Jawaban:

Untuk menentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan, kita dapat menggunakan hukum kekekalan momentum. Hukum ini menyatakan bahwa total momentum sistem sebelum tumbukan sama dengan total momentum sistem setelah tumbukan.

Momentum adalah hasil perkalian antara massa dan kecepatan suatu objek. Dalam kasus ini, bola merah memiliki massa 2 kg dan kecepatan 20 m/s ke arah kanan, sedangkan bola hijau memiliki massa 4 kg dan awalnya diam di atas lantai.

Total momentum awal sistem sebelum tumbukan dapat dihitung sebagai berikut:

Momentum bola merah = massa bola merah × kecepatan bola merah = 2 kg × 20 m/s = 40 kg·m/s

Momentum bola hijau = massa bola hijau × kecepatan bola hijau = 4 kg × 0 m/s = 0 kg·m/s

Total momentum awal sistem sebelum tumbukan = Momentum bola merah + Momentum bola hijau = 40 kg·m/s + 0 kg·m/s = 40 kg·m/s

Karena tumbukan tidak lenting (inelastis), maka kedua bola akan bergabung setelah tumbukan. Setelah tumbukan, kedua bola akan memiliki kecepatan yang sama.

Mari kita sebut kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan sebagai v.

Total momentum akhir sistem setelah tumbukan adalah:

Total momentum akhir = Momentum bola merah setelah tumbukan + Momentum bola hijau setelah tumbukan = (massa bola merah + massa bola hijau) × v

Karena bola merah dan hijau bergabung setelah tumbukan, massa bola merah + massa bola hijau = 2 kg + 4 kg = 6 kg.

Maka total momentum akhir sistem setelah tumbukan = 6 kg × v.

Berdasarkan hukum kekekalan momentum, total momentum awal sistem sebelum tumbukan harus sama dengan total momentum akhir sistem setelah tumbukan. Oleh karena itu, kita dapat menyamakan persamaan momentum awal dan momentum akhir:

40 kg·m/s = 6 kg × v

Dengan membagi kedua sisi persamaan dengan 6 kg, kita dapat menentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan:

40 kg·m/s / 6 kg = v

6.67 m/s = v

Jadi, kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan adalah 6.67 m/s.