CONTOH SOAL IMPULS MENENTUKAN KECEPATAN PANTUL

Edutafsi.com - Contoh soal dan pembahasan tentang momentum dan impuls, menentukan kecepatan pantul peluru karet jika impuls yang bekerja diketahui. Contoh #8 : Sebuah peluru karet berbentuk bola yang massanya 60 gram ditembakkan secara horizontal ke kanan menuju tembok dan peluru bergerak dengan kecepatan 50 m/s. Jika setelah mengenai tembok peluru tersebut dipantulkan ke arah yang berlawanan setelah mengalami impuls sebesar 6 Ns, maka kecepatan pantul peluru tersebut adalah .....
A. v' = 50 m/s
B. v' = 40 m/s
C. v' = 36 m/s
D. v' = 20 m/s
E. v' = 15 m/s

Pembahasan :
Dik : m = 60 g = 0,06 kg, v = 50 m/s, I = -6 N.s
Dit : v' = ..... ?

Kecepatan pantul yang dimaksud di dalam soal adalah kecepatan peluru karet setelah menumbuk tembok atau dinding.

Jadi, untuk menyelesaikan soal ini, Sobat Tafsi harus memahami konsep impuls dan momentum, khususnya pada dua benda yang bertumbukan.

Ketika dua bua benda saling bertumbukan, maka berlaku hukum kekekalan momentum.

Menurut hukum kekekalan momentum, jumlah momentum benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama besar.

Ketika sebuah benda bertumbukan dengan benda lain, maka umumnya benda akan mengalami perubahan momentum akibat perubahan kecepatan (nilai atau arahnya).

Besar perubahan momentum benda inilah yang kemudian dikenal dengan istilah impuls. Dengan kata lain, impuls adalah perubahan momentum benda.

Momentum secara matematis dihitung dengan rumus:

p = m . v

Keterangan :
p = momentum benda (kg m/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s).

Perubahan momentum terjadi karena kecepatan benda berubah. Karena massa benda tetap, maka perubahan momentum merupakan hasil kali massa dengan selisih kecepatan.

I = p' - p

I = m (v' - v)

Keterangan :
I = besar impuls (N.s atau kg m/s)
p' = momentum benda setelah tumbukan (kg m/s)
p = momentum benda sebelum tumbukan (kg m/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan mula-mula sebelum tumbukan (m/s)
v' = kecepatan benda setelah tumbukan (m/s).

Nah, sekarang mari kita tinjau gambar ilustrasi untuk gerak peluru karet pada soal.

Mula-mula peluru bergerak ke kanan dengan kecepatan 50 m/s. Sesuai perjanjian tanda, kecepatan yang arahnya ke kanan bertanda positif.

Setelah peluru karet menumbuk dinding, peluru dipantulkan ke arah berlawanan (ke kiri), maka kecepatannya bertanda negatif.

Selanjutnya, ingat bahwa impuls adalah besaran vektor, yaitu besaran yang memiliki arah. Arah impuls sama dengan arah gayanya.

Ketika menumbuk dinding, dinding memberikan impuls sebesar 6 N.s ke kiri sehingga impuls I kita beri tanda negatif.

Dik : m = 60 g = 0,06 kg, v = 50 m/s, I = -6 N.s
Dit : v' = ..... ?

Sesuai dengan hubungan impuls dan momentum, maka berlaku:
⇒ I = m(v' - v)
⇒ -6 = 0,06(v' - 50)
⇒ -6 = 0,06v' - 3
⇒ -6 + 3 = 0,06v'
⇒ -3 = 0,06v'
⇒ v' = -3/0,06
⇒ v' = -50 m/s

Jadi, kecepatan peluru setelah menumbuk dinding adalah 50 m/s. Tanda negatif menunjukkan bahwa kecepatan pantulnya ke arah kiri.

Jawaban : A

Baca juga : Kumpulan Soal dan Jawaban tentang Impuls.

Demikian pembahasan contoh soal tentang momentum dan impuls, yaitu menentukan kecepatan pantul bola jika impuls yang bekerja diketahui besarnya.

Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi ya untuk share ke teman-teman Kalian melalui tombol share sosial media yang kalian punya.

Untuk pembahasan contoh soal lainnya tentang momentum dan impuls bisa dilihat di menu contoh soal fisika atau melalui tombol contoh impuls dan momentum di bawah ini.

Jika Sobat Tafsi masih bingung atau belum paham dengan penjelasan di atas, boleh share pertanyaan kalian di komentar, kami akan coba menjelaskan lagi.