SlideShare a Scribd company logo
1 of 15
OSN Fisika Bedah soal
308 http://ibnu2003.blogspot.com
51. Pembahasan
hukum kekekalan momentum pada sumbu x :
π‘šπ‘£1 βˆ’ 𝑀𝑣2 = 0
π‘šπ‘£1 = 𝑀𝑣2 β‡Œ 𝑣2 =
π‘š
𝑀
𝑣1 …1)
hukum kekekalan energi menjadi
𝐸𝑝1 = πΈπ‘˜1 + πΈπ‘˜2
π‘šπ‘”π‘… =
1
2
π‘šπ‘£1
2
+
1
2
𝑀𝑣2
2
π‘šπ‘”π‘… =
1
2
π‘šπ‘£1
2
(1 +
π‘š
𝑀
)
∴ 𝑣1 = √
2𝑔𝑅𝑀
𝑀 + π‘š
52. Pembahasan
sumbu–x searah dengan kecepatan v1
π‘š1 𝑣1 = (π‘š1 + π‘š2)𝑒 π‘₯
𝑒 π‘₯ =
π‘š1 𝑣1
(π‘š1 + π‘š2)
sumbu–y searah dengan kecepatan v2
π‘š2 𝑣2 = (π‘š1 + π‘š2)𝑒 𝑦
𝑒 𝑦 =
π‘š2 𝑣2
(π‘š1 + π‘š2)
π‘š 𝑀𝑣1
𝑣2
𝑣2
π‘š2
𝑣1π‘š1
OSN Fisika Bedah soal
309 http://ibnu2003.blogspot.com
setelah tumbukan benda bergerak bersama dengan kecepatan
( 𝑒 π‘₯ π‘‘π‘Žπ‘› 𝑒 𝑦)
maka pada sistem terjadi
Energi kinetik sistem sebelum tumbukan adalah :
πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ =
1
2
π‘š1 𝑣1
2
+
1
2
π‘š2 𝑣2
2
Energi kinetik sistem setelah tumbukan adalah :
πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ =
1
2
( π‘š1 + π‘š2)(𝑒 π‘₯
2
+ 𝑒 𝑦
2
)
πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ =
1
2
( π‘š1 + π‘š2)[(
π‘š1 𝑣1
(π‘š1 + π‘š2)
)
2
+ (
π‘š2 𝑣2
(π‘š1 + π‘š2)
)
2
]
πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ =
1
2
( π‘š1 + π‘š2)(
π‘š1
2
𝑣1
2
+ π‘š2
2
𝑣2
2
(π‘š1 + π‘š2)2
)
πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ =
1
2
(
π‘š1
2
𝑣1
2
+ π‘š2
2
𝑣2
2
π‘š1 + π‘š2
)
banyaknya Energi yang hilang merupakan perubahan energi
kinetik, sehingga :
βˆ†πΈπ‘˜ = πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ βˆ’ πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ
βˆ†πΈπ‘˜ =
1
2
[( π‘š1 𝑣1
2
+ π‘š2 𝑣2
2) βˆ’ (
π‘š1
2
𝑣1
2
+ π‘š2
2
𝑣2
2
π‘š1 + π‘š2
)]
∴ βˆ†πΈπ‘˜ = [
π‘š1 π‘š2
2(π‘š1 + π‘š2)
](𝑣1
2
+ 𝑣2
2
)
OSN Fisika Bedah soal
310 http://ibnu2003.blogspot.com
53. Pembahasan
a. kecepatan kedua mobil sesaat setelah tumbukan
mobil A dan B identik ( π‘š 𝐴 = π‘š 𝐡 = π‘š) dengan kecepatan
kedua mobil sebelum tumbukan masing-masing ( 𝑣 𝐴 = 0; 𝑣 𝐡 =
𝑣0), setelah setelah tumbukan B menempel A dengan
kecepatan ( 𝑣)
hukum kekekalan momentum linier
π‘š 𝐴 𝑣 𝐴 + π‘š 𝐡 𝑣 𝐡 = ( π‘š 𝐴 + π‘š 𝐡) 𝑣
π‘šπ‘£0 = ( π‘š + π‘š) 𝑣 ↝ 𝑣 =
𝑣0
2
b. penentuan jarak pegas tertekan oleh kedua mobil sesaat
akan berhenti, maka energi potensial pegas berbanding
dengan energi kinetik kedua mobil (hukum kekekalan energi
mekanik)
1
2
π‘˜π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜
2
=
1
2
(π‘š 𝐴 + π‘š 𝐡)𝑣2
π‘˜π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜
2
= (2π‘š) 𝑣2
↝ π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜ = π‘£βˆš
2π‘š
π‘˜
∴ π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜ = 𝑣0√
π‘š
2π‘˜
c. kecepatan anguler yang terjadi pada pegas
πœ” = √
π‘˜
2π‘š
↝
2πœ‹
𝑇
= √
π‘˜
2π‘š
↝ 𝑇 = 2πœ‹βˆš
2π‘š
π‘˜
waktu yang dibutuhkan mobil A untuk kembali pada posisi
x=0, menjadi setengah dari periode untuk kembali ke posisi
semula
∴ 𝑑1 =
𝑇
2
=
2πœ‹
2
√
2π‘š
π‘˜
= πœ‹βˆš
2π‘š
π‘˜
B A
OSN Fisika Bedah soal
311 http://ibnu2003.blogspot.com
d. posisi mobil berbanding dengan persamaan posisi pegas
sebagai gerak getaran
𝑦( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ ↝ π‘₯( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘
kecepatan komponen x adalah :
𝑣( 𝑑) = π΄πœ”π‘π‘œπ‘ πœ”π‘‘(π‘π‘œπ‘ πœ”π‘‘ = 1 ↝ π‘šπ‘Žπ‘˜π‘ π‘–π‘šπ‘’π‘š)
𝑣( 𝑑) = π΄πœ” = 𝑣 =
𝑣0
2
, π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž ∢
𝑣0
2
= π΄πœ” ↝ 𝐴 =
𝑣0
2πœ”
kita kembalikan kepersamaan x(t)
π‘₯( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ =
𝑣0
2πœ”
π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘
∴ π‘₯( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ =
𝑣0
2
√
2π‘š
π‘˜
π‘ π‘–π‘›βˆš
π‘˜
2π‘š
𝑑
54. Pembahasan
π‘š1 = π‘š2 = π‘š; π‘£π‘œ = 3π‘šπ‘ βˆ’1
π‘š2 = π‘šπ‘’π‘™π‘Ž βˆ’ π‘šπ‘’π‘™π‘Ž π‘‘π‘–π‘Žπ‘š; 𝑣 = 0
setelah tumbukan
π‘š1 ↝ 𝑣1 ↝ πœƒ1 = 300
π‘š2 ↝ 𝑣2 ↝ πœƒ2
kita pilih sumbu x dan y seperti gambar diagram berikut
persamaan hukum kekekalan momentum sumbu-x
π‘šπ‘£π‘œ + π‘šπ‘£ = π‘šπ‘£1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + π‘šπ‘£2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2
π‘£π‘œ = 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + 𝑣2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2
𝑣2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2 = π‘£π‘œ βˆ’ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 …1)
persamaan hukum kekekalan momentum sumbu-y
πœƒ2
𝑣1
𝑣2
πœƒ1
𝑦
π‘₯
𝑦
π‘₯
𝑣2 𝑠𝑖𝑛 πœƒ2
𝑣1 π‘π‘œπ‘  πœƒ1
𝑣1 𝑠𝑖𝑛 πœƒ1
𝑣2 π‘π‘œπ‘  πœƒ2
π‘ π‘’π‘ π‘’π‘‘π‘Žβ„Ž π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘›
π‘£π‘œ
π‘ π‘’π‘π‘’π‘™π‘’π‘š π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘›
OSN Fisika Bedah soal
312 http://ibnu2003.blogspot.com
π‘šπ‘£1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 βˆ’ π‘šπ‘£2 π‘ π‘–π‘›πœƒ2 = 0
𝑣2 π‘ π‘–π‘›πœƒ2 = 𝑣1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 …2)
kuadratkan persamaan 1) dan 2)
𝑣2
2
π‘π‘œπ‘ 2
πœƒ2 = π‘£π‘œ
2
βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + 𝑣1
2
π‘π‘œπ‘ 2
πœƒ1
𝑣2
2
𝑠𝑖𝑛2
πœƒ2 = 𝑣1
2
𝑠𝑖𝑛2
πœƒ1
maka
𝑣2
2
π‘π‘œπ‘ 2
πœƒ2 = π‘£π‘œ
2
βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + 𝑣1
2
π‘π‘œπ‘ 2
πœƒ1
𝑣2
2
𝑠𝑖𝑛2
πœƒ2 = 𝑣1
2
𝑠𝑖𝑛2
πœƒ1
𝑣2
2( 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ2 + π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ2
) = π‘£π‘œ
2 + 𝑣1
2(𝑠𝑖𝑛2 πœƒ1 + π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1) βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1
+
ingat ( 𝑠𝑖𝑛2
πœƒ2 + π‘π‘œπ‘ 2
πœƒ2 = 1)
𝑣2
2
= π‘£π‘œ
2
+ 𝑣1
2
βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 … 3)
energi kinetik kekal karena tunbukan elastik sempurna dan
substitusikan pers 3), menjadi
1
2
π‘šπ‘£π‘œ
2
=
1
2
π‘šπ‘£1
2
+
1
2
π‘šπ‘£2
2
1
2
π‘šπ‘£π‘œ
2
=
1
2
π‘šπ‘£1
2
+
1
2
π‘š(π‘£π‘œ
2
+ 𝑣1
2
βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1)
π‘£π‘œ
2
= 𝑣1
2
+ (π‘£π‘œ
2
+ 𝑣1
2
βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1)
0 = 2𝑣1
2
βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1
𝑣1 = π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1 …4)
dari data bahwa ( π‘£π‘œ = 3π‘šπ‘ βˆ’1
; πœƒ1 = 300
), maka :
∴ 𝑣1 = π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1 = 3π‘π‘œπ‘ 300
=
3
2
√3 π‘šπ‘ βˆ’1
pada gambar diagram setelah tumbukan bahwa
πœƒ1 + πœƒ2 = 90 β‡Œ πœƒ2 = 90 βˆ’ 30 = 60
maka :
∴ 𝑣2 = 𝑣1
π‘ π‘–π‘›πœƒ1
π‘ π‘–π‘›πœƒ2
=
3
2
√3
1/2
1/2√3
=
3
2
π‘šπ‘ βˆ’1
perbandingan pers 1) dan 2), masukkan ( 𝑣1 = π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1)
𝑣2 π‘ π‘–π‘›πœƒ2
𝑣2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2
=
𝑣1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1
π‘£π‘œ βˆ’ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1
π‘‘π‘Žπ‘›πœƒ2 =
π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1
π‘£π‘œ(1 βˆ’ π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1)
=
π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1
1 βˆ’ π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1
=
π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1
𝑠𝑖𝑛2 πœƒ1
π‘‘π‘Žπ‘›πœƒ2 =
π‘π‘œπ‘ πœƒ1
π‘ π‘–π‘›πœƒ1
= π‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘›πœƒ1 β‡Œ π‘‘π‘Žπ‘›πœƒ2 = π‘‘π‘Žπ‘›(900
βˆ’ πœƒ1)
⇛ πœƒ2 = 900
βˆ’ πœƒ1
OSN Fisika Bedah soal
313 http://ibnu2003.blogspot.com
55. Pembahasan
sebelum tumbukan
partikel bermassa ( π‘š1; 𝑣0)
partikel bermassa ( π‘š2; 𝑣0 = 0)
setelah tumbukan
partikel bermassa ( π‘š1; 𝑣1
β€²
= 3𝑣0/5)
partikel bermassa ( π‘š1; 𝑣2
β€²
= 𝑣0/5; πœƒ = 900
)
cara cepat
persamaan hukum kekekalan momentum
𝑝 π‘₯ = 𝑝1
β€²
; 𝑝 𝑦 = 𝑝2
β€²
𝑝1βƒ—βƒ—βƒ—βƒ— + 𝑝2βƒ—βƒ—βƒ—βƒ— = 𝑝′1π‘₯
βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ— + 𝑝′2𝑦
βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—
𝑝1 = √ 𝑝1
β€² 2
+ 𝑝2
β€² 2
+ 2𝑝1
β€²
𝑝2
β€²
π‘π‘œπ‘ 900
π‘š1
2
𝑣0
2
= π‘š1
2( 𝑣1
β€² )2
+ π‘š2
2( 𝑣2
β€² )2
π‘š1
2
𝑣0
2
= π‘š1
2
𝑣0
2
(
3
5
)
2
+ π‘š2
2
𝑣0
2
(
1
5
)
2
(
4
5
)
2
π‘š1
2
= π‘š2
2
(
1
5
)
2
∴
π‘š2
π‘š1
= 4
cara lain
untuk menyelesaikan soal ini menggunakan perkalian dot dari
aljabar momentum. dengan memisalkan bahwa momentum awal
( 𝑝0) dan momentum akhir adalah ( 𝑝′⃗⃗⃗
1) dan ( 𝑝′⃗⃗⃗
2). hukum
kekekalan momentum linier menjadi
𝑝0 = 𝑝′⃗⃗⃗
1 + 𝑝′⃗⃗⃗
2
persamaan ini dikuadratkan sama dengan perkalian dot,
sehingga
𝑝0. 𝑝0 = (𝑝′⃗⃗⃗
1 + 𝑝′⃗⃗⃗
2). (𝑝′⃗⃗⃗
1 + 𝑝′⃗⃗⃗
2)
𝑝0
2
= 𝑝1
2
+ 𝑝2
2
+ 2𝑝′⃗⃗⃗
1. 𝑝′⃗⃗⃗
2
arah kedua momentum akhir partikel tegak lurus, sehingga
( 𝑝′⃗⃗⃗
1. 𝑝′⃗⃗⃗
2 = 0). maka persamaannya menjadi
𝑝0
2
= 𝑝1
2
+ 𝑝2
2
π‘š1
2
𝑣0
2
= π‘š1
2( 𝑣1
β€² )2
+ π‘š2
2( 𝑣2
β€² )2
OSN Fisika Bedah soal
314 http://ibnu2003.blogspot.com
[ π‘š1
2
𝑣0
2
= π‘š1
2
𝑣0
2
(
3
5
)
2
+ π‘š2
2
𝑣0
2
(
1
5
)
2
]
1
𝑣0
2
π‘š2
2
(
1
5
)
2
= π‘š1
2
βˆ’ π‘š1
2
(
3
5
)
2
= π‘š1
2
(
4
5
)
2
π‘š2
2
(
1
5
)
2
= π‘š1
2
(
4
5
)
2
∴
π‘š2
π‘š1
= 4
56. Pembahasan
perhatikan diagram gerak ketiga benda !
a. besar tegangan tali sesaat bola besar dikenai tumbukan
bahwa gerak sistem dengan kerangka acuan bola M, dua bola
kecil bermassa m bergerak melingkar tidak beraturan dengan
kecepatan awal (βˆ’π‘£). Percepatan benda M tegak lurus
dengan percepatan bola kecil. Sehingga, tegangan tali
sebanding gaya sentripetal
∴ 𝑇 = 𝐹𝑠 =
π‘šπ‘£2
𝐿
b. besar tegangan tali sesaat kedua bola kecil akan bertemu.
kedua bola kecil bergerak melingkar disekitar bola besar,
tetapi kecepatannya tidak konstan. Bola besar memiliki
percepatan ( π‘Ž 𝑀) yang belum diketahui. Tegangan Tali (
𝑇2 ) sesaat kedua bola kecil bertemu
gerak translasi sistem
Σ𝐹 = π‘€π‘Ž 𝑀 ⇋ 2𝑇2 = π‘€π‘Ž 𝑀
Σ𝐹 = π‘€π‘Ž 𝑀 ⇋ 2𝑇2 = π‘€π‘Ž 𝑀
π‘Ž 𝑀 =
2𝑇2
𝑀
… 1)
𝑀
π‘šπ‘š
π‘Ž 𝑀
𝑣
βˆ’π‘£ βˆ’π‘£
OSN Fisika Bedah soal
315 http://ibnu2003.blogspot.com
kita tinjau gerak melingkar bola kecil
𝑇2 + π‘šπ‘Ž 𝑀 =
π‘šπ‘£π‘₯
2
𝐿
…2)
pers 1) masuk pers 2) maka :
𝑇2 + π‘š (
2𝑇2
𝑀
) =
π‘šπ‘£π‘₯
2
𝐿
𝑇2
𝑀 + 2π‘š
𝑀
=
π‘šπ‘£π‘₯
2
𝐿
𝑇2 =
π‘€π‘šπ‘£π‘₯
2
𝐿(𝑀 + 2π‘š)
…3)
( 𝑣π‘₯) merupakan kecepatan bola kecil relatif terhadap bola
besar dalam arah horizontal.
Energi kinetik awal pada sistem adalah :
πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ =
1
2
𝑀𝑣2
…4)
Energi kinetik akhir diketahui dari kecepatan pusat massa
sepanjang arah vertikal adalah ( 𝑣𝑐), dengan hukum
kekekalan momentum sebesar
𝑀𝑣 = (𝑀 + 2π‘š)𝑣𝑐
𝑣𝑐 =
𝑀𝑣
𝑀 + 2π‘š
…5)
𝑣π‘₯ = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘π‘œπ‘™π‘Ž π‘˜π‘’π‘π‘–π‘™ 𝑠𝑏π‘₯
𝑣𝑐 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘π‘œπ‘™π‘Ž π‘˜π‘’π‘π‘–π‘™ 𝑠𝑏𝑦
sehingga hukum kekekalan enegi kinetiknya menjadi
1
2
(2π‘š)( 𝑣π‘₯
2
+ 𝑣𝑐
2) +
1
2
𝑀𝑣𝑐
2
=
1
2
𝑀𝑣2
…7)
π‘šπ‘£π‘₯
2
+ (
𝑀 + 2π‘š
2
)(
𝑀𝑣
𝑀 + 2π‘š
)
2
=
1
2
𝑀𝑣2
π‘šπ‘£π‘₯
2
+ (
𝑀 + 2π‘š
2
)(
𝑀2
𝑣2
(𝑀 + 2π‘š)2
)
2
=
1
2
𝑀𝑣2
π‘šπ‘£π‘₯
2
+
𝑀2
𝑣2
2(𝑀+ 2π‘š)
=
1
2
𝑀𝑣2
OSN Fisika Bedah soal
316 http://ibnu2003.blogspot.com
𝑣π‘₯
2
=
𝑀( 𝑀 + 2π‘š) 𝑣2
βˆ’ 𝑀2
𝑣2
2π‘š(𝑀 + 2π‘š)
𝑣π‘₯
2
=
𝑀𝑣2
2π‘š
[
2π‘š
𝑀 + 2π‘š
]…8)
substitusikan pers 8) ke pers 3)
𝑇2 =
π‘€π‘š
𝐿(𝑀 + 2π‘š)
𝑣π‘₯
2
∴ 𝑇2 =
𝑀2
π‘šπ‘£2
𝐿(𝑀 + 2π‘š)2
57. Pembahasan
a. penentuan kecepatan palu dan pancang setelah tumbukan.
kecepatan palu sesaat sebelum menumbuk pancang adalah :
𝑣 = √2π‘”β„Ž = √2𝑔𝑦
𝑀 = π‘šπ‘Žπ‘ π‘ π‘Ž π‘π‘Žπ‘™π‘’
π‘š = π‘šπ‘Žπ‘ π‘ π‘Ž π‘π‘Žπ‘›π‘π‘Žπ‘›π‘”
setelah tumbukan palu dan pancang bergerak bersama
dengan kecepatan sama besar disebut ( 𝑣′). Maka
hukum kekekalan momentum linier menjadi
𝑀𝑣 = (𝑀 + π‘š)𝑣′
∴ 𝑣′
=
𝑀
𝑀 + π‘š
𝑣(𝑣 = √2𝑔𝑦)
maka :
∴ 𝑣′
=
𝑀
𝑀 + π‘š
√2𝑔𝑦
b. penentuan besar gaya gesek
resultan gaya yang bekerja pada palu dan panjang adalah :
Σ𝐹 = 𝑓 βˆ’ ( 𝑀 + π‘š) 𝑔
( 𝑓) merupakan gaya gesek tanah
π‘š
𝑀
𝑦
OSN Fisika Bedah soal
317 http://ibnu2003.blogspot.com
Hukum kekekalan energi yang berlaku adalah : usaha gaya
gesek berbanding dengan perubahan energi kinetik
π‘Š = Ξ”πΈπ‘˜
Σ𝐹𝑑 = πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ βˆ’ πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™
[𝑓 βˆ’ ( 𝑀 + π‘š) 𝑔]𝑑 =
1
2
(𝑀 + π‘š)𝑣′2
βˆ’ 0
𝑓 =
( 𝑀 + π‘š) 𝑣′2
+ 2𝑑( 𝑀 + π‘š) 𝑔
2𝑑
∴ 𝑓 =
𝑣′2
2𝑑
( 𝑀 + π‘š) + ( 𝑀 + π‘š) 𝑔
untuk ( 𝑣′
=
𝑀
𝑀+π‘š
√2𝑔𝑦), maka :
𝑓 =
1
2𝑑
(
𝑀
𝑀 + π‘š
√2𝑔𝑦)
2
( 𝑀 + π‘š) + ( 𝑀 + π‘š) 𝑔
∴ 𝑓 = ( 𝑀 + π‘š) 𝑔 +
𝑔𝑦
𝑑
[
𝑀2
𝑀 + π‘š
]
c. penentuan waktu pancang menembus tanah.
tumbukan terjadi karena adanya perubahan momentum yang
berbanding dengan impulsnya
Ξ£πΉβˆ†π‘‘ = βˆ†π‘
βˆ†π‘‘ =
βˆ†π‘
Σ𝐹
=
𝑝 π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ βˆ’ 𝑝 π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™
Σ𝐹
=
𝑝 π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ
Σ𝐹
βˆ†π‘‘ =
( 𝑀 + π‘š) 𝑣′
( 𝑀 + π‘š) 𝑔 +
𝑔𝑦
𝑑
[
𝑀2
𝑀 + π‘š
] βˆ’ ( 𝑀 + π‘š) 𝑔
βˆ†π‘‘ =
( 𝑀 + π‘š)
𝑔𝑦
𝑑
[
𝑀2
𝑀 + π‘š
]
𝑀
𝑀 + π‘š
√2𝑔𝑦
∴ βˆ†π‘‘ = (
𝑀 + π‘š
𝑀
) π‘‘βˆš
2
𝑔𝑦
d. penentuan energi kinetik yang hilang karena tumbukan.
Ξ”πΈπ‘˜ = πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ βˆ’ πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ
Ξ”πΈπ‘˜ =
1
2
𝑀𝑣2
βˆ’
1
2
(𝑀 + π‘š)𝑣′2
OSN Fisika Bedah soal
318 http://ibnu2003.blogspot.com
Ξ”πΈπ‘˜ =
1
2
𝑀𝑣2
βˆ’
1
2
(𝑀 + π‘š) (
𝑀
𝑀 + π‘š
𝑣)
2
Ξ”πΈπ‘˜ =
1
2
𝑀𝑣2
βˆ’
1
2
𝑀2
𝑀 + π‘š
𝑣2
Ξ”πΈπ‘˜ = (
𝑀( 𝑀 + π‘š) βˆ’ 𝑀2
2( 𝑀 + π‘š)
) 𝑣2
Ξ”πΈπ‘˜ = (
π‘€π‘š
2( 𝑀 + π‘š)
) 𝑣2
(𝑣 = √2𝑔𝑦)
∴ Ξ”πΈπ‘˜ = (
π‘€π‘š
𝑀 + π‘š
) 𝑔𝑦
58. Pembahasan
π‘š 𝐴 = π‘š 𝐡 = π‘š ↑ 𝑣 𝐴 = π‘š 𝐡 = π‘š
𝑣 𝐴 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘ π‘’π‘π‘’π‘™π‘’π‘š π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘›
𝑣 𝐡 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘ π‘’π‘π‘’π‘™π‘’π‘š π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘› = 0
kedua benda terjadi tumbukan lenting sempurna
pembuktian sudut antara kedua bola setelah tumbukan
besarnya (900
)
persamaan hukum kekekalan momentum
π‘š 𝐴 𝑣 𝐴 + π‘š 𝐡 𝑣 𝐡 = π‘š 𝐴 𝑣 𝐴
β€²
+ π‘š 𝐡 𝑣 𝐡
β€²
π‘šπ‘£ 𝐴 + 0 = π‘šπ‘£ 𝐴
β€²
+ π‘šπ‘£ 𝐡
β€²
⇋ 𝑣 𝐴 = 𝑣 𝐴
β€²
+ 𝑣 𝐡
β€²
dikuadratkan persamaan tersebut, maka penjadikan perkalian
dot menjadi
𝑣 𝐴. 𝑣 𝐴 = ( 𝑣 𝐴
β€²
+ 𝑣 𝐡
β€² ).( 𝑣 𝐴
β€²
+ 𝑣 𝐡
β€² )
𝑣 𝐴
2
= 𝑣 𝐴
β€² 2
+ 𝑣 𝐡
β€² 2
+ 2𝑣 𝐴
β€²
. 𝑣 𝐡
β€²
π‘π‘œπ‘ πœƒ
hukum kekekalan energi kinetik kedua benda
1
2
π‘šπ‘£ 𝐴
2
=
1
2
π‘šπ‘£ 𝐴
β€² 2
+
1
2
π‘šπ‘£ 𝐡
β€² 2
⇋ 𝑣 𝐴
2
= 𝑣 𝐴
β€² 2
+ 𝑣 𝐡
β€² 2
maka
𝑣 𝐴
β€² 2
+ 𝑣 𝐡
β€² 2
= 𝑣 𝐴
β€² 2
+ 𝑣 𝐡
β€² 2
+ 2𝑣 𝐴
β€²
. 𝑣 𝐡
β€²
π‘π‘œπ‘ πœƒ
2𝑣 𝐴
β€²
. 𝑣 𝐡
β€²
π‘π‘œπ‘ πœƒ = 0 ⇋ π‘π‘œπ‘ πœƒ = 0 ⇋ πœƒ = 900
setelah tumbukan kedua benda saling tegak lurus
OSN Fisika Bedah soal
319 http://ibnu2003.blogspot.com
59. Pembahasan
a. jarak total D oleh bola sesaat akan berhenti.
kecepatan bola sesaat menumbuk pertama kali
𝑣0 = βˆ’βˆš2π‘”β„Ž0
kecepatan bola setealah menumbuk pertama
𝑣1 = 𝑒𝑣0 = √2π‘”β„Ž0 = √2π‘”β„Ž1
kecepatan bola setelah menumbuk kedua
𝑣2 = 𝑒𝑣1 = √2π‘”β„Ž1 = √2π‘”β„Ž2,
pembuktian
𝑒 =
𝑣1
𝑣0
=
√2π‘”β„Ž1
√2π‘”β„Ž0
= √
β„Ž1
β„Ž0
β‰ͺ≫ 𝑒 =
𝑣2
𝑣1
=
√2π‘”β„Ž2
√2π‘”β„Ž1
= √
β„Ž2
β„Ž1
urutan bilangan bulat ( 𝑖 = 1,2,3…)
∴ 𝑒 = √
β„Žπ‘–
β„Žπ‘–βˆ’1
sehingga
β„Ž 𝑛 = 𝑒2𝑛
β„Ž0(1,2,3,…)
𝐷 = β„Ž0 + 2(β„Ž1 + β„Ž2 + β„Ž3 + β‹―)
𝐷 = β„Ž0 + 2(𝑒2
β„Ž0 + 𝑒4
β„Ž0 + 𝑒6
β„Ž0 + β‹―)
𝐷 = β„Ž0 + 2𝑒2
β„Ž0(1 + 𝑒2
+ 𝑒3
+ β‹―)
𝐷 = β„Ž0 + 2𝑒2
β„Ž0
1
1 βˆ’ 𝑒2
= β„Ž0(1+ 2
(1 βˆ’ 𝑒2) + 2𝑒2
1 βˆ’ 𝑒2
)
𝐷 = β„Ž0 + 2𝑒2
β„Ž0
1
1 βˆ’ 𝑒2
= β„Ž0 (
1 + 𝑒2
1 βˆ’ 𝑒2
)
b. waktu bola yang ditempuh sampai dengan sesaat akan
berhenti.
waktu bola turun pertama kali
𝑑0 = √
2β„Ž0
𝑔
waktu bola bergerak setelah tumbukan ke-n adalah
𝑑 𝑛 = 𝑒 𝑛
√
2β„Ž0
𝑔
= 𝑒 𝑛
𝑑0
OSN Fisika Bedah soal
320 http://ibnu2003.blogspot.com
waktu bola naik sama besarnya dengan waktu turun setelah
tumbukan
𝑑 𝑛 = 𝑒 𝑛
𝑑0
sehingga
𝑇 = 𝑑0 + 2(𝑑1 + 𝑑2 + 𝑑3 + β‹―)
𝑇 = 𝑑0 + 2(𝑒𝑑0 + 𝑒2
𝑑0 + 𝑒3
𝑑0 + β‹―)
𝑇 = 𝑑0 + 2𝑒𝑑0(1+ 𝑒 + 𝑒2
+ β‹―)
𝑇 = 𝑑0(1+ 2
𝑒
1 βˆ’ 𝑒
)
𝑇 = 𝑑0 (
1 + 𝑒
1 βˆ’ 𝑒
) = (
1 + 𝑒
1 βˆ’ 𝑒
)√
2β„Ž0
𝑔
c. kelajuan rata-rata bola
𝑣̅ =
𝐷
𝑇
=
β„Ž0 (
1 + 𝑒2
1 βˆ’ 𝑒2)
(
1 + 𝑒
1 βˆ’ 𝑒
)√
2β„Ž0
𝑔
𝑣̅ = (
1 + 𝑒2
1 βˆ’ 𝑒2
) (
1 βˆ’ 𝑒
1 + 𝑒
)√
π‘”β„Ž0
2
∴ 𝑣̅ = [
1 + 𝑒2
(1 + 𝑒)2
]√
π‘”β„Ž0
2
60. Pembahasan
a. tinggi maksimum yang dicapai kedua bola
dari hukum kekekalan energi tinggi yang dicapai adalah
𝑣 = √2π‘”β„Ž
β„Ž
OSN Fisika Bedah soal
321 http://ibnu2003.blogspot.com
dari hukum kekekalan momentum linier
𝑝 π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ = 𝑝 π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ
π‘šπ‘£ = 2π‘šπ‘‰ ⇋ 𝑉 =
𝑣
2
dari hukum kekekalan energi mekanik
1
2
(2π‘š) 𝑉2
= 2π‘šπ‘”β„Žβ€²
𝑉2
= 2π‘”β„Žβ€² ⇋ (
𝑣
2
)
2
= 2π‘”β„Žβ€²
𝑣2
4
= 2π‘”β„Žβ€²
⇋ β„Žβ€²
=
𝑣2
8𝑔
∴ β„Žβ€²
=
2π‘”β„Ž
8𝑔
=
β„Ž
4
b. besar massa ( π‘š2)
kecepatan ( π‘š1) sebelum tumbukan adalah (𝑣 = √2π‘”β„Ž)
dari hukum kekekalan momentum linier
π‘š1 𝑣 = ( π‘š1 + π‘š2) 𝑉
𝑉 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘”π‘Žπ‘π‘’π‘›π‘”π‘Žπ‘›
𝑣
𝑉
=
π‘š1 + π‘š2
π‘š1
setelah tumbukan bola kedua naik sebesar h/3
dari hukum kekekalan energi diperoleh
𝑉 = √
2π‘”β„Ž
3
maka :
√3 =
π‘š1 + π‘š2
π‘š1
⇋ π‘š1√3 = π‘š1 + π‘š2
∴ π‘š2 = π‘š1(√3βˆ’ 1)
c. karena energi kekal danmomentum kekal, maka masing-
masing benda akan kembali ke ketinggian semula
d. penentukan kecepatan masing-masing bola
π‘š1 = 3π‘š2
dari hukum kekekalan momentum
π‘š1 𝑣0 = π‘š1 𝑣1 + π‘š1 𝑣2
3π‘š2 𝑣0 = 3π‘š2 𝑣1 + π‘š1 𝑣2
3𝑣0 = 3𝑣1 + 𝑣2
OSN Fisika Bedah soal
322 http://ibnu2003.blogspot.com
dari hukum kekekalan energi kinetik
3𝑣0
2
= 3𝑣1
2
+ 𝑣2
2
3(
3𝑣1 + 𝑣2
3
)
2
= 3𝑣1
2
+ 𝑣2
2
9𝑣1
2
+ 6𝑣1 𝑣2 + 𝑣2
2
= 9𝑣1
2
+ 3𝑣2
2
6𝑣1 𝑣2 = 2𝑣2
2
6𝑣1 = 2𝑣2 ⇋ 𝑣2 = 3𝑣1
maka :
3𝑣0 = 3𝑣1 + 𝑣2
3𝑣0 = 3𝑣1 + 3𝑣1
∴ 𝑣1 =
3𝑣0
6
=
𝑣0
2
∴ 𝑣2 = 3𝑣1 =
3𝑣0
2
cara lain
terjadi tumbukan elastik sempurna, koefisien restitusi e=1
𝑒 = βˆ’
𝑣1 βˆ’ 𝑣2
𝑣0
⇋ βˆ’1 =
𝑣1 βˆ’ 𝑣2
𝑣0
βˆ’π‘£0 = 𝑣1 βˆ’ 𝑣2 ⇋ 𝑣2 = 𝑣1 + 𝑣0
maka :
3𝑣0 = 3𝑣1 + (𝑣1 + 𝑣0)
2𝑣0 = 4𝑣1
∴ 𝑣1 =
𝑣0
2
𝑣2 = 𝑣1 + 𝑣0
∴ 𝑣2 =
1
2
𝑣0 + 𝑣0 =
3
2
𝑣0

More Related Content

What's hot

Materi olimpiade fisika Mekanika bagian c
Materi olimpiade fisika Mekanika bagian cMateri olimpiade fisika Mekanika bagian c
Materi olimpiade fisika Mekanika bagian cJonathan Liviera Marpaunk
Β 
Persamaan Diferensial [orde-2]
Persamaan Diferensial [orde-2]Persamaan Diferensial [orde-2]
Persamaan Diferensial [orde-2]Bogor
Β 
Ralat fisika dasar 1 word
Ralat fisika dasar  1 wordRalat fisika dasar  1 word
Ralat fisika dasar 1 wordreind fendii
Β 
238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...
238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...
238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...Suko Wibowo
Β 
PPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptx
PPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptxPPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptx
PPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptxmateripptgc
Β 
Soal dan pembahasan fisika part 2
Soal dan pembahasan fisika part 2Soal dan pembahasan fisika part 2
Soal dan pembahasan fisika part 2radar radius
Β 
ROTASI. Fisika Teknik 1
ROTASI. Fisika Teknik 1ROTASI. Fisika Teknik 1
ROTASI. Fisika Teknik 1Delmaqo Delmaqo
Β 
PPT Fisika "Hukum Newton"
PPT Fisika "Hukum Newton"PPT Fisika "Hukum Newton"
PPT Fisika "Hukum Newton"Jasmine Cylindrica
Β 
Contoh soal dan pembahasan
Contoh soal dan pembahasanContoh soal dan pembahasan
Contoh soal dan pembahasanRenny Aniwarna
Β 
Persamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat Polar
Persamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat PolarPersamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat Polar
Persamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat PolarSimesterious TheMaster
Β 
contoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersia
contoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersiacontoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersia
contoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersiaRenny Aniwarna
Β 

What's hot (20)

22-30 osn fisika (soal)
22-30 osn fisika (soal)22-30 osn fisika (soal)
22-30 osn fisika (soal)
Β 
81-90 osn fisika (tkunci)
81-90 osn fisika (tkunci)81-90 osn fisika (tkunci)
81-90 osn fisika (tkunci)
Β 
41-50 osn fisika (soal)
41-50 osn fisika (soal)41-50 osn fisika (soal)
41-50 osn fisika (soal)
Β 
1-12 osn fisika (tkunci)
1-12 osn fisika (tkunci)1-12 osn fisika (tkunci)
1-12 osn fisika (tkunci)
Β 
71-80 osn fisika (soal)
71-80 osn fisika (soal)71-80 osn fisika (soal)
71-80 osn fisika (soal)
Β 
13-21osn fisika (soal)
13-21osn fisika (soal)13-21osn fisika (soal)
13-21osn fisika (soal)
Β 
61-70 osn fisika (soal)
61-70 osn fisika (soal)61-70 osn fisika (soal)
61-70 osn fisika (soal)
Β 
Materi olimpiade fisika Mekanika bagian c
Materi olimpiade fisika Mekanika bagian cMateri olimpiade fisika Mekanika bagian c
Materi olimpiade fisika Mekanika bagian c
Β 
2004 osnk fisika (tkunci)
2004 osnk fisika (tkunci)2004 osnk fisika (tkunci)
2004 osnk fisika (tkunci)
Β 
2003 osnk fisika (tkunci)
2003 osnk fisika (tkunci)2003 osnk fisika (tkunci)
2003 osnk fisika (tkunci)
Β 
Persamaan Diferensial [orde-2]
Persamaan Diferensial [orde-2]Persamaan Diferensial [orde-2]
Persamaan Diferensial [orde-2]
Β 
Ralat fisika dasar 1 word
Ralat fisika dasar  1 wordRalat fisika dasar  1 word
Ralat fisika dasar 1 word
Β 
238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...
238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...
238109367 soal-dan-pembahasan-olimpiade-fisika-sma-tingkat-provinsi-osp-tahun...
Β 
PPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptx
PPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptxPPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptx
PPT ELASTISITAS DAN HUKUM HOOKE KELAS XI.pptx
Β 
Soal dan pembahasan fisika part 2
Soal dan pembahasan fisika part 2Soal dan pembahasan fisika part 2
Soal dan pembahasan fisika part 2
Β 
ROTASI. Fisika Teknik 1
ROTASI. Fisika Teknik 1ROTASI. Fisika Teknik 1
ROTASI. Fisika Teknik 1
Β 
PPT Fisika "Hukum Newton"
PPT Fisika "Hukum Newton"PPT Fisika "Hukum Newton"
PPT Fisika "Hukum Newton"
Β 
Contoh soal dan pembahasan
Contoh soal dan pembahasanContoh soal dan pembahasan
Contoh soal dan pembahasan
Β 
Persamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat Polar
Persamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat PolarPersamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat Polar
Persamaan Laplace Dalam Bnetuk Koordinat Polar
Β 
contoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersia
contoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersiacontoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersia
contoh soal dan pembahasan momen gaya dan momen inersia
Β 

Similar to 51-60 osn fisika (tkunci)

Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )
Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )
Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )Pendi Ldf
Β 
BAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptx
BAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptxBAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptx
BAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptximamdaulay
Β 
Turunan fungsi trigonometri
Turunan fungsi trigonometriTurunan fungsi trigonometri
Turunan fungsi trigonometrighinahuwaidah
Β 
fisika-statistik
fisika-statistikfisika-statistik
fisika-statistikAdhy Mulyadi
Β 
Tugas 6 sistem kendali
Tugas 6 sistem kendaliTugas 6 sistem kendali
Tugas 6 sistem kendaliIbrohim Ibrohim
Β 
PPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANA
PPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANAPPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANA
PPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANALouis W
Β 
Tugas 6 ibrohim(1806068)-pte a
Tugas 6 ibrohim(1806068)-pte aTugas 6 ibrohim(1806068)-pte a
Tugas 6 ibrohim(1806068)-pte aIbrohim Ibrohim
Β 
Kriteria(kinerja)
Kriteria(kinerja)Kriteria(kinerja)
Kriteria(kinerja)Bogor
Β 

Similar to 51-60 osn fisika (tkunci) (20)

61 70 osn fisika (tkunci)
61 70 osn fisika (tkunci)61 70 osn fisika (tkunci)
61 70 osn fisika (tkunci)
Β 
2012 osnk fisika (tkunci)
2012 osnk fisika (tkunci)2012 osnk fisika (tkunci)
2012 osnk fisika (tkunci)
Β 
2013 osnk fisika (tkunci)
2013 osnk fisika (tkunci)2013 osnk fisika (tkunci)
2013 osnk fisika (tkunci)
Β 
2011 osnk fisika (tkunci)
2011 osnk fisika (tkunci)2011 osnk fisika (tkunci)
2011 osnk fisika (tkunci)
Β 
91 100 osn fisika (tkunci)
91 100 osn fisika (tkunci)91 100 osn fisika (tkunci)
91 100 osn fisika (tkunci)
Β 
2009 osnk fisika (tkunci)
2009 osnk fisika (tkunci)2009 osnk fisika (tkunci)
2009 osnk fisika (tkunci)
Β 
2007 osnk fisika (tkunci)
2007 osnk fisika (tkunci)2007 osnk fisika (tkunci)
2007 osnk fisika (tkunci)
Β 
2014 osnk fisika (tkunci)
2014 osnk fisika (tkunci)2014 osnk fisika (tkunci)
2014 osnk fisika (tkunci)
Β 
2005 osnk fisika (tkunci)
2005 osnk fisika (tkunci)2005 osnk fisika (tkunci)
2005 osnk fisika (tkunci)
Β 
2010 osnk fisika (tkunci)
2010 osnk fisika (tkunci)2010 osnk fisika (tkunci)
2010 osnk fisika (tkunci)
Β 
2008 osnk fisika (tkunci)
2008 osnk fisika (tkunci)2008 osnk fisika (tkunci)
2008 osnk fisika (tkunci)
Β 
2006 osnk fisika (tkunci)
2006 osnk fisika (tkunci)2006 osnk fisika (tkunci)
2006 osnk fisika (tkunci)
Β 
Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )
Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )
Tugas getaran mekanis ( fungsi matematika getaran mekanis )
Β 
BAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptx
BAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptxBAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptx
BAB_Momentum_Sudut_pptyguyuvvvctcycx.pptx
Β 
Turunan fungsi trigonometri
Turunan fungsi trigonometriTurunan fungsi trigonometri
Turunan fungsi trigonometri
Β 
fisika-statistik
fisika-statistikfisika-statistik
fisika-statistik
Β 
Tugas 6 sistem kendali
Tugas 6 sistem kendaliTugas 6 sistem kendali
Tugas 6 sistem kendali
Β 
PPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANA
PPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANAPPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANA
PPT FISIKA GERAK HARMONIK SEDERHANA
Β 
Tugas 6 ibrohim(1806068)-pte a
Tugas 6 ibrohim(1806068)-pte aTugas 6 ibrohim(1806068)-pte a
Tugas 6 ibrohim(1806068)-pte a
Β 
Kriteria(kinerja)
Kriteria(kinerja)Kriteria(kinerja)
Kriteria(kinerja)
Β 

More from SMA Negeri 9 KERINCI

More from SMA Negeri 9 KERINCI (19)

Latihan osp fisika soal 93
Latihan osp fisika soal 93Latihan osp fisika soal 93
Latihan osp fisika soal 93
Β 
Latihan osp fisika soal 94
Latihan osp fisika soal 94Latihan osp fisika soal 94
Latihan osp fisika soal 94
Β 
Latihan osp fisika soal 95
Latihan osp fisika soal 95Latihan osp fisika soal 95
Latihan osp fisika soal 95
Β 
Latihan osp fisika soal 96
Latihan osp fisika soal 96Latihan osp fisika soal 96
Latihan osp fisika soal 96
Β 
Latihan osp fisika soal 97
Latihan osp fisika soal 97Latihan osp fisika soal 97
Latihan osp fisika soal 97
Β 
Latihan osp fisika soal 98
Latihan osp fisika soal 98Latihan osp fisika soal 98
Latihan osp fisika soal 98
Β 
Latihan osp fisika soal 99
Latihan osp fisika soal 99Latihan osp fisika soal 99
Latihan osp fisika soal 99
Β 
Latihan osp fisika soal 100
Latihan osp fisika soal 100Latihan osp fisika soal 100
Latihan osp fisika soal 100
Β 
2014 osnk fisika (soal)
2014 osnk fisika (soal)2014 osnk fisika (soal)
2014 osnk fisika (soal)
Β 
2013 osnk fisika (soal)
2013 osnk fisika (soal)2013 osnk fisika (soal)
2013 osnk fisika (soal)
Β 
2012 osnk fisika (soal)
2012 osnk fisika (soal)2012 osnk fisika (soal)
2012 osnk fisika (soal)
Β 
2011 osnk fisika (soal)
2011 osnk fisika (soal)2011 osnk fisika (soal)
2011 osnk fisika (soal)
Β 
2010 osnk fisika (soal)
2010 osnk fisika (soal)2010 osnk fisika (soal)
2010 osnk fisika (soal)
Β 
2009 osnk fisika (soal)
2009 osnk fisika (soal)2009 osnk fisika (soal)
2009 osnk fisika (soal)
Β 
2008 osnk fisika (soal)
2008 osnk fisika (soal)2008 osnk fisika (soal)
2008 osnk fisika (soal)
Β 
2007 osnk fisika (soal)
2007 osnk fisika (soal)2007 osnk fisika (soal)
2007 osnk fisika (soal)
Β 
2006 osnk fisika (soal)
2006 osnk fisika (soal)2006 osnk fisika (soal)
2006 osnk fisika (soal)
Β 
2005 osnk fisika (soal)
2005 osnk fisika (soal)2005 osnk fisika (soal)
2005 osnk fisika (soal)
Β 
2004 osnk fisika (soal)
2004 osnk fisika (soal)2004 osnk fisika (soal)
2004 osnk fisika (soal)
Β 

Recently uploaded

Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...
Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...
Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...pipinafindraputri1
Β 
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...Kanaidi ken
Β 
PPT Mean Median Modus data tunggal .pptx
PPT Mean Median Modus data tunggal .pptxPPT Mean Median Modus data tunggal .pptx
PPT Mean Median Modus data tunggal .pptxDEAAYUANGGREANI
Β 
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"baimmuhammad71
Β 
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptxRefleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptxIrfanAudah1
Β 
BAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptx
BAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptxBAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptx
BAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptxJuliBriana2
Β 
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.pptSEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.pptAlfandoWibowo2
Β 
PPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptx
PPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptxPPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptx
PPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptxriscacriswanda
Β 
RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...
RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...
RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...Kanaidi ken
Β 
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptxPelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptxboynugraha727
Β 
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMAE-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMAAmmar Ahmad
Β 
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...MuhammadSyamsuryadiS
Β 
HAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.ppt
HAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.pptHAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.ppt
HAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.pptnabilafarahdiba95
Β 
Salinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdf
Salinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdfSalinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdf
Salinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdfWidyastutyCoyy
Β 
Stoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.ppt
Stoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.pptStoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.ppt
Stoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.pptannanurkhasanah2
Β 
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptxRegresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptxRizalAminulloh2
Β 
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptx
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptxDEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptx
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptxwawan479953
Β 
MODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKAMODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKAAndiCoc
Β 
KELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKA
KELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKAKELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKA
KELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKAppgauliananda03
Β 

Recently uploaded (20)

Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...
Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...
Modul 2 - Bagaimana membangun lingkungan belajar yang mendukung transisi PAUD...
Β 
Intellectual Discourse Business in Islamic Perspective - Mej Dr Mohd Adib Abd...
Intellectual Discourse Business in Islamic Perspective - Mej Dr Mohd Adib Abd...Intellectual Discourse Business in Islamic Perspective - Mej Dr Mohd Adib Abd...
Intellectual Discourse Business in Islamic Perspective - Mej Dr Mohd Adib Abd...
Β 
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
PELAKSANAAN + Link2 Materi BimTek _PTK 007 Rev-5 Thn 2023 (PENGADAAN) & Perhi...
Β 
PPT Mean Median Modus data tunggal .pptx
PPT Mean Median Modus data tunggal .pptxPPT Mean Median Modus data tunggal .pptx
PPT Mean Median Modus data tunggal .pptx
Β 
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
power point bahasa indonesia "Karya Ilmiah"
Β 
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptxRefleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Refleksi Mandiri Modul 1.3 - KANVAS BAGJA.pptx.pptx
Β 
BAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptx
BAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptxBAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptx
BAB 5 KERJASAMA DALAM BERBAGAI BIDANG KEHIDUPAN.pptx
Β 
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.pptSEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
SEJARAH PERKEMBANGAN KEPERAWATAN JIWA dan Trend Issue.ppt
Β 
PPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptx
PPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptxPPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptx
PPT MODUL 6 DAN 7 PDGK4105 KELOMPOK.pptx
Β 
RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...
RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...
RENCANA & Link2 Materi Pelatihan_ "Teknik Perhitungan TKDN, BMP, Preferensi H...
Β 
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptxPelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
Pelaksana Lapangan Pekerjaan Jalan .pptx
Β 
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMAE-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
E-modul Materi Ekosistem untuk kelas X SMA
Β 
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
Membaca dengan Metode Fonik - Membuat Rancangan Pembelajaran dengan Metode Fo...
Β 
HAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.ppt
HAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.pptHAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.ppt
HAK DAN KEWAJIBAN WARGA NEGARA ppkn i.ppt
Β 
Salinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdf
Salinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdfSalinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdf
Salinan dari JUrnal Refleksi Mingguan modul 1.3.pdf
Β 
Stoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.ppt
Stoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.pptStoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.ppt
Stoikiometri kelas 10 kurikulum Merdeka.ppt
Β 
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptxRegresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
Regresi Linear Kelompok 1 XI-10 revisi (1).pptx
Β 
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptx
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptxDEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptx
DEMONSTRASI KONTEKSTUAL MODUL 1.3 CGP 10.pptx
Β 
MODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKAMODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
MODUL AJAR IPAS KELAS 6 KURIKULUM MERDEKA
Β 
KELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKA
KELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKAKELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKA
KELAS 10 PERUBAHAN LINGKUNGAN SMA KURIKULUM MERDEKA
Β 

51-60 osn fisika (tkunci)

  • 1. OSN Fisika Bedah soal 308 http://ibnu2003.blogspot.com 51. Pembahasan hukum kekekalan momentum pada sumbu x : π‘šπ‘£1 βˆ’ 𝑀𝑣2 = 0 π‘šπ‘£1 = 𝑀𝑣2 β‡Œ 𝑣2 = π‘š 𝑀 𝑣1 …1) hukum kekekalan energi menjadi 𝐸𝑝1 = πΈπ‘˜1 + πΈπ‘˜2 π‘šπ‘”π‘… = 1 2 π‘šπ‘£1 2 + 1 2 𝑀𝑣2 2 π‘šπ‘”π‘… = 1 2 π‘šπ‘£1 2 (1 + π‘š 𝑀 ) ∴ 𝑣1 = √ 2𝑔𝑅𝑀 𝑀 + π‘š 52. Pembahasan sumbu–x searah dengan kecepatan v1 π‘š1 𝑣1 = (π‘š1 + π‘š2)𝑒 π‘₯ 𝑒 π‘₯ = π‘š1 𝑣1 (π‘š1 + π‘š2) sumbu–y searah dengan kecepatan v2 π‘š2 𝑣2 = (π‘š1 + π‘š2)𝑒 𝑦 𝑒 𝑦 = π‘š2 𝑣2 (π‘š1 + π‘š2) π‘š 𝑀𝑣1 𝑣2 𝑣2 π‘š2 𝑣1π‘š1
  • 2. OSN Fisika Bedah soal 309 http://ibnu2003.blogspot.com setelah tumbukan benda bergerak bersama dengan kecepatan ( 𝑒 π‘₯ π‘‘π‘Žπ‘› 𝑒 𝑦) maka pada sistem terjadi Energi kinetik sistem sebelum tumbukan adalah : πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ = 1 2 π‘š1 𝑣1 2 + 1 2 π‘š2 𝑣2 2 Energi kinetik sistem setelah tumbukan adalah : πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ = 1 2 ( π‘š1 + π‘š2)(𝑒 π‘₯ 2 + 𝑒 𝑦 2 ) πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ = 1 2 ( π‘š1 + π‘š2)[( π‘š1 𝑣1 (π‘š1 + π‘š2) ) 2 + ( π‘š2 𝑣2 (π‘š1 + π‘š2) ) 2 ] πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ = 1 2 ( π‘š1 + π‘š2)( π‘š1 2 𝑣1 2 + π‘š2 2 𝑣2 2 (π‘š1 + π‘š2)2 ) πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ = 1 2 ( π‘š1 2 𝑣1 2 + π‘š2 2 𝑣2 2 π‘š1 + π‘š2 ) banyaknya Energi yang hilang merupakan perubahan energi kinetik, sehingga : βˆ†πΈπ‘˜ = πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ βˆ’ πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ βˆ†πΈπ‘˜ = 1 2 [( π‘š1 𝑣1 2 + π‘š2 𝑣2 2) βˆ’ ( π‘š1 2 𝑣1 2 + π‘š2 2 𝑣2 2 π‘š1 + π‘š2 )] ∴ βˆ†πΈπ‘˜ = [ π‘š1 π‘š2 2(π‘š1 + π‘š2) ](𝑣1 2 + 𝑣2 2 )
  • 3. OSN Fisika Bedah soal 310 http://ibnu2003.blogspot.com 53. Pembahasan a. kecepatan kedua mobil sesaat setelah tumbukan mobil A dan B identik ( π‘š 𝐴 = π‘š 𝐡 = π‘š) dengan kecepatan kedua mobil sebelum tumbukan masing-masing ( 𝑣 𝐴 = 0; 𝑣 𝐡 = 𝑣0), setelah setelah tumbukan B menempel A dengan kecepatan ( 𝑣) hukum kekekalan momentum linier π‘š 𝐴 𝑣 𝐴 + π‘š 𝐡 𝑣 𝐡 = ( π‘š 𝐴 + π‘š 𝐡) 𝑣 π‘šπ‘£0 = ( π‘š + π‘š) 𝑣 ↝ 𝑣 = 𝑣0 2 b. penentuan jarak pegas tertekan oleh kedua mobil sesaat akan berhenti, maka energi potensial pegas berbanding dengan energi kinetik kedua mobil (hukum kekekalan energi mekanik) 1 2 π‘˜π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜ 2 = 1 2 (π‘š 𝐴 + π‘š 𝐡)𝑣2 π‘˜π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜ 2 = (2π‘š) 𝑣2 ↝ π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜ = π‘£βˆš 2π‘š π‘˜ ∴ π‘₯ π‘šπ‘Žπ‘˜ = 𝑣0√ π‘š 2π‘˜ c. kecepatan anguler yang terjadi pada pegas πœ” = √ π‘˜ 2π‘š ↝ 2πœ‹ 𝑇 = √ π‘˜ 2π‘š ↝ 𝑇 = 2πœ‹βˆš 2π‘š π‘˜ waktu yang dibutuhkan mobil A untuk kembali pada posisi x=0, menjadi setengah dari periode untuk kembali ke posisi semula ∴ 𝑑1 = 𝑇 2 = 2πœ‹ 2 √ 2π‘š π‘˜ = πœ‹βˆš 2π‘š π‘˜ B A
  • 4. OSN Fisika Bedah soal 311 http://ibnu2003.blogspot.com d. posisi mobil berbanding dengan persamaan posisi pegas sebagai gerak getaran 𝑦( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ ↝ π‘₯( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ kecepatan komponen x adalah : 𝑣( 𝑑) = π΄πœ”π‘π‘œπ‘ πœ”π‘‘(π‘π‘œπ‘ πœ”π‘‘ = 1 ↝ π‘šπ‘Žπ‘˜π‘ π‘–π‘šπ‘’π‘š) 𝑣( 𝑑) = π΄πœ” = 𝑣 = 𝑣0 2 , π‘šπ‘Žπ‘˜π‘Ž ∢ 𝑣0 2 = π΄πœ” ↝ 𝐴 = 𝑣0 2πœ” kita kembalikan kepersamaan x(t) π‘₯( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ = 𝑣0 2πœ” π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ ∴ π‘₯( 𝑑) = π΄π‘ π‘–π‘›πœ”π‘‘ = 𝑣0 2 √ 2π‘š π‘˜ π‘ π‘–π‘›βˆš π‘˜ 2π‘š 𝑑 54. Pembahasan π‘š1 = π‘š2 = π‘š; π‘£π‘œ = 3π‘šπ‘ βˆ’1 π‘š2 = π‘šπ‘’π‘™π‘Ž βˆ’ π‘šπ‘’π‘™π‘Ž π‘‘π‘–π‘Žπ‘š; 𝑣 = 0 setelah tumbukan π‘š1 ↝ 𝑣1 ↝ πœƒ1 = 300 π‘š2 ↝ 𝑣2 ↝ πœƒ2 kita pilih sumbu x dan y seperti gambar diagram berikut persamaan hukum kekekalan momentum sumbu-x π‘šπ‘£π‘œ + π‘šπ‘£ = π‘šπ‘£1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + π‘šπ‘£2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2 π‘£π‘œ = 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + 𝑣2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2 𝑣2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2 = π‘£π‘œ βˆ’ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 …1) persamaan hukum kekekalan momentum sumbu-y πœƒ2 𝑣1 𝑣2 πœƒ1 𝑦 π‘₯ 𝑦 π‘₯ 𝑣2 𝑠𝑖𝑛 πœƒ2 𝑣1 π‘π‘œπ‘  πœƒ1 𝑣1 𝑠𝑖𝑛 πœƒ1 𝑣2 π‘π‘œπ‘  πœƒ2 π‘ π‘’π‘ π‘’π‘‘π‘Žβ„Ž π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘› π‘£π‘œ π‘ π‘’π‘π‘’π‘™π‘’π‘š π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘›
  • 5. OSN Fisika Bedah soal 312 http://ibnu2003.blogspot.com π‘šπ‘£1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 βˆ’ π‘šπ‘£2 π‘ π‘–π‘›πœƒ2 = 0 𝑣2 π‘ π‘–π‘›πœƒ2 = 𝑣1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 …2) kuadratkan persamaan 1) dan 2) 𝑣2 2 π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ2 = π‘£π‘œ 2 βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + 𝑣1 2 π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1 𝑣2 2 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ2 = 𝑣1 2 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ1 maka 𝑣2 2 π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ2 = π‘£π‘œ 2 βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + 𝑣1 2 π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1 𝑣2 2 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ2 = 𝑣1 2 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ1 𝑣2 2( 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ2 + π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ2 ) = π‘£π‘œ 2 + 𝑣1 2(𝑠𝑖𝑛2 πœƒ1 + π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1) βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 + ingat ( 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ2 + π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ2 = 1) 𝑣2 2 = π‘£π‘œ 2 + 𝑣1 2 βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 … 3) energi kinetik kekal karena tunbukan elastik sempurna dan substitusikan pers 3), menjadi 1 2 π‘šπ‘£π‘œ 2 = 1 2 π‘šπ‘£1 2 + 1 2 π‘šπ‘£2 2 1 2 π‘šπ‘£π‘œ 2 = 1 2 π‘šπ‘£1 2 + 1 2 π‘š(π‘£π‘œ 2 + 𝑣1 2 βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1) π‘£π‘œ 2 = 𝑣1 2 + (π‘£π‘œ 2 + 𝑣1 2 βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1) 0 = 2𝑣1 2 βˆ’ 2π‘£π‘œ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 𝑣1 = π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1 …4) dari data bahwa ( π‘£π‘œ = 3π‘šπ‘ βˆ’1 ; πœƒ1 = 300 ), maka : ∴ 𝑣1 = π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1 = 3π‘π‘œπ‘ 300 = 3 2 √3 π‘šπ‘ βˆ’1 pada gambar diagram setelah tumbukan bahwa πœƒ1 + πœƒ2 = 90 β‡Œ πœƒ2 = 90 βˆ’ 30 = 60 maka : ∴ 𝑣2 = 𝑣1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ2 = 3 2 √3 1/2 1/2√3 = 3 2 π‘šπ‘ βˆ’1 perbandingan pers 1) dan 2), masukkan ( 𝑣1 = π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1) 𝑣2 π‘ π‘–π‘›πœƒ2 𝑣2 π‘π‘œπ‘ πœƒ2 = 𝑣1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 π‘£π‘œ βˆ’ 𝑣1 π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘‘π‘Žπ‘›πœƒ2 = π‘£π‘œ π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 π‘£π‘œ(1 βˆ’ π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1) = π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 1 βˆ’ π‘π‘œπ‘ 2 πœƒ1 = π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 𝑠𝑖𝑛2 πœƒ1 π‘‘π‘Žπ‘›πœƒ2 = π‘π‘œπ‘ πœƒ1 π‘ π‘–π‘›πœƒ1 = π‘π‘œπ‘‘π‘Žπ‘›πœƒ1 β‡Œ π‘‘π‘Žπ‘›πœƒ2 = π‘‘π‘Žπ‘›(900 βˆ’ πœƒ1) ⇛ πœƒ2 = 900 βˆ’ πœƒ1
  • 6. OSN Fisika Bedah soal 313 http://ibnu2003.blogspot.com 55. Pembahasan sebelum tumbukan partikel bermassa ( π‘š1; 𝑣0) partikel bermassa ( π‘š2; 𝑣0 = 0) setelah tumbukan partikel bermassa ( π‘š1; 𝑣1 β€² = 3𝑣0/5) partikel bermassa ( π‘š1; 𝑣2 β€² = 𝑣0/5; πœƒ = 900 ) cara cepat persamaan hukum kekekalan momentum 𝑝 π‘₯ = 𝑝1 β€² ; 𝑝 𝑦 = 𝑝2 β€² 𝑝1βƒ—βƒ—βƒ—βƒ— + 𝑝2βƒ—βƒ—βƒ—βƒ— = 𝑝′1π‘₯ βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ— + 𝑝′2𝑦 βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ—βƒ— 𝑝1 = √ 𝑝1 β€² 2 + 𝑝2 β€² 2 + 2𝑝1 β€² 𝑝2 β€² π‘π‘œπ‘ 900 π‘š1 2 𝑣0 2 = π‘š1 2( 𝑣1 β€² )2 + π‘š2 2( 𝑣2 β€² )2 π‘š1 2 𝑣0 2 = π‘š1 2 𝑣0 2 ( 3 5 ) 2 + π‘š2 2 𝑣0 2 ( 1 5 ) 2 ( 4 5 ) 2 π‘š1 2 = π‘š2 2 ( 1 5 ) 2 ∴ π‘š2 π‘š1 = 4 cara lain untuk menyelesaikan soal ini menggunakan perkalian dot dari aljabar momentum. dengan memisalkan bahwa momentum awal ( 𝑝0) dan momentum akhir adalah ( 𝑝′⃗⃗⃗ 1) dan ( 𝑝′⃗⃗⃗ 2). hukum kekekalan momentum linier menjadi 𝑝0 = 𝑝′⃗⃗⃗ 1 + 𝑝′⃗⃗⃗ 2 persamaan ini dikuadratkan sama dengan perkalian dot, sehingga 𝑝0. 𝑝0 = (𝑝′⃗⃗⃗ 1 + 𝑝′⃗⃗⃗ 2). (𝑝′⃗⃗⃗ 1 + 𝑝′⃗⃗⃗ 2) 𝑝0 2 = 𝑝1 2 + 𝑝2 2 + 2𝑝′⃗⃗⃗ 1. 𝑝′⃗⃗⃗ 2 arah kedua momentum akhir partikel tegak lurus, sehingga ( 𝑝′⃗⃗⃗ 1. 𝑝′⃗⃗⃗ 2 = 0). maka persamaannya menjadi 𝑝0 2 = 𝑝1 2 + 𝑝2 2 π‘š1 2 𝑣0 2 = π‘š1 2( 𝑣1 β€² )2 + π‘š2 2( 𝑣2 β€² )2
  • 7. OSN Fisika Bedah soal 314 http://ibnu2003.blogspot.com [ π‘š1 2 𝑣0 2 = π‘š1 2 𝑣0 2 ( 3 5 ) 2 + π‘š2 2 𝑣0 2 ( 1 5 ) 2 ] 1 𝑣0 2 π‘š2 2 ( 1 5 ) 2 = π‘š1 2 βˆ’ π‘š1 2 ( 3 5 ) 2 = π‘š1 2 ( 4 5 ) 2 π‘š2 2 ( 1 5 ) 2 = π‘š1 2 ( 4 5 ) 2 ∴ π‘š2 π‘š1 = 4 56. Pembahasan perhatikan diagram gerak ketiga benda ! a. besar tegangan tali sesaat bola besar dikenai tumbukan bahwa gerak sistem dengan kerangka acuan bola M, dua bola kecil bermassa m bergerak melingkar tidak beraturan dengan kecepatan awal (βˆ’π‘£). Percepatan benda M tegak lurus dengan percepatan bola kecil. Sehingga, tegangan tali sebanding gaya sentripetal ∴ 𝑇 = 𝐹𝑠 = π‘šπ‘£2 𝐿 b. besar tegangan tali sesaat kedua bola kecil akan bertemu. kedua bola kecil bergerak melingkar disekitar bola besar, tetapi kecepatannya tidak konstan. Bola besar memiliki percepatan ( π‘Ž 𝑀) yang belum diketahui. Tegangan Tali ( 𝑇2 ) sesaat kedua bola kecil bertemu gerak translasi sistem Σ𝐹 = π‘€π‘Ž 𝑀 ⇋ 2𝑇2 = π‘€π‘Ž 𝑀 Σ𝐹 = π‘€π‘Ž 𝑀 ⇋ 2𝑇2 = π‘€π‘Ž 𝑀 π‘Ž 𝑀 = 2𝑇2 𝑀 … 1) 𝑀 π‘šπ‘š π‘Ž 𝑀 𝑣 βˆ’π‘£ βˆ’π‘£
  • 8. OSN Fisika Bedah soal 315 http://ibnu2003.blogspot.com kita tinjau gerak melingkar bola kecil 𝑇2 + π‘šπ‘Ž 𝑀 = π‘šπ‘£π‘₯ 2 𝐿 …2) pers 1) masuk pers 2) maka : 𝑇2 + π‘š ( 2𝑇2 𝑀 ) = π‘šπ‘£π‘₯ 2 𝐿 𝑇2 𝑀 + 2π‘š 𝑀 = π‘šπ‘£π‘₯ 2 𝐿 𝑇2 = π‘€π‘šπ‘£π‘₯ 2 𝐿(𝑀 + 2π‘š) …3) ( 𝑣π‘₯) merupakan kecepatan bola kecil relatif terhadap bola besar dalam arah horizontal. Energi kinetik awal pada sistem adalah : πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ = 1 2 𝑀𝑣2 …4) Energi kinetik akhir diketahui dari kecepatan pusat massa sepanjang arah vertikal adalah ( 𝑣𝑐), dengan hukum kekekalan momentum sebesar 𝑀𝑣 = (𝑀 + 2π‘š)𝑣𝑐 𝑣𝑐 = 𝑀𝑣 𝑀 + 2π‘š …5) 𝑣π‘₯ = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘π‘œπ‘™π‘Ž π‘˜π‘’π‘π‘–π‘™ 𝑠𝑏π‘₯ 𝑣𝑐 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘π‘œπ‘™π‘Ž π‘˜π‘’π‘π‘–π‘™ 𝑠𝑏𝑦 sehingga hukum kekekalan enegi kinetiknya menjadi 1 2 (2π‘š)( 𝑣π‘₯ 2 + 𝑣𝑐 2) + 1 2 𝑀𝑣𝑐 2 = 1 2 𝑀𝑣2 …7) π‘šπ‘£π‘₯ 2 + ( 𝑀 + 2π‘š 2 )( 𝑀𝑣 𝑀 + 2π‘š ) 2 = 1 2 𝑀𝑣2 π‘šπ‘£π‘₯ 2 + ( 𝑀 + 2π‘š 2 )( 𝑀2 𝑣2 (𝑀 + 2π‘š)2 ) 2 = 1 2 𝑀𝑣2 π‘šπ‘£π‘₯ 2 + 𝑀2 𝑣2 2(𝑀+ 2π‘š) = 1 2 𝑀𝑣2
  • 9. OSN Fisika Bedah soal 316 http://ibnu2003.blogspot.com 𝑣π‘₯ 2 = 𝑀( 𝑀 + 2π‘š) 𝑣2 βˆ’ 𝑀2 𝑣2 2π‘š(𝑀 + 2π‘š) 𝑣π‘₯ 2 = 𝑀𝑣2 2π‘š [ 2π‘š 𝑀 + 2π‘š ]…8) substitusikan pers 8) ke pers 3) 𝑇2 = π‘€π‘š 𝐿(𝑀 + 2π‘š) 𝑣π‘₯ 2 ∴ 𝑇2 = 𝑀2 π‘šπ‘£2 𝐿(𝑀 + 2π‘š)2 57. Pembahasan a. penentuan kecepatan palu dan pancang setelah tumbukan. kecepatan palu sesaat sebelum menumbuk pancang adalah : 𝑣 = √2π‘”β„Ž = √2𝑔𝑦 𝑀 = π‘šπ‘Žπ‘ π‘ π‘Ž π‘π‘Žπ‘™π‘’ π‘š = π‘šπ‘Žπ‘ π‘ π‘Ž π‘π‘Žπ‘›π‘π‘Žπ‘›π‘” setelah tumbukan palu dan pancang bergerak bersama dengan kecepatan sama besar disebut ( 𝑣′). Maka hukum kekekalan momentum linier menjadi 𝑀𝑣 = (𝑀 + π‘š)𝑣′ ∴ 𝑣′ = 𝑀 𝑀 + π‘š 𝑣(𝑣 = √2𝑔𝑦) maka : ∴ 𝑣′ = 𝑀 𝑀 + π‘š √2𝑔𝑦 b. penentuan besar gaya gesek resultan gaya yang bekerja pada palu dan panjang adalah : Σ𝐹 = 𝑓 βˆ’ ( 𝑀 + π‘š) 𝑔 ( 𝑓) merupakan gaya gesek tanah π‘š 𝑀 𝑦
  • 10. OSN Fisika Bedah soal 317 http://ibnu2003.blogspot.com Hukum kekekalan energi yang berlaku adalah : usaha gaya gesek berbanding dengan perubahan energi kinetik π‘Š = Ξ”πΈπ‘˜ Σ𝐹𝑑 = πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ βˆ’ πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ [𝑓 βˆ’ ( 𝑀 + π‘š) 𝑔]𝑑 = 1 2 (𝑀 + π‘š)𝑣′2 βˆ’ 0 𝑓 = ( 𝑀 + π‘š) 𝑣′2 + 2𝑑( 𝑀 + π‘š) 𝑔 2𝑑 ∴ 𝑓 = 𝑣′2 2𝑑 ( 𝑀 + π‘š) + ( 𝑀 + π‘š) 𝑔 untuk ( 𝑣′ = 𝑀 𝑀+π‘š √2𝑔𝑦), maka : 𝑓 = 1 2𝑑 ( 𝑀 𝑀 + π‘š √2𝑔𝑦) 2 ( 𝑀 + π‘š) + ( 𝑀 + π‘š) 𝑔 ∴ 𝑓 = ( 𝑀 + π‘š) 𝑔 + 𝑔𝑦 𝑑 [ 𝑀2 𝑀 + π‘š ] c. penentuan waktu pancang menembus tanah. tumbukan terjadi karena adanya perubahan momentum yang berbanding dengan impulsnya Ξ£πΉβˆ†π‘‘ = βˆ†π‘ βˆ†π‘‘ = βˆ†π‘ Σ𝐹 = 𝑝 π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ βˆ’ 𝑝 π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ Σ𝐹 = 𝑝 π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ Σ𝐹 βˆ†π‘‘ = ( 𝑀 + π‘š) 𝑣′ ( 𝑀 + π‘š) 𝑔 + 𝑔𝑦 𝑑 [ 𝑀2 𝑀 + π‘š ] βˆ’ ( 𝑀 + π‘š) 𝑔 βˆ†π‘‘ = ( 𝑀 + π‘š) 𝑔𝑦 𝑑 [ 𝑀2 𝑀 + π‘š ] 𝑀 𝑀 + π‘š √2𝑔𝑦 ∴ βˆ†π‘‘ = ( 𝑀 + π‘š 𝑀 ) π‘‘βˆš 2 𝑔𝑦 d. penentuan energi kinetik yang hilang karena tumbukan. Ξ”πΈπ‘˜ = πΈπ‘˜ π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ βˆ’ πΈπ‘˜ π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ Ξ”πΈπ‘˜ = 1 2 𝑀𝑣2 βˆ’ 1 2 (𝑀 + π‘š)𝑣′2
  • 11. OSN Fisika Bedah soal 318 http://ibnu2003.blogspot.com Ξ”πΈπ‘˜ = 1 2 𝑀𝑣2 βˆ’ 1 2 (𝑀 + π‘š) ( 𝑀 𝑀 + π‘š 𝑣) 2 Ξ”πΈπ‘˜ = 1 2 𝑀𝑣2 βˆ’ 1 2 𝑀2 𝑀 + π‘š 𝑣2 Ξ”πΈπ‘˜ = ( 𝑀( 𝑀 + π‘š) βˆ’ 𝑀2 2( 𝑀 + π‘š) ) 𝑣2 Ξ”πΈπ‘˜ = ( π‘€π‘š 2( 𝑀 + π‘š) ) 𝑣2 (𝑣 = √2𝑔𝑦) ∴ Ξ”πΈπ‘˜ = ( π‘€π‘š 𝑀 + π‘š ) 𝑔𝑦 58. Pembahasan π‘š 𝐴 = π‘š 𝐡 = π‘š ↑ 𝑣 𝐴 = π‘š 𝐡 = π‘š 𝑣 𝐴 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘ π‘’π‘π‘’π‘™π‘’π‘š π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘› 𝑣 𝐡 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘ π‘’π‘π‘’π‘™π‘’π‘š π‘‘π‘’π‘šπ‘π‘’π‘˜π‘Žπ‘› = 0 kedua benda terjadi tumbukan lenting sempurna pembuktian sudut antara kedua bola setelah tumbukan besarnya (900 ) persamaan hukum kekekalan momentum π‘š 𝐴 𝑣 𝐴 + π‘š 𝐡 𝑣 𝐡 = π‘š 𝐴 𝑣 𝐴 β€² + π‘š 𝐡 𝑣 𝐡 β€² π‘šπ‘£ 𝐴 + 0 = π‘šπ‘£ 𝐴 β€² + π‘šπ‘£ 𝐡 β€² ⇋ 𝑣 𝐴 = 𝑣 𝐴 β€² + 𝑣 𝐡 β€² dikuadratkan persamaan tersebut, maka penjadikan perkalian dot menjadi 𝑣 𝐴. 𝑣 𝐴 = ( 𝑣 𝐴 β€² + 𝑣 𝐡 β€² ).( 𝑣 𝐴 β€² + 𝑣 𝐡 β€² ) 𝑣 𝐴 2 = 𝑣 𝐴 β€² 2 + 𝑣 𝐡 β€² 2 + 2𝑣 𝐴 β€² . 𝑣 𝐡 β€² π‘π‘œπ‘ πœƒ hukum kekekalan energi kinetik kedua benda 1 2 π‘šπ‘£ 𝐴 2 = 1 2 π‘šπ‘£ 𝐴 β€² 2 + 1 2 π‘šπ‘£ 𝐡 β€² 2 ⇋ 𝑣 𝐴 2 = 𝑣 𝐴 β€² 2 + 𝑣 𝐡 β€² 2 maka 𝑣 𝐴 β€² 2 + 𝑣 𝐡 β€² 2 = 𝑣 𝐴 β€² 2 + 𝑣 𝐡 β€² 2 + 2𝑣 𝐴 β€² . 𝑣 𝐡 β€² π‘π‘œπ‘ πœƒ 2𝑣 𝐴 β€² . 𝑣 𝐡 β€² π‘π‘œπ‘ πœƒ = 0 ⇋ π‘π‘œπ‘ πœƒ = 0 ⇋ πœƒ = 900 setelah tumbukan kedua benda saling tegak lurus
  • 12. OSN Fisika Bedah soal 319 http://ibnu2003.blogspot.com 59. Pembahasan a. jarak total D oleh bola sesaat akan berhenti. kecepatan bola sesaat menumbuk pertama kali 𝑣0 = βˆ’βˆš2π‘”β„Ž0 kecepatan bola setealah menumbuk pertama 𝑣1 = 𝑒𝑣0 = √2π‘”β„Ž0 = √2π‘”β„Ž1 kecepatan bola setelah menumbuk kedua 𝑣2 = 𝑒𝑣1 = √2π‘”β„Ž1 = √2π‘”β„Ž2, pembuktian 𝑒 = 𝑣1 𝑣0 = √2π‘”β„Ž1 √2π‘”β„Ž0 = √ β„Ž1 β„Ž0 β‰ͺ≫ 𝑒 = 𝑣2 𝑣1 = √2π‘”β„Ž2 √2π‘”β„Ž1 = √ β„Ž2 β„Ž1 urutan bilangan bulat ( 𝑖 = 1,2,3…) ∴ 𝑒 = √ β„Žπ‘– β„Žπ‘–βˆ’1 sehingga β„Ž 𝑛 = 𝑒2𝑛 β„Ž0(1,2,3,…) 𝐷 = β„Ž0 + 2(β„Ž1 + β„Ž2 + β„Ž3 + β‹―) 𝐷 = β„Ž0 + 2(𝑒2 β„Ž0 + 𝑒4 β„Ž0 + 𝑒6 β„Ž0 + β‹―) 𝐷 = β„Ž0 + 2𝑒2 β„Ž0(1 + 𝑒2 + 𝑒3 + β‹―) 𝐷 = β„Ž0 + 2𝑒2 β„Ž0 1 1 βˆ’ 𝑒2 = β„Ž0(1+ 2 (1 βˆ’ 𝑒2) + 2𝑒2 1 βˆ’ 𝑒2 ) 𝐷 = β„Ž0 + 2𝑒2 β„Ž0 1 1 βˆ’ 𝑒2 = β„Ž0 ( 1 + 𝑒2 1 βˆ’ 𝑒2 ) b. waktu bola yang ditempuh sampai dengan sesaat akan berhenti. waktu bola turun pertama kali 𝑑0 = √ 2β„Ž0 𝑔 waktu bola bergerak setelah tumbukan ke-n adalah 𝑑 𝑛 = 𝑒 𝑛 √ 2β„Ž0 𝑔 = 𝑒 𝑛 𝑑0
  • 13. OSN Fisika Bedah soal 320 http://ibnu2003.blogspot.com waktu bola naik sama besarnya dengan waktu turun setelah tumbukan 𝑑 𝑛 = 𝑒 𝑛 𝑑0 sehingga 𝑇 = 𝑑0 + 2(𝑑1 + 𝑑2 + 𝑑3 + β‹―) 𝑇 = 𝑑0 + 2(𝑒𝑑0 + 𝑒2 𝑑0 + 𝑒3 𝑑0 + β‹―) 𝑇 = 𝑑0 + 2𝑒𝑑0(1+ 𝑒 + 𝑒2 + β‹―) 𝑇 = 𝑑0(1+ 2 𝑒 1 βˆ’ 𝑒 ) 𝑇 = 𝑑0 ( 1 + 𝑒 1 βˆ’ 𝑒 ) = ( 1 + 𝑒 1 βˆ’ 𝑒 )√ 2β„Ž0 𝑔 c. kelajuan rata-rata bola 𝑣̅ = 𝐷 𝑇 = β„Ž0 ( 1 + 𝑒2 1 βˆ’ 𝑒2) ( 1 + 𝑒 1 βˆ’ 𝑒 )√ 2β„Ž0 𝑔 𝑣̅ = ( 1 + 𝑒2 1 βˆ’ 𝑒2 ) ( 1 βˆ’ 𝑒 1 + 𝑒 )√ π‘”β„Ž0 2 ∴ 𝑣̅ = [ 1 + 𝑒2 (1 + 𝑒)2 ]√ π‘”β„Ž0 2 60. Pembahasan a. tinggi maksimum yang dicapai kedua bola dari hukum kekekalan energi tinggi yang dicapai adalah 𝑣 = √2π‘”β„Ž β„Ž
  • 14. OSN Fisika Bedah soal 321 http://ibnu2003.blogspot.com dari hukum kekekalan momentum linier 𝑝 π‘Žπ‘€π‘Žπ‘™ = 𝑝 π‘Žπ‘˜β„Žπ‘–π‘Ÿ π‘šπ‘£ = 2π‘šπ‘‰ ⇋ 𝑉 = 𝑣 2 dari hukum kekekalan energi mekanik 1 2 (2π‘š) 𝑉2 = 2π‘šπ‘”β„Žβ€² 𝑉2 = 2π‘”β„Žβ€² ⇋ ( 𝑣 2 ) 2 = 2π‘”β„Žβ€² 𝑣2 4 = 2π‘”β„Žβ€² ⇋ β„Žβ€² = 𝑣2 8𝑔 ∴ β„Žβ€² = 2π‘”β„Ž 8𝑔 = β„Ž 4 b. besar massa ( π‘š2) kecepatan ( π‘š1) sebelum tumbukan adalah (𝑣 = √2π‘”β„Ž) dari hukum kekekalan momentum linier π‘š1 𝑣 = ( π‘š1 + π‘š2) 𝑉 𝑉 = π‘˜π‘’π‘π‘’π‘π‘Žπ‘‘π‘Žπ‘› π‘”π‘Žπ‘π‘’π‘›π‘”π‘Žπ‘› 𝑣 𝑉 = π‘š1 + π‘š2 π‘š1 setelah tumbukan bola kedua naik sebesar h/3 dari hukum kekekalan energi diperoleh 𝑉 = √ 2π‘”β„Ž 3 maka : √3 = π‘š1 + π‘š2 π‘š1 ⇋ π‘š1√3 = π‘š1 + π‘š2 ∴ π‘š2 = π‘š1(√3βˆ’ 1) c. karena energi kekal danmomentum kekal, maka masing- masing benda akan kembali ke ketinggian semula d. penentukan kecepatan masing-masing bola π‘š1 = 3π‘š2 dari hukum kekekalan momentum π‘š1 𝑣0 = π‘š1 𝑣1 + π‘š1 𝑣2 3π‘š2 𝑣0 = 3π‘š2 𝑣1 + π‘š1 𝑣2 3𝑣0 = 3𝑣1 + 𝑣2
  • 15. OSN Fisika Bedah soal 322 http://ibnu2003.blogspot.com dari hukum kekekalan energi kinetik 3𝑣0 2 = 3𝑣1 2 + 𝑣2 2 3( 3𝑣1 + 𝑣2 3 ) 2 = 3𝑣1 2 + 𝑣2 2 9𝑣1 2 + 6𝑣1 𝑣2 + 𝑣2 2 = 9𝑣1 2 + 3𝑣2 2 6𝑣1 𝑣2 = 2𝑣2 2 6𝑣1 = 2𝑣2 ⇋ 𝑣2 = 3𝑣1 maka : 3𝑣0 = 3𝑣1 + 𝑣2 3𝑣0 = 3𝑣1 + 3𝑣1 ∴ 𝑣1 = 3𝑣0 6 = 𝑣0 2 ∴ 𝑣2 = 3𝑣1 = 3𝑣0 2 cara lain terjadi tumbukan elastik sempurna, koefisien restitusi e=1 𝑒 = βˆ’ 𝑣1 βˆ’ 𝑣2 𝑣0 ⇋ βˆ’1 = 𝑣1 βˆ’ 𝑣2 𝑣0 βˆ’π‘£0 = 𝑣1 βˆ’ 𝑣2 ⇋ 𝑣2 = 𝑣1 + 𝑣0 maka : 3𝑣0 = 3𝑣1 + (𝑣1 + 𝑣0) 2𝑣0 = 4𝑣1 ∴ 𝑣1 = 𝑣0 2 𝑣2 = 𝑣1 + 𝑣0 ∴ 𝑣2 = 1 2 𝑣0 + 𝑣0 = 3 2 𝑣0