1. Sekolah Dasar
  2. Sekolah Menengah Pertama
  3. Sekolah Menengah Atas
  4. Mata Pelajaran
  5. Programming

8 SOAL SIMAK UI 2017Bola kayu dengan massa 200 gram

Berikut ini adalah pertanyaan dari bhismobr pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

8 SOAL SIMAK UI 2017Bola kayu dengan massa 200 gram dijatuhkan
dari ketinggian 45 cm di atas lantai, lalu
mencapai lantai dengan kelajuan V. Setelah
mencapai lantai, bola memantul kembali ke atas
dengan koefisien restitusi 0,8. Pada pantulan
ke berapakah kelajuan bola setelah pantulan
menjadi sekitar 51% dari kelajuan v?
A. ke-2
D. ke-5
B. ke-3
E. ke-6
C. ke-4​

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jadi, kelajuan bola setelah pantulan menjadi sekitar 51% dari kelajuan awal pada saat (B). pantulan ke-3.

Pendahuluan :

Hi ! Kali ini kita akan membahas mengenai penggunaan momentum pada benda memantul. Suatu benda yang memantul akan mengalaminya pengurangan energi baik pada saat jatuh akibat gaya gesekan udaraataupada saat akan berbalik akibat kelenturan bahan (semakin lentur, semakin banyak energi yang hilang karena dirambatkan untuk menggetarkan benda). Hilangnya energi ini disebut dengan koefisien restitusi.

Pembahasan :

Koefisien restitusi pada saat benda memantul dapat dirumuskan dengan :

\boxed{\bold{e = \sqrt{\frac{h'}{h}}}}

Dengan ketentuan :

  • e = koefisien restitusi (berupa konstanta)
  • h' = ketinggian pantulan akhir (m)
  • h = ketinggian pantulan awal (m)

Ketika suatu benda memantul kembali ke atas, maka terjadi GLBB diperlambathingga pada titik puncak hasil pantulan benda memilikikecepatan sebesar 0 m/s sebelum terpengaruh oleh percepatan gravitasi. sehingga rumus kecepatan akhirnya yaitu :

\boxed{\bold{v = v' - \sqrt{2 \times g \times h'}}}

Dengan ketentuan :

  • v' = kecepatan akhir benda (m/s)
  • v = kecepatan awal benda (m/s)
  • g = percepatan gravitasi (m/s²)
  • h' = ketinggian posisi benda (m)

Langkah Penyelesaian :

Diketahui :

  • m = massa = 200 gram = 0,2 kg -> hati-hati saat jatuh bebas, massa diabaikan.
  • h_0 = ketinggian awal = 45 cm
  • v = kecepatan awal = v (m/s)
  • e = koefisien restitusi = 0,8

Ditanya : Pada pantulan berapakah v' = 51% v ?

Sebelumnya tentukan pola :

•> Cari nilai v dengan rumus GLBB (jatuh bebas)

v = \sqrt{2 \times g \times h}

v = \sqrt{2 \times 10 \times 0,45}

v = \sqrt{9} = \bold{3 \: m/s}

•> Lihat dulu ketinggian pantulan pertama & kecepatan naik hasil pantulan pertama.

  • Ketinggian pantulan pertama

e = \sqrt{\frac{h_1}{h_0}} -> kuadratkan

e^2 = \frac{h_1}{h_0}

(0,8)^2 = \frac{h_1}{0,45}

0,64 = \frac{h_1}{0,45}

h_1 = 0,64 \times 0,45 = \bold{0,288 \: m}

  • Kecepatan naik pantulan pertama (ingat ! Pada titik tertinggi nilai v = 0)

v = v_1 - \sqrt{2 \times g \times h'}

0 = v_1 - \sqrt{2 \times 10 \times 0,288}

0 = v_1 - \sqrt{5,76}

0 = v_1 - 2,4

v_1 = 2,4 m/s -> arah melawan gravitasi

  • Bandingkan sesudah dan sebelum

v_1 : v_0

2,4 : 3

4 : 5 -> 4 : 5 = 0,8 v.

Kesimpulan : "Kecepatan benda mengikuti koefisien restitusi. Maka, kecepatan pantulan selanjutnya selalu 0,8 dari kecepatan awalnya. Maka bisa dibentuk pola baru", yaitu :

\boxed{\frac{v_x}{v_{x-1}} = 0,8}

Dengan ketentuan :

  • v_x = kecepatan pada pantulan x
  • v_{x-1} = kecepatan pantulan sebelumnya

Jawaban :

  • Cek kecepatan saat pantulan 2

\frac{v_2}{v_1} = 0,8

\frac{v_2}{0,8 v} = 0,8

v_2 = 0,8 \times 0,8v = \bold{0,64 v}

  • Cek kecepatan saat pantulan 3

\frac{v_3}{v_2} = 0,8

\frac{v_3}{0,64 v} = 0,8

v_3 = 0,64 \times 0,8v = \bold{0,512 v}

Lihat ! 0,512 -> 51,2% . Ini sudah hampir mendekati kecepatan yang ditanyakan pada soal.

Kesimpulan Akhir :

Jadi, kelajuan bola setelah pantulan menjadi sekitar 51% dari kelajuan awal pada saat pantulan ke-3.

Pelajari Lebih Lanjut :

Detail Jawaban :

Kelas : 10

Mata Pelajaran : Fisika

Materi : Bab 9 – Impuls dan Momentum

Kata Kunci : koefisien restitusi; benda memantul; menghitung jumlah pantulan yang sesuai.

Kode Kategorisasi : 10.6.9

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh MDKP dapat membantu memudahkan mengerjakan soal, tugas dan PR sekolah kalian.

Apabila terdapat kesalahan dalam mengerjakan soal, silahkan koreksi jawaban dengan mengirimkan email ke yomemimo.com melalui halaman Contact

Last Update: Tue, 08 Jun 21
<< Previous Post
Next Post >>