena arah perahu setelah Sokka meloncat adalah berlawanan dengan arah gerak sokka. Maka jika sokka bergerak ke kanan (+), perahu bergerak ke kiri (-).

$\left(62,5\right)\left(0\right)+\left(125\right)\left(0\right)=\left(62,5\right)\left(5,6\right)+\left(125\right)\left(-v_{\text{perahu}}'\right)$

$0=350-125v_{\text{perahu}}'$

$125v_{\text{perahu}}'=350$

$v_{\text{perahu}}'=\frac{350}{125}$

$v_{\text{perahu}}'=2,8$ m/s

Jadi, kecepatan perahu sesaat setelah Sokka meloncat adalah 2,8 m/s.