IMPULS DAN MOMENTUM Petunjuk : Pilihlah satu jawaban yang paling tepat!. Dua buah bola bermassa identik. Keduanya bergerak lurus dan saling mendekati. Bola A dengan kecepatan 3 m/s bergerak ke kanan. Bola B bergerak ke kiri dengan kecepatan 5 m/s. Kecepatan bola B sesaat setelah tumbukan lenting sempurna dengan bola A adalah. A. 2 m/s ke arah kanan B. 3 m/s ke arah kanan C. 3 m/s ke arah kiri D. 5 m/s ke arah kanan E. 8 m/s ke arah kiri 2. Berikut beberapa pernyataan tentang tumbukan tidak lenting sama sekali :.) Kecepatan kedua benda sesaat setelah tumbukan adalah sama 2.) Dapat diaplikasikan untuk mendeteksi glaukoma pada mata 3.) Besar koefisien restitusi tumbukan (e) = 0 4.) Sesaat setelah tumbukan, kedua benda bergerak berlawanan arah Pernyataan yang tidak benar adalah. A. (4) B. () dan (3) C. (2) dan (4) D. (), (2) dan (3) E. (), (2), (3) dan (4) 3. Sebuah benda bermassa 4 kg, yang melaju dengan kecepatan 2 m/s, menumbuk benda diam bermassa 2 kg. Ratio antara energi kinetik benda sesaat sebelum dan sesudah tumbukan tidak lenting sama sekali yaitu. A. : 2 B. 2 : C. 2 : 3 D. 3 : 2 E. 4 : 3 4. Benda P bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 8 m/s. Benda tersebut bertumbukan sentral dengan benda Q yang bermassa 6 kg dan memiliki laju 2 m/s berlawanan arah dengan benda P. Koefisien restitusi tumbukan sama dengan 2/3. Berapakah kecepatan benda P sesaat setelah tumbukan? A. - 2 m/s B. 2 m/s C. 0 m/s D. 8 m/s E. -8 m/s 5. Sebuah balok bermassa 2 kg dilepaskan dari keadaan diam di puncak sebuah lintasan tanpa gesekan yang berada 5 m di atas lantai. Balok itu kemudian bertumbukan lenting sempurna dengan balok lain bermassa 6 kg yang mula- Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com of 8
mula diam di atas lantai kasar. Balok bermassa 6 kg kemudian bergeser sejauh 5 m akibat tumbukan tersebut (lihat gambar). 2 kg 5 m 6 kg Lantai kasar Koefisien gesek lantai adalah. A. 2 B. 8 D. 3 E. 2 C. 4 6. Sebuah sedan bermassa m kg menumbuk lenting sempurna sebuah pick-up yang mula-mula diam. Sedan kemudian terpental dengan kelajuan seperlima kelajuan awalnya ke arah yang berlawanan. Berapa kg massa pick-up? A. B. C. 5 m D. 4 E. 2 3 2 7. Sebuah ayunan balistik bermassa 3 kg tergantung vertikal. Sebutir peluru bermassa 20 gram menumbuk ayunan dengan kecepatan Q, kemudian mengeram di dalam ayunan sehingga ayunan naik. Energi kinetik peluru yang hilang selama proses tumbukan adalah 453 joule. Berapa cm ayunan akan naik? A. 4 D. B. 3 E. 0 C. 2 8. Sebuah benda dipantulkan membentuk sudut 300. Kecepatan benda mula-mula 8 m/s. Jika kecepatan benda setelah pantulan 7 m/s, berapakah koefisien restitusi tumbukannya? A. 4 D. 2 B. C. 3 E. 4 Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com 2 of 8 2
9. Sebuah bola tenis bermassa 200 gram dijatuhkan dari ketinggian 4,8 m dari permukaan sebuah pemukul. Bola melaju dengan kecepatan 3 m/s. Sesaat kemudian, bola mengenai pemukul yang terletak di ujung pegas setinggi 20 cm dari lantai, seperti tampak pada gambar.(abaikan gaya pada pegas) 4,8 m Pemukul 0,2 m Lantai Bola terpental sampai ketinggian 0,5 m dari lantai. Pemukul yang semula diam, setelah bertumbukan dengan bola, bergerak. Perbandingan antara kecepatan bola dan pemukul sesaat setelah tumbukan yaitu 3 : 8.Berapakah massa pemukul? A. 35 gram B. 325 gram C. 335 gram D. 425 gram E. 435 gram 0. Sebuah balok diam di atas bidang datar yang licin. Balok ditumbuk oleh sebutir peluru yang bermassa 25 gram dan kecepatannya 800 m/s. Sesaat setelah peluru mengenai balok, peluru bersarang di dalamnya, kemudian balok dan peluru bergerak bersama dengan kecepatan yang besarnya 0,5 % dari kecepatan awal peluru. Massa balok sebelum ditumbuk oleh peluru adalah. A. 2,775 kg B. 3,875 kg C. 4,975 kg D. 5,0 kg E. 5,25 kg. Sebuah bola bermassa 250gr, mula-mula diam. Bola itu dipukul dengan sebuah tongkat yang besar gayanya 500N. Waktu kontak antara bola dengan tongkat 0,05s. Maka perubahan momentum yang dialami benda adalah.... A. 20 Ns B. 25 Ns C. 30 Ns D. 35 Ns E. 40 Ns Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com 3 of 8
2. Sebuah benda, m=kg dipantulkan tegak lurus pada sebuah dinding vertikal. Benda menumbuk dinding, v=8m/s. Tumbukan antara benda dan tembok lenting sempurna (kelajuan pantul=kelajuan datang). Jika waktu kontak 0,02s, maka perubahan momentum dan gayanya adalah sebesar.... A. 6 Ns dan 800 N B. -6 Ns dan 800 N C. 6 Ns dan -800 N D. 6 Ns dan 8 N E. -6 Ns dan -8 N 3. Bola A dan B memiliki massa 6 kg dan 4 kg. Bola B diam, ditumbuk bola A sehingga keduanya menyatu bergerak dengan kecepatan 2m/s. Kecepatan bola A sebelum ditumbuk adalah.... A. 0 m/s B. -0 m/s C. 2,5 m/s D. -2,5 m/s E. 3 m/s 4. Sebuah bola bermassa 2 kg dijatuhkan dari ketinggian 20 m di atas lantai. Bola tersebut terpental setinggi 5 m. Maka, gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola tersebut adalah...bila bersentuhan selama 0-3 s. A. 60 N B. 600 N C. 6000 N D. 60.000 N E. 600.000 N 5. Sebuah benda bermassa 20 kg bergerak dengan percepatan konstan memiliki momentum awal 00 Ns. Setelah 0 s, momentumnya menjadi 200 Ns. Jadi, percepatan benda tersebut adalah.... A. 0,5 m/s B. m/s C.,5 m/s D. 2 m/s E. 2,5 m/s 6. Sebuah bola bermassa 0,5 kg dipukul supaya bergerak menuju sebuah dinding tegak. Bola mengenai dinding dengan kelajuan 60 m/s dan kemudian terpental dengan kelajuan 40 m/s. Jika tumbukan antara bola dengan dinding berlangsung selama 0,02s, maka gaya impulsif (dalam N) yang dihasilkan adalah.... A. 2500 N B. -2500 N C. 25000 N D. -25000 N E. 250 N 7. Sebuah kereta bermassa 4 kg bergerak dengan kecepatan 30 m/s. Sepanjang suatu lintasan horizontal. Kereta itu bertumbukan dengan kereta lainnya yang bermassa 2 kg. Kereta kedua berada dalam keadaan diam. Setelah Tumbukan, Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com 4 of 8
kedua kereta tersebut bergandengan dan bergerak bersama. Maka, kelajuan kedua kereta setelah terjadi tumbukan adalah.... A. 20 m/s dan 20 m/s B. 20 m/s dan 0 m/s C. 0 m/s dan 20 m/s D. 0 m/s dan 0 m/s E. 20 m/s dan 30 m/s 8. Sebuah benda yang mula-mula diam, meledak menjadi 2 bagian dengan perbandingan 3:2. Bagian yang massanya lebih besar terlempar dengan kecepatan 40 m/s. Maka kecepatan terlemparnya bagian yang lebih kecil adalah.... A. 20 m/s B. -20 m/s C. 30 m/s D. 60 m/s E. -60 m/s 9. Sebuah benda bermassa 00 kg dijatuhkan dari ketinggian 20 m dan menimpa sebuah tiang pancang yang bermassa 25 kg. Maka, energi kinetik yang hilang selama tumbukan terjadi adalah.... A. 400 J B. -400 J C. 40 J D. -40 J E. 4000 J 20. Sebuah benda yang bermassa 8 kg diledakkan menjadi 2 bagian, bagian I dan bagian II di mana massa masing-masing benda secara berturut-turut adalah 3 kg dan 5 kg. Maka, perbandingan antara energi kinetik benda I dan energi kinetik benda II adalah.... A. 3 : 5 B. 5 : 3 C. 2 : 5 D. 5 : 2 E. 3 : 2 2. Sebuah benda bermassa 3 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketingian 80 m. Jika g = 0 m/s2, maka momentum benda pada saat menumbuk tanah adalah.... A. 0 kg. m/s B. 20 kg. m/s C. 30 kg. m/s D. 40 kg. m/s E. 50 kg. m/s 22. Sebuah senapan mesin menembakkan peluru-peluru dengan kelajuan 2000 m/s. Massa tiap peluru adalah 00 gr. Penembak memegang senapan dengan kedua tangannya dan ia hanya dapat menahan senapan dengan gaya tahan maksimum Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com 5 of 8
360 N. Maka, peluru yang dapat ditembakkan oleh penembak setiap menitnya adalah sebanyak.... A. 06 butir B. 07 butir C. 08 butir D. 09 butir E. 0 butir 23. Sebuah bola baja bermassa 0,6 kg dilepaskan secara bebas dari ketinggian 4 m. Tumbukan yang berlangsung antara bola dan lantai adalah lenting sempurna, sehingga bola terpantul kembali pada ketinggian semula. Jika waktu kontak antara bola dan lantai adalah 0,004 s, maka gaya rata-rata yang dikerjakan lantai pada bola selama tumbukan itu berlangsung adalah.... A. 000 5 N B. 00 5 N C. 50 5 N D. 200 5 N E. 250 5 N 24. Sebuah gaya mendatar F = 80 + 5t bekerja pada sebuah benda dalam selang waktu t = 0 sampai dengan t = 2s. Dalam rumus ini, t dinyatakan dalam s dan F dalam N. Jika akibat impuls, benda mendapat kelajuan 68 m/s, maka massa benda tersebut adalah.... A.,0 kg B.,5 kg C. 2,0 kg D. 2,5 kg E. 3,0 kg 25. Sebuah balok dengan massa 4 kg bergerak ke kanan di atas lantai licin dengan kecepatan 7,5 m/s menuju balok kedua yang bermassa 6 kg, di mana balok kedua bergerak ke kiri dengan kelajuan 5 m/s. Kedua balok bertumbukan lenting sempurna. Maka, kecepatan masing-masing balok setelah terjadi tumbukan secara berturut-turut adalah sebesar.... A. 96 m/s dan 29 m/s B. 2,9 m/s dan -9,6 m/s C. -2,9 m/s dan -9,6 m/s D. -2,9 m/s dan 9,6 m/s E. 2,9 m/s dan 9,6 m/s 26. Sebuah mobil bergerak lurus tanpa gesekan dengan kelajuan 4 m/s. Massa mobil berikut isinya adalah 200 kg. Jika benda bermassa 40 kg dilempar keluar dengan kelajuan 8 m/s berlawanan arah dengan mobil, maka besar kelajuan akhirnya sesaat sesudah peristiwa tersebut adalah.... A. 4,28 m/s B. 5,28 m/s C. 4,29 m/s D. 5,29 m/s E. 5, 30 m/s Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com 6 of 8
27. Dua buah mobil mainan A dan B dihubungkan. Massa gabungan 4 kg. Mobil C bermassa kg. Mula-mula A dan B mempunyai kecepatan 5 m/s dan C diam. Mobil A Mobil C Mobil B Jika tumbukan antara A dan C lenting sempurna, sedangkan tumbukan antara B dan C tidak lenting sama sekali, maka kecepatan mobil C dan mobil A berturutturut setelah terjadi tumbukan adalah. A. 4 m/s dan 3 m/s B. 3 m/s dan 4 m/s C. 5 m/s dan 2 m/s D. 2 m/s dan 5 m/s E. 3 m/s dan 2 m/s 28. Sebuah bola bermassa 0,5 kg pada permainan softball dilempar mendatar ke kanan dengan kelajuan 20 m/s. Setelah dipukul, bola bergerak ke kiri dengan kelajuan 20 m/s. Maka, impuls yang diberikan oleh kayu pemukul terhadap bola tersebut adalah.... A. 6 Ns B. -6 Ns C. 2 Ns D. -2 Ns E. 7 Ns 29. Balok I, mula- mula diam di puncak bidang miring dengan ketinggian H, meluncur menuruni bidang miring tanpa gesekan dan kemudian bergerak sepanjang lantai mendatar tanpa gesekan. Balok bertumbukan lenting sempurna dengan balok 2, yang mula-mula diam di atas lantai. Balok 2 jauh lebih berat daripada balok. Setelah tumbukan, balok meluncur kembali menuju bidang miring, dan mendekati sebagian bidang miring sebelum akhirnya menuruni bidang miring ini lagi. Balok bermassa m, sedangkan balok 2 bermassa 5m. Maka ketinggian yang dicapai balok ketika ia meluncur kembali menuju ke bidang miring adalah.... 4 A. h= H m 5 4 B. h= H 7 m 4 C. h= H 9 m 4 D. h= H m 4 E. h= H 3 m Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com 7 of 8
30. Sebuah mobil A bermassa 500 kg bergerak ke timur dengan kelajuan 25 m/s dan sebuah mobil B bermassa 2500 kg bergerak ke utara dengan kelajuan 20 m/s. Maka, arah resultan momentum A dan B adalah.... A. 30 B. 45 C. 53 D. 60 E. 90 Editor : Arif Sartono web : http://www.vcka.com or http://www.fisika.co.nr e-mail : arifsanur@yahoo.com 8 of 8