Mari, kita bahas 10 soal impuls dan momentum bagian 1 pilihan ganda. Materi ini terdiri dari sub bab momentum linier, impuls, perubahan momentum, dan energi kinetik. Berikut pembahasannya
Baca sebelumnya : 10 Soal & Pembahasan Usaha dan Energi (bagian 1) ǀ Pilihan Ganda
Pilihlah jawaban yang tepat dari pilihan di bawah ini.
1. Sebuah mobil bermassa 400 kg melaju dengan kecepatan 30 m/s ke arah selatan. Momentum yang dimiliki mobil tersebut adalah . . . kg.m/s
A. 1,2
B. 12
C. 120
D. 1200
E. 12000
Pembahasan :
Diketahui :
m = 400 kg
v = 30 m/s
Ditanya : momentum (p)
p = m.v = 400.30 = 12000 kg.m/s
Jawaban E
2. Perhatikan gambar berikut!
A. Benda A
B. Benda B
C. Benda C
D. Benda D
E. Benda E
Pembahasan :
*Gambar A, p = m.v = 20.1 = 20 g.m/s
*Gambar B, p = m.v = 20.2 = 40 g.m/s
*Gambar C, p = m.v = 10.2 = 20 g.m/s
*Gambar D, p = m.v = 10.1 = 10 g.m/s
*Gambar E, p = m.v = 200.0,1 = 20 g.m/s
Jawaban B
3. Benda A bermassa m bergerak dengan kecepatan v dan memiliki momentum p. Benda B bermassa 4m bergerak dengan kecepatan 0,5v. Momentum benda B adalah . . .
A. 0,2p
B. p
C. 2p
D. 4p
E. 8p
Pembahasan :
*Momentum benda A,
pA = mv
*Momentum benda B,
pB = 4m.0,5v
pB = 2mv
pB = 2(pA)
Jawaban C
4. Dua benda memiliki momentum yang sama besar. Benda C bermassa m bergerak dengan kelajuan 2v. Jika benda B bermassa 4m, maka kelajuan benda B adalah . . .
A. 0,25v
B. 0,5v
C. v
D. 2v
E. 4v
Pembahasan :
| pC | = | pB |
| m.2v | = | 4m.v2 |
| v2 | = | 2v/ 4 |
| v2 | = | 0,5 v |
Jawaban B
5. Balok bermassa 100 g bergerak ke kanan dengan kecepatan 2 m/s. Jika kecepatannya diubah menjadi 4 m/s dan arah tetap, maka perubahan momentum balok tersebut adalah . . .
A. 0,2 kg.m/s
B. 0,4 kg.m/s
C. 0,6 kg.m/s
D. 200 kg.m/s
E. 400 kg.m/s
Pembahasan :
Diketahui :
m = 100 g = 0,1 kg
vi = + 2 m/s
vf = + 4 m/s
Ditanya : perubahan momentum (Δp)
Δp = pf – pi
Δp = m(vf – vi)
Δp = 0,1(4 – 2)
Δp = 0,1(2) = 0,2 kg.m/s
Jawaban A
6. Mobil mainan memiliki massa 500 g. Ia bergerak ke Utara dengan kecepatan 3 m/s. Kemudian, ia berbelok ke Barat dengan kecepatan 4 m/s. Besar perubahan momentum dari mobil mainan adalah . . .
A. 1,5 kg.m/s
B. 2,0 kg.m/s
C. 2,5 kg.m/s
D. 3,0 kg.m/s
E. 4,0 kg.m/s
Pembahasan :
Diketahui :
m = 500 g = 0,5 kg
vi = + 3 m/s (ke utara)
vf = + 4 m/s (ke barat)
Ditanya : perubahan momentum (Δp)
pi = m.vi = 0,5(3) = 1,5 kg.m/s
pf = m.vf = 0,5(4) = 2,0 kg.m/s
Karena vektor membentuk sudut, kita perlu menggunakan persamaan pengurangan vektor
Δp = pf – pi
Δp = √(pf2 + pi2 – 2pf.pi.cosθ)
Δp = √((1,5)2 + (2,0)2 – 2(1,5)(2,0).cos90o)
Δp = √((1,5)2 + (2,0)2 – 0)
Δp = √(2,25 + 4)
Δp = √(6,25)
Δp = 2,5 kg.m/s
Jawaban C
7. Perhatikan gambar di bawah ini!
A. 2 x 10-3 Ns
B. – 2 x 10-3 Ns
C. 4 x 10-3 Ns
D. – 4 x 10-3 Ns
E. 8 x 10-3 Ns
Pembahasan :
Diketahui :
m1 = m2 = 0,1 g = 0,0001
v1 = +20 m/s
v2 = – 20 m/s
Ditanya : impuls (I = Δp)
I = Δp
I = p2 – p1
I = m(v2 – v1)
I = 0,0001(– 20 – 20)
I = 0,0001(– 40)
I = – 0,004 Ns = – 4 x 10-3 Ns
Jawaban D
8. Bola baseball bermassa 50 g melayang di udara dengan kecepatan 5 m/s. Kemudian, ia dipukul hingga berbalik arah dengan kecepatan 10 m/s/ Jika selang waktu sentuh antara alat pemukul dan bola adalah 0,01 s, maka gaya yang telah diberikan pemain baseball adalah . . .
A. 45 N
B. 55 N
C. 65 N
D. 75 N
E. 85 N
Pembahasan :
Diketahui :
m = 50 g = 0,05 kg
vi = + 5 m/s
vf = – 10 m/s
t = 0,01 s
Ditanya : gaya (F)
Δp = pf – pi
I = m(vf – vi)
F.t = m(vf – vi)
F = m(vf – vi)/ t
F = 0,05(5 – (–10)/ 0,01
F = 0,05(15)/ 0,01
F = 75 N
Jawaban D
9. Benda A dan B memiliki energi kinetik yang sama besar. Momentum kedua benda tersebut adalah . . .
A. Momentum benda A sama dengan momentum benda B
B. Momentum benda A kurang dari momentum benda B
C. Momentum benda A lebih dari momentum benda B
D. Momentum benda A dan benda B tidak dapat ditentukan karena tidak ada informasi massa benda
E. Momentum benda A dan benda B tidak dapat ditentukan karena tidak ada informasi kecepatan benda
Pembahasan :
Penjabaran dijelaskan pada pembahasan nomor 10. Energi kinetik akan sama besar, maka momentum keduanya akan berbeda. Momentum lebih besar akan dimiliki benda yang bermassa lebih besar dan momentum lebih kecil akan dimiliki benda yang bermassa lebih kecil.
Jawaban D
10. Dua benda dalam keadaan diam. Benda 1 memiliki massa lebih besar dibanding massa 2. Kemudian, gaya sebesar F yang sama diberikan pada benda 1 dan 2, sehingga benda bergerak dipercepat hingga menempuh jarak L walau percepatan keduanya berbeda. Pernyataan berikut yang benar adalah . . .
A. p1 > p2
B. p1 = p2
C. p1 < p2
D. K1 > K2
E. K1 < K2
Pembahasan :
Diketahui :
m1 > m2
F1 = F2 = F
Δx = L1 = L2 = L
vi = 0 (kecepatan awal)
Misal, m1 = 2m dan m2 = 1m
Ditanya : momentum (p) dan energi kinetik (K)
*Percepatan benda 1
F1 = F2
m1.a1 = m2.a2
a1 = m2.a2/ m1
a1 = m.a2/ 2m
a1 = (1/2)a2
*Kecepatan akhir benda 1 (vf1)
vf12 = vi2 + 2a.Δx
vf12 = 0 + 2a1.L
vf12 = 0 + 2(1/2)a2.L
vf12 = a2.L
vf1 = √(a2.L)
*Kecepatan akhir benda 2 (vf2)
vf22 = vi2 + 2a.Δx
vf22 = 0 + 2a2.L
vf22 = 2a2.L
vf2 = √(2a2.L)
*Momentum benda 1 (p1)
p1 = m1.v1
p1 = m1.vf1
p1 = 2m√(a2.L)
p1 = m√(4a2.L)
*Momentum benda 2 (p2)
p2 = m2.v2
p2 = m2.vf2
p2 = m√(2a2.L)
Jadi, momentum p1 > p2
*Energi kinetik benda 1 (Ek1 = K1)
Ek1 = (1/2)m1.v12
Ek1 = (1/2)m1.vf12
Ek1 = (1/2)2m(√(a2.L))2
Ek1 = m.a2.L
*Energi kinetik benda 2 (Ek2 = K2)
Ek2 = (1/2)m2.v22
Ek2 = (1/2)m2.vf22
Ek2 = (1/2)m(√(2a2.L))2
Ek2 = (1/2)m.2a2.L
Ek2 = m.a2.L
Jadi, energi kinetik K1 = K2
Jawaban A
Baca selanjutnya : 10 Soal & Pembahasan Impuls dan Momentum (bagian 2) ǀ Pilihan Ganda
Wala, kita sudah selesaikan 10 soal dan pembahasan impuls dan momentum bagian 1. Sekarang, kita lanjut ke bagian 2.
 ǀ Pilihan Ganda){kind=link}
Post a Comment
Post a Comment