Sekelompok mahasiswa baru Jurusan Teknik Informatika Universitas Pelita Bangsa melakukan

Berikut ini adalah pertanyaan dari yunirosliana72 pada mata pelajaran Fisika untuk jenjang Sekolah Menengah Atas

Sekelompok mahasiswa baru Jurusan Teknik Informatika Universitas Pelita Bangsa melakukan praktik terkait aplikasi impuls, momentum dan tumbukan dalam kehidupan sehari-hari. Mahasiswa tersebut melakukan uji balistik untuk mengetahui kecepatan peluru dengan melakukan eksperimen berikut ini:Peluru dengan massa 400 miligram ditembakkan pada balok kayu yang bermassa 8000 mg, balok tersebut digantung dengan tali yang panjangnya 400 cm. Setelah ditembakkan peluru bersarang dalam balok dan bersama-sama terayun, ternyata saat ayunan mencapai maksimum benang penggantung membentuk sudut 37o terhadap arah vertikal, dari eksperimen tersebut maka tentukanlah :
a. Ketinggian maksimum yang dicapai balok dan peluru
b. Kecepatan ayunan balok dan peluru
c. Kecepatan peluru saat ditembakkan
d. Energi kinetik peluru yang berubah menjadi kalor dalam proses tumbukan
e. Waktu yang dibutuhkan untuk berayun dari ketinggian maksimum ke titik semula

Jawaban dan Penjelasan

Berikut ini adalah pilihan jawaban terbaik dari pertanyaan diatas.

Jawaban:

A. 0,8 m

B. 4 m/s

C. 84 m/s

D. 14.111,9 J

E. 0,4 s

Penjelasan:

Dari soal diketahui :
massa peluru (mp) = 400 mg = 0,0004 kg

massa balok (mB) = 8000 mg = 0,008 kg

panjang tali (L) = 400 cm = 4 m

Sudut = 37 derajat


A. Ketinggian maks (h) = L - (L.cos 37) = 4 - (4 x (0,8)) = 0,8 m.

B. Kecepatan ayunan balok dan peluru (v').

Hukum Kekekalan Energi Mekanik

EM1 = EM2

EP1 + EK1 = EP2 + EK2

mgh1 + 1/2.m.v1^{2} = mgh2 + 1/2.m.v2^{2}

0 + 1/2(m)v'^{2} = mgh + 0

v'=\sqrt{2gh}  =\sqrt{2(10)(0,8)} = 4 m/s

C. Kecepatan peluru saat ditembakkan :

Hukum Kekekalan Momentum

P1 = P2

mpvp + mBvB = (mp+mB) v'
mpvp + 0 = (mp+mB) v'

vp = (mp+mB) v' / mp = (0,0004 kg + 0,008 kg ) (4 m/s) / 0,0004 kg = 84 m/s.

D.Energi kinetik peluru yang berubah menjadi kalor dalam proses tumbukan.

Hitung selisih EK awal dan akhir.

1. EK awal

EK awal = EK awal peluru + EK awal balok

EK awal = 1/2.mp.{vp}^2 + 0

EK awal = 1/2.(0,0004 kg).{84}^2 = 1/2.(0,0004 kg).(7056) = 1.4112 J.

2. EK akhir

EK akhir = 1/2.(mp+mB).{v'}^2 = 1/2.(0,0004 kg + 0,008 kg).(16) = 0,0672 J

Sehingga EK yang hilang  =  1.4112 - 0,0672 = 14.111,9 J.

E. Waktu yang dibutuhkan untuk berayun dari ketinggian maksimum ke titik semula

Ketika jatuh, gerak merupakan gerak jatuh bebas

t = sqrt(2h/g) = sqrt (2x0,8/10) = sqrt (0,16) = 0,4 s.

Semoga dengan pertanyaan yang sudah terjawab oleh Hookx 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: Thu, 29 Sep 22