Soal dan Penyelesaian Hukum Kekekalan Momentum





1. Seorang anak naik skate board yang massanya 5 kg dengan kelajuan 5 m/s. Jika massa anak 25 kg, tentukan kecepatan skate board pada saat :
a. anak melompat ke depan dengan kelajuan 2 m/s
b. anak melompat ke belakang dengan kelajuan 2 m/s
c. anak melompat ke samping dengan kelajuan 2 m/s
Penyelesaian :
Dik : ma = 25 kg
va = 5 m/s
ms = 5 kg
vs = 5 m/s
Dit : a) vs‘ = …..? va‘ = 2 m/s
b) vs‘ = …..? va‘ = – 2 m/s
c) vs‘ = …..? va‘ = 2 m/s, α = 90°
Jwb : a) ma Va + ms Vs = ma Va + ms Vs
25 . 5 + 5 . 5 = 25 .2 + 5. Vs
125 + 25 = 50 + 5. Vs
150 = 50 + 5. Vs
150 - 50 = 5. Vs
Vs = 20 m/s
b) ma Va + ms Vs = ma Va + ms Vs
25 . 5 + 5 . 5 = 25 .(-2) + 5. Vs
125 + 25 = - 50 + 5. Vs
150 = - 50 + 5. Vs
150 + 50 = 5. Vs
Vs = 40 m/s
c) ma Va + ms Vs = ma Va cos α + ms Vs
25 . 5 + 5 . 5 = 25 .2 . cos 90°+ 5. Vs
125 + 25 = 0 + 5. Vs
150 = 5. Vs
150 = 5. Vs
Vs = 30 m/s
2. Sebuah senapan massanya 2 kg menembakkan peluru yang massanya 2 gr dengan kelajuan 400 m/s, tentukan kecepatan senapan sesaat peluru lepas dari senapan !
Penyelesaian :
Dik : ms = 2 kg
vs = 0 m/s
mp = 2 g = 0,002 kg
vp = 0 m/s
vp‘ = 400 m/s
Dit : vs‘ = …..?
Jwb : ms Vs + mp Vp = ms Vs + mp Vp
2 . 0 + 0,002 . 0 = 2 . Vs + 0,002 . 400
0 + 0 = 2 . Vs + 0,8
- 2 . Vs = 0,8
Vs = - 0,4 m/s
Tanda (-) artinya senapan bergerak ke belakang
3. Dua buah bola A dan B, massanya masing-masing 0,2 kg dan 0,4 kg kedua bola bergerak berlawanan arah dan segaris. Kedua bola bertumbukan, sesaat setelah tumbukan kelajuan bola A adalah 10 m/s berlawanan dengan arah semula. Kelajuan A dan B sebelum tumbukan masing-masing 80 m/s dan 12 m/s. Berapa kelajuan benda B sesudah tumbukan ?
Penyelesaian :
Dik : mA = 0,2 kg
vA = 80 m/s
mB = 0,4 kg
vB = -12 m/s
vA‘ = -10 m/s
Dit : vB‘ = …..?
Jwb : mA VA + mB VB = mA VA + mB VB
0,2 . 80 + 0,4 . (- 12) = 0,2 . (- 10) + 0,4 . VB
16 - 4,8 = - 2 + 0,4 . VB
11,2 + 2 = 0,4 . VB
VB = 13,2/0,4
VB = 33 m/s
4. Sebuah bola A massa 600 gram dalam keadaan diam, ditumbuk oleh bola B yang bermassa 400 gram bergerak dengan laju 10 m/s. Setelah tumbukan kelajuan bola B menjadi 5 m/s dengan arah sama dengan arah semula. Tentukan kelajuan bola A sesaat ditumbuk bola B.
Penyelesaian :
Dik : mA = 0,6 kg
vA = 0 m/s
mB = 0,4 kg
vB = 10 m/s
vB‘ = 5 m/s
Dit : vA‘ = …..?
Jwb : mA VA + mB VB = mA VA + mB VB
0,6 . 0 + 0,4 . 10 = 0,6 . VA + 0,4 . 5
4 - 2 = 0,6 . VA
VA = 2/0,6
VA¢ = 3,33 m/s