10 Soal & Pembahasan Impuls dan Momentum (bagian 3) ǀ Pilihan Ganda - Cuntorio

 

Terakhir 10 soal dan pembahasan bagian 3 bab impuls dan momentum pilihan ganda. Anda dapat menemukan pembahasan sebelumnya dengan klik baca sebelumnya atau klik pada menu content.

 

Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Impuls dan Momentum (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda

 

Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.

21. Nano melempar bola ke dinding di arah kanan dengan kecepatan 3 m/s. Jika koefisien restitusi tumbukan antara dinding dan bola 0,5, maka kecepatan bola setelah bertumbukan adalah . . .

   A. – 0,5 m/s

   B. – 1,0 m/s

   C.  – 1,5 m/s

   D. 0,5 m/s

   E. 1,5 m/s

Pembahasan :

Diketahui :

e = 0,5

v_1i = +3 m/s

v_2i = 0

v_2f = 0

Ditanya : kecepatan akhir bola (v_1f)

e = – (v_1f – v_2f)/ (v_1i – v_2i)

0,5 = – (v_1f – 0)/ (3 – 0)

0,5 = – (v_1f)/ (3)

0,5 = – v_1f / 3

v_1f = – 1,5 m/s

Jawaban C

 

22. Perahu bermassa  200 kg dinaiki oleh seseorang yang memiliki massa 50 kg mula-mula, perahu bergerak dengan kecepatan 10 m/s ke arah depan. Tiba-tiba, orang tersebut melompat ke belakang dengan kelajuan sebesar 2 m/s. Kecepatan perahu sesaat setelah orang melompat dari perahu adalah . . .

   A. 9,60 m/s

   B. 10,4 m/s

   C. 11,0 m/s

   D. 12,0 m/s

   E. 13,0 m/s

Pembahasan :

Diketahui :

p_1i + p_2i = p_1f + p_2f

m₁.v_1i + m_2.v_2i = m₁.v_1f + m_2.v_2f

(m₁ + m₂).v_12i = m₁.v_1f + m_2.v_2f

(200 + 50).10 = 200.v_1f + 50_.(–2)

(250).10 = 200.v_1f – 100

2500 = 200.v_1f – 100

200.v_1f =2600

v_1f = 13 m/s

Jawaban E

 

23. Dua benda identik bermassa M bergerak saling mendekati. Benda A bergerak ke arah kanan dengan kelajuan 5 m/s, sedangkan benda B bergerak ke arah kiri dengan kelajuan 15 m/s. Jika setelah bertumbukan benda A bergerak ke arah kiri dengan kelajuan 15 m/s, sedangkan benda B bergerak ke arah kanan dengan kelajuan 5 m/s, maka nilai koefisien restitusi dari tumbukan tersebut adalah . . .

   A. 0,15

   B. 0,25

   C. 0,50

   D. 0,75

   E. 1,00

Pembahasan :

e = – (v_1f – v_2f)/ (v_1i – v_2i)

e = – (v_Af – v_Bf)/ (v_Ai – v_Bi)

e = – ((–15) – 5)/ (5 – (–15))

e = – (–20)/ (20)

e = 1

Jawaban E

 

24. Rudi melempar bola basket dari ketinggian 1 m. Setelah memantul, ketinggiannya yang menjadi setengahnya. Koefisien restitusi pada tumbukan bola basket dan lantai adalah . . .

   A. 0,5√(2)

   B. 0,4√(2)

   C. 0,3√(2)

   D. 0,1√(2)

   E. 0,2√(2)

Pembahasan :

e = √(h_f/ h_i)

e = √(0,5/ 1)

e = √(2(1/4))

e = (1/2) √(2) = 0,5 √(2)

Jawaban A

 

25. Mobil bermassa 1500 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Bayu dan teman-temannya ingin membuat mobil berhenti dengan cara melemparkan 10 kg tanah liat yang lengket detik kecepatan yang harus diberikan pada tanah liat sebesar . . .

   A. 100 m/s

   B. 200 m/s

   C. 300 m/s

   D. 400 m/s

   E. 500 m/s

Pembahasan :

p_1i + p_2i = p_1f + p_2f

m₁.v_1i + m_2.v_2i = m₁.v_1f + m_2.v_2f

m₁.v_1i + m_2.v_2i = (m₁ + m₂).v_12f

1500.(2) + 10_.v_2i = (1500 + 10).0

3000 + 10_.v_2i = 0

10_.v_2i = –3000

v_2i = –300 m/s (berlawanan arah dengan mobil)

Jawaban C

 

26. Berikut ini pernyataan yang benar pada tumbukan tak lenting antara dua benda adalah . . .

   A. Kedua benda bergerak dengan kecepatan yang sama setelah bertumbukan

   B. Energi kinetik sistem tidak berubah

   C. Energi mekanik sistem berubah bentuk ke dalam energi yang lain seperti bunyi dan cahaya

   D. Koefisien restitusi tumbukan satu

   E. Kedua benda bergerak saling menjauh

Pembahasan :

Jawaban A

 

27. Peluru bermassa 5 g ditembakkan secara horisontal dengan kecepatan 100 m/s pada balok yang awalnya diam di atas lantai licin. Setelah mengenai balok bermassa 4995 g tersebut, peluru bersarang di dalamnya. Kecepatan kedua benda setelah tumbukan adalah . . .

   A. 0,1 m/s

   B. 0,2 m/s

   C. 0,3 m/s

   D. 0,4 m/s

   E. 0,5 m/s

Pembahasan :

p_1i + p_2i = p_1f + p_2f

m₁.v_1i + m_2.v_2i = (m₁ + m₂).v_12f

0,005.(100) + 4,995_.(0) = (0,005 + 4,995). v_12f

0,5 = (5). v_12f

v_12f = 0,5/ 5

v_12f = 0,1 m/s

Jawaban A

 

28. Peluru bermassa 10 g ditembakkan pada bola bermassa 990 g hingga bersarang di dalamnya seperti pada gambar dibawah ini.

Jika peluru ditembakkan dengan kecepatan 80 m/s, maka ketinggian bola dan peluru (h) adalah . . .

   A. 0,01 m

   B. 0,03 m

   C. 0,05 m

   D. 0,08 m

   E. 0,10 m

Pembahasan :

p_1i + p_2i = p_1f + p_2f

m₁.v_1i + m_2.v_2i = (m₁ + m₂).v_12f

0,01.(80) + 0,99_.(0) = (0,01 + 0,99). v_12f

0,8 = (1). v_12f

v_12f = 0,8 m/s

 

v_f² = v_i² + 2as

v_f² = v_i² – 2gh

0 = v_i² – 2gh

v_i² = 2gh

h = v_i²/ 2g

h = (0,8)²/ 2.10

h = 0,032 m

Jawaban B

 

Perhatikan pernyataan di bawah ini untuk menjawab soal nomor 29 dan 30!

Mobil Rudi bermassa 1500 kg bergerak ke timur dengan kecepatan 20 m/s dan mobil Andi 2000 kg bergerak ke utara dengan kecepatan 15 m/s. Di persimpangan jalan, mobil keduanya saling bertumbukan hingga akhirnya bergerak bersama (sejalan).

29. Arah gerak kedua mobil setelah bertumbukan adalah . . .

   A. 15^o

   B. 30^o

   C. 45^o

   D. 60^o

   E. 90^o

Pembahasan :

tan θ = momentum awal mobil Rudi/ momentum awal mobil Andi

tan θ = 30000/ 30000 (lihat nomor 30)

tan θ = 1

θ = 45^o

Jawaban C

 

30. Kecepatan kedua mobil setelah bertumbukan adalah . . .

   A. 10 m/s

   B. 12 m/s

   C. 14 m/s

   D. 16 m/s

   E. 18 m/s

Pembahasan :

*Momentum awal mobil Rudi (p_1i)

p_1i = m₁.v_1i

p_1i = 1500.(20) = 30000 kg/m/s

*Momentum awal mobil Andi (p_2i)

p_2i = m₂.v_2i

p_2i = 2000.(15) = 30000 kg/m/s

*Momentum total (p_12f)

p_12f = √((p_1i)² + (p_2i)² + 2(p_1i)(p_2i)cosα)

p_12f = √((30000)² + (30000)² + 2(p_1i)(p_2i)cos90)

p_12f = 30000√(2)

*Kecepatan akhir kedua mobil, dimana keduanya tumbukan tidak lenting (_v12f)

p_12f = (m₁ + m₂).v_12f

30000√(2) = (1500 + 2000).v_12f

30000√(2) = (3500).v_12f

v_12f = 3000√(2)/ (3500)

v_12f = 12,12 m/s

Jawaban B.

 

Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Dinamika Rotasi (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda

 

Kita telah selesaikan 10 soal dan pembahasan bagian 2 bab impuls momentum. Selanjutnya, kita akan masuk pada bab getaran (osilasi) harmonis sederhana.