Berikut ini adalah pertanyaan dari ranianoer93 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas
Jawaban dan Penjelasan
Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.
Jawaban: 1/3 atau sekitar 33,3%
Penjelasan:
Untuk menyelesaikan soal ini, kita dapat menggunakan hukum kekekalan momentum dan energi kinetik. Kita dapat asumsikan bahwa ledakan tersebut adalah ledakan sempurna, sehingga momentum dan energi kinetik sebelum dan sesudah ledakan haruslah sama.
Mari kita sebut fragmen dengan massa 2m sebagai fragmen A, fragmen dengan massa m sebagai fragmen B, dan fragmen lainnya dengan massa m sebagai fragmen C. Kita asumsikan bahwa setelah ledakan, fragmen A dan B bergerak dengan kecepatan v dan sudut 120 derajat satu sama lain, sedangkan fragmen C diam.
Dengan hukum kekekalan momentum, maka jumlah momentum dari ketiga fragmen sebelum dan sesudah ledakan haruslah sama. Oleh karena itu, kita dapat menuliskan persamaan sebagai berikut:
(massa A x kecepatan A) + (massa B x kecepatan B) + (massa C x kecepatan C) = 0
Karena fragmen C diam, maka momentum dari fragmen A dan B haruslah seimbang dan berlawanan arah. Karena itu, kita dapat menuliskan persamaan sebagai berikut:
massa A x kecepatan A = massa B x (-kecepatan B)
massa A x v = massa B x (-v)
Dengan menyederhanakan persamaan di atas, kita dapat menghitung kecepatan fragmen A dan B sebagai berikut:
kecepatan A = (-massa B / massa A) x v
kecepatan B = (massa A / massa B) x v
Selanjutnya, kita dapat menghitung energi kinetik dari masing-masing fragmen dengan persamaan:
energi kinetik = 1/2 x massa x kecepatan^2
Sehingga, energi kinetik dari fragmen A, B, dan C adalah:
energi kinetik A = 1/2 x 2m x [(-massa B / massa A) x v]^2
energi kinetik B = 1/2 x m x [(massa A / massa B) x v]^2
energi kinetik C = 0
Kita dapat menuliskan fraksi dari total energi kinetik yang dibawa oleh fragmen A sebagai berikut:
fraksi energi kinetik A = energi kinetik A / (energi kinetik A + energi kinetik B + energi kinetik C)
Setelah melakukan beberapa perhitungan, kita akan mendapatkan hasil sebagai berikut:
kecepatan A = -v/2
kecepatan B = v/2
energi kinetik A = m x v^2 / 8
energi kinetik B = m x v^2 / 8
energi kinetik C = 0
fraksi energi kinetik A = 1/3
Jadi, fraksi dari total energi kinetik yang dibawa oleh fragmen 2m adalah 1/3 atau sekitar 33,3%.
Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Zidanekakomore 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: Fri, 30 Jun 23