Soal Dan Pembahasan Momentum Impuls Dan Tumbukan

Daftar Bimbel SNBT

Daftar Bimbel SIMAK-UI

1. Sebuah sepeda memiliki momentum 24 kg•m/s. Berapa momentum yang dimiliki sepeda jika memiliki:
   
   
   1. dua kali massa dan bergerak dengan kecepatan yang sama?
   
   
   2. massa yang sama dan bergerak dengan kecepatan dua kali lipat?
   
   
   3. setengah massa dan bergerak dengan kecepatan dua kali lipat?
   
   
   4. massa yang sama dan bergerak dengan setengah kecepatan?
   
   
   5. tiga kali massa dan bergerak dengan setengah kecepatan?
   
   
   6. tiga kali massa dan bergerak dengan kecepatan dua kali lipat?
   
   
   
   A. m.v = 24, maka 2.mv = 2×24 = 48 kg.m/s
   B. m.v = 24, maka m.2v = 2×24 = 48 kg.m/s
   C. m.v = 24, maka 1/2m.2v= 1×24 = 24 kg.m/s
   D. m.v = 24, maka m.1/2v = 1/2×24 = 12
   E. m.v = 24, maka 3m.1/2v= 3/2×12 = 36
   F. m.v = 24, maka 3m.2v = 6×24 = 144
   
   
   
   
   
   
   
   
   










2. Menurut Guinness Book of World Records, lemparan bisbol tercepat yang tercatat dibuat oleh Nolan Ryan pada tahun 1974. Lemparan tersebut tercatat pada 100,9 mi/jam (45,0 m/s). Tentukan impuls yang diperlukan untuk memberikan momentum sebesar 0,145 kg bisbol.
   
   
   I = 0,145 × 45 = 6,525 Ns
   
   
   
   
   
   
   
   
   




3. Fadhil memainkan gelandang tengah untuk tim sepak bola SMK SMAK 2023. Dalam pertandingan melawan rival SMAN 2023, ia mengoper bola kedepan sambil berlari 82 kg Utara, mengubah kecepatannya ke timur 5,6 m/s menjadi kecepatan ke barat 2,5 m / s.
   
   
   1. Tentukan momentum awal
   
   
   2. Tentukan momentum akhir.
   
   
   3. Tentukan perubahan momentum.
   
   
   4. Tentukan impuls saat berlari.
   
   
   
   A. 82 × 5,6 = 459,2 Ns
   B. ΔV = 5,6 - 2,5 = 3,1
        82 × 3,1 = 254,2Ns
   C. V = 5,6 + 2,5 = 8,1
        82 × 8,1 = 664,2Ns
   D. 654,2 Ns
   
   
   
   
   
   
   
   
   




4. Shafa sedang istirahat saat dia berkendara ke tempat parkir BTM yang sibuk Jumat pagi lalu. Tidak menyadari bahwa mobil Syifa dihentikan di jalurnya 30 kaki di depan, Shafa menabrak mobil Syifa. Mobil Shafa yang bermassa 1300 kg bergerak dengan kecepatan 11 m/s dan berhenti dalam waktu 0,14 detik.
   
   
   1. Tentukan perubahan momentum mobil Shafa.
   
   
   2. Tentukan impuls yang dialami oleh mobil Shafa.
   
   
   3. Tentukan besarnya gaya yang dialami oleh mobil Shafa.
   
   
   
   A. P_i1300 × 11 = 14300 Ns
        perubahan momentum :
        ΔP = P_f - P_i
        P_f = 0 × 11 = 0
        ΔP = P_f - P_i
        ΔP = 0 - 14300 = - 14300 Ns
   
   
   B. momentum = impuls = - 14300 Ns
   
   C. F = 14000 : 0,14 = 10⁵
   
   
   
   
   
   
   
   




5. Sebuah kisah menarik sering diceritakan tentang bintang kasti Rei ketika dia menjadi penangkap pemula pada tahun 2018. Selama pertandingan Pelatihan Semester pertengahan, dia terus memberi isyarat kepada pelempar bintang Irfan untuk melempar bola melengkung. Irfan terus menepis sinyal Rei, memilih untuk melempar bola cepat. Penangkap pemula berjalan ke gundukan dan memberi tahu Irfan bahwa bola cepatnya tidak cukup cepat dan dia harus melempar beberapa bola melengkung. Rei kembali memberi isyarat untuk berbelok. Irfan mengguncang sinyalnya dan melempar bola cepat. Sebelum bola mencapai plate, Rei melepas sarung tangannya; dia kemudian menangkap lemparan itu dengan tangan kosong.
   
   
   1. Tentukan impuls yang diperlukan untuk menghentikan bola kasti 0,145 kg yang bergerak dengan kecepatan 35,7 m/s (80,0 mil/jam).
   
   
   2. Jika impuls ini dialirkan ke bola dalam waktu 0,020 sekon, maka berapa besar gaya yang bekerja antara tangan kosong dan bola?
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   




6. Saat bermain basket di kelas PE, Rehan kehilangan keseimbangan setelah melakukan lay-up dan menabrak dinding empuk di belakang keranjang. Tubuhnya yang bermassa 74 kg melambat dari 7,6 m/s menjadi 0 m/s dalam 0,16 detik.
   
   
   1. Tentukan gaya yang bekerja pada tubuh Logan.
   
   
   2. Jika Rehan menabrak dinding beton dengan kecepatan yang sama, momentumnya akan berkurang menjadi nol dalam 0,0080 detik. Tentukan berapa gaya pada tubuhnya untuk tumbukan yang begitu tiba-tiba.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   




7. Pusat Penelitian Brin telah bereksperimen dengan penggunaan kantong udara untuk melunakkan pendaratan kendaraan eksplorasi kru (CEV) di darat. Berapa waktu berhenti yang diperlukan untuk menghentikan dengan aman CEV 7250 kg yang bergerak dengan kecepatan 7,65 m/s dengan gaya rata-rata 426000 N (gaya rata-rata 6 Gs)?
   
   
   I = 0,145 × 45 = 6,525 Ns
   
   
   
   
   
   
   
   
   




8. Dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh peneliti Litbang Bandung, tim sepak bola di SMK SMAK 2023, selama satu musim dilengkapi dengan helm yang berisi akselerometer. Informasi tentang setiap dampak dalam latihan dan permainan dikirim ke komputer yang hadir di sela-sela. Studi ini menemukan bahwa gaya rata-rata di atas benturan kepala adalah 1770 N dan bertahan selama 7,78 milidetik. Dengan menggunakan massa kepala 5,20 kg dan menganggap kepala benda bebas, tentukan perubahan kecepatan yang dialami dalam tumbukan tersebut.
   
   
   I = 0,145 × 45 = 6,525 Ns
   
   
   
   
   
   
   
   
   




9. Mayla baru saja menyelesaikan sesi trampolinnya selama olahraga.Saat dia bersiap untuk keluar dari trampolin, momentum vertikalnya dikurangi dengan serangkaian tiga impuls resistif dengan alas pantulan. Tepat sebelum rangkaian impuls ini, tubuhnya yang bermassa 48,5 kg bergerak ke bawah dengan kecepatan 8,20 m/s. Pada dorongan pertama, Mayla mengalami gaya ke atas rata-rata sebesar 230 N selama 0,65 detik. Impuls kedua sebesar 112 N•s berlangsung selama 0,41 detik. Impuls terakhir melibatkan gaya ke atas rata-rata 116 N yang menghasilkan perubahan momentum 84 kg•m/s. Berapa kecepatan vertikal yang dimiliki Mayla setelah tiga impuls ini?
   
   
   I = 0,145 × 45 = 6,525 Ns
   
   
   
   
   
   
   
   
   




10. Budi tertidur saat mengemudi pulang dari latihan bermain pada Minggu malam yang lalu. Mobilnya yang berbobot 1500 kg menabrak serangkaian pagar pembatas saat bergerak dengan kecepatan 19,8 m/s. Rel pengaman pertama mengirimkan impuls resistif 5700 N•s. Pagar pengaman kedua mendorong mobilnya dengan gaya 79000 N selama 0,12 detik. Tabrakan pagar pengaman ketiga menurunkan kecepatan mobil sebesar 3,2 m/s. Tentukan kecepatan akhir mobil tersebut.
    
    
    I = 0,145 × 45 = 6,525 Ns