Jawaban:

Karena massa orang jauh lebih besar dari massa skateboard, kita bisa anggap massa skateboard tetap dan orang yang melompat memberikan impuls pada skateboard. Oleh karena itu, kita dapat menggunakan hukum kekekalan momentum untuk menyelesaikan masalah ini.

Diketahui:

• Massa skateboard (m1) = 2 kg
• Kecepatan awal skateboard (v1) = 1 m/s
• Massa orang (m2) = 48 kg
• Kecepatan lompatan orang (v2) = 0,5 m/s

a. Jika orang melompat ke belakang, maka arah impuls yang diberikan pada skateboard adalah ke depan. Oleh karena itu, kecepatan skateboard setelah lompatan (v1') dapat dihitung sebagai berikut:

m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'

2 kg x 1 m/s + 48 kg x (-0,5 m/s) = 2 kg x v1' + 48 kg x 0

2 kg - 24 kg = 2 kg x v1'

v1' = -11 m/s

Jadi, kecepatan skateboard setelah orang melompat ke belakang adalah -11 m/s.

b. Jika orang melompat ke depan, maka arah impuls yang diberikan pada skateboard adalah ke belakang. Oleh karena itu, kecepatan skateboard setelah lompatan (v1') dapat dihitung sebagai berikut:

m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'

2 kg x 1 m/s + 48 kg x 0,5 m/s = 2 kg x v1' + 48 kg x 0

2 kg + 24 kg = 2 kg x v1'

v1' = 13 m/s

Jadi, kecepatan skateboard setelah orang melompat ke depan adalah 13 m/s.

c. Jika orang melompat ke samping, maka impuls yang diberikan pada skateboard adalah ke arah atas. Karena impuls hanya memberikan perubahan momentum pada arah yang sama, maka kecepatan skateboard pada arah horizontal tetap 1 m/s. Oleh karena itu, kecepatan skateboard setelah lompatan (v1') hanya berubah pada arah vertikal dan dapat dihitung menggunakan hukum kekekalan energi potensial dan kinetik:

mgh = 1/2 mv^2

m1gh = 1/2 m1v1'^2

2 kg x 9,8 m/s^2 x h = 1/2 x 2 kg x v1'^2

h = v1'^2 / (2 x 9,8 m/s^2)

h = (0,5 m/s)^2 / (2 x 9,8 m/s^2)

h = 0,013 m

Jadi, kecepatan skateboard pada arah horizontal tetap 1 m/s dan tinggi maksimum yang dicapai oleh skateboard setelah lompatan adalah sekitar 1,3 cm.

Penjelasan:

semoga membantu