Soal Dan Pembahasan Impuls, Momentum, dan Tumbukan

Soal 1

Sebuah benda bermassa 5 kg mengalami perubahan kecepatan dari 5 m/s menjadi 10 m/s. Tentukan impuls yang bekerja pada benda!

Pembahasan:

I = P₂ - P₁
I = m.v₂- m.v₁
I = m (v₂- v₁)
I = 5 ( 10 - 5 )
I = 5 (5)
I = 25 kg.m/s

Soal 2

Bola bermassa 20 gram dilempar dengan kecepatan v₁ = 4 m/s ke kiri. Setelah membentur tembok bola memantul dengan kecepatan v₂ = 2 m/s ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah ....

diketahui :

v₁ = -4 m/s
v₂ = 2 m/s
m = 20 gram = 0,02 kg

ditanya :

I = ....?

Pembahasan

I = m (v₂ - v₁)
I = 0,02 (2 - (-4))
I = 0,02 (6)
I =  0,12 N.s

Soal 3

Bola bermassa 0,5 kg dengan kelajuan 25 m/s ditendang kearah keeper dan mengenai tiang gawang, bola tersebut terpental dengan kelajuan 15 m/s. Besar Impuls yang bekerja pada bola adalah ...

Diketahui :

m = 0,5 kg
v = 25 m/s
v = -15 m/s

Ditanya :

I = ... ?

Pembahasan :

I =  m (v₂ - v₁)
I = 0,5 (25 - (-15))
I = 0,5 (40)
I = 20 N.s

Soal 4

Diantara benda bergerak berikut ini mana yang akan mengalami gaya terbesar bila menumbuk tembok hingga berhenti?
A. Benda bermassa 40 kg dengan laju 25 m/s
B. Benda bermassa 50 kg dengan laju 15 m/s
C. Benda bermassa 100 kg dengan laju 10 m/s
D. Benda bermassa 150 kg dengan laju 7 m/s
E. Benda bermassa 200 kg dengan laju 5 m/s

Pembahasan :

Gaya terbesar disebabkan karena momentum yang paling besar juga.

A. p = 40 × 25 = 1.000 kg m/s
B. p = 50 × 15 = 750 kg m/s
C. p = 100 × 10 = 1.000 kg m/s
D. p = 150 × 7 = 1.050 kg m/s
E. p = 200 × 5 = 1.000 kg m/s

Jadi gaya terbesar terdapat pada jawaban D

Soal 5

Benda 100 gram bergerak dengan laju 5 m/s. Untuk menghentikan laju benda tersebut, gaya penahan F bekerja selama 0,2 s. Besar gaya F adalah ....
A. 0,5 N
B. 1,0 N
C. 2,5 N
D. 10 N
E. 25 N

Pembahasan :

Soal 6

Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola, sehingga kecepatan bola menjadi 6 m/s. Bila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, maka perubahan momentumnya adalah ....
A. 8 kg m/s
B. 6 kg m/s
C. 5 kg m/s
D. 4 kg m/s
E. 2 kg m/s

Pembahasan :

∆p = m ∆v
⇒ ∆p = 0,5.(-6.(-2))     (tanda negatif pada (-6) karena bola berbalik arah)
⇔ ∆p = 0,5.(-8)
⇔ ∆p = -4 kg m/s

Soal 7

Sebuah bola voli bermassa 500 gram meluncur dengan kecepatan 10 m/s di atas lantai licin. Setelah mengenai tembok bola berbalik arah dengan kecepatan 6 m/s. Besar perubahan momentum bola adalah ....
A. 8 N.s
B. 6 N.s
C. 4 N.s
D. 2 N.s
E. 1 N.s

Pembahasan :

∆p = m ∆v
⇒ ∆p = 0,5.(-6.(-10))     (tanda negatif pada (-6) karena bola berbalik arah)
⇔ ∆p = 0,5.(-16)
⇔ ∆p = -8 kg m/s

Soal 8

David Beckham menendang bola yang menuju ke arah kakinya dengan kecepatan 10 m/s. Setelah ditendang dengan gaya sebesar 400 N bola berbalik arah dengan kecepatan 108 km/jam. Jika massa bola 500 gram maka besar impuls pada bola adalah ….
A. 10 Ns
B. 20 Ns
C. 30 Ns
D. 40 Ns
E. 50 Ns

Pembahasan :

I = ∆p
⇒ I =  m ∆v   
⇔ I = 0,5.(-30 (-10)) (tanda negatif pada (-30) karena bola berbalik arah)
⇔ I = -20 Ns

Soal 9

Sebuah bola kasti yang massaya 0,10 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kecepatan 20 m/s kemudian dipukul sehingga bola berbalik arah dengan kecepatan 30 m/s. Jika kontak bola dan pemukul terjadi selama 0,0001 sekon, maka besar impuls yang diberikan pemukul pada bola adalah ....
A. 2 N.s
B. 5 N.s
C. 6 N.s
D. 7 N.s
E. 8 N.s

Pembahasan :

I = ∆p
⇒ I =  m ∆v   
⇔ I = 0,1.(-30 (-20)) (tanda negatif pada (-30) karena bola berbalik arah)
⇔ I = -5 Ns

Soal 10

Sebutir peluru 20 gram bergerak dengan kecepatan 10 m/s arah mendatar menumbuk balok bermassa 60 gram yang sedang diam di atas lantai. Jika peluru tertahan di dalam balok, maka kecepatan balok sekarang adalah ....
A. 1,0 m/s
B. 1,5 m/s
C. 2,0 m/s
D. 2,5 m/s
E. 3,0 m/s

Penyelesaian :

Soal 11

Sebutir peluru 40 gram bergerak dengan kecepatan 100 m/s arah mendatar menumbuk balok bermassa 960 gram yang diam di atas bidang datar. Jika peluru tertahan di dalam balok maka kecepatan keduanya menjadi ....
A. 40 m/s
B. 36 m/s
C. 24 m/s
D. 12 m/s
E. 4 m/s

Penyelesaian :

Dua bola A dan B mula-mula bergerak seperti pada gambar. Kedua bola kemudian bertumbukan tidak lenting sama sekali. Kecepatan bola A dan B setelah tumbukan adalah ....
A. 0,5 m/s
B. 1,0 m/s
C. 1,5 m/s
D. 2,0 m/s
E. 2,5 m/s

Soal 12

Dua bola A dan B mula-mula bergerak seperti pada gambar.

Kedua bola kemudian bertumbukan tidak lenting sama sekali. Kecepatan bola A dan B setelah tumbukan adalah ....
A. 0,5 m/s
B. 1,0 m/s
C. 1,5 m/s
D. 2,0 m/s
E. 2,5 m/s

Penyelesaian :

Soal 13

Bola B menumbuk bola A yang sedang diam seperti pada gambar.

Jika setelah tumbukan A dan B menyatu, kecepatan bola A dan B adalah ....

A. 2,0 m/s
B. 1,8 m/s
C. 1,5 m/s
D. 1,0 m/s
E. 0,5 m/s

Penyelesaian :

Soal 14

Mobil A dan truk B masing-masing bermassa 1.500 kg dan 2.500 kg bergerak saling mendekat. Mobil A bergerak ke kanan dengan kecepatan 24 m/s dan truk B bergerak ke kiri dengan kecepatan 12 m/s. Jika mobil A dan truk B bertabrakan secara lenting sempurna, kecepatan tiap-tiap kendaraan setelah bertabrakan adalah ....
A. Mobil A 15 m/s ke kanan dan truk B 21 m/s ke kiri
B. Mobil A 15 m/s ke kiri dan truk B 21 m/s ke kanan
C. Mobil A 21 m/s ke kanan dan truk B 15 m/s ke kiri
D. Mobil A 21 m/s ke kiri dan truk B 15 m/s ke kanan
E. Mobil A 21 m/s ke kanan dan truk B 21 m/s ke kiri

Penyelesaian :

Soal 15

Dua buah benda massanya masing-masing 10 kg dan 6 kg bergerak dalam bidang datar licin dengan kecepatan 4 m/s dan 8 m/s dalam arah yang berlawanan. Jika terjadi tumbukan lenting sempurna, maka kecepatan masing-masing benda setelah tumbukan adalah ....
A. 5 m/s dan 7 m/s searah gerak semula
B. 5 m/s dan 7 m/s berlawanan arah gerak semula
C. 6 m/s dan 10 m/s searah gerak semula
D. 6 m/s dan 10 m/s berlawanan gerak semula
E. 10 m/s dan 4 m/s berlawanan arah gerak semula

Penyelesaian :

Soal 16

Sebuah bola dengan massa 500 gram jatuh bebas ke lantai yang keras. Jika bola mengenai lantai dengan kecepatan 10 m/s dan memantul lagi ke atas dengan ketinggian maksimum pantulan setinggi 0,8 meter, maka impuls yang disebabkan oleh tumbukan tersebut adalah ….
A. 2,5 Ns
B. 3,0 Ns
C. 4,0 Ns
D. 5,0 Ns
E. 7,0 Ns

Penyelesaian :

Soal 17

Bola A bergerak ke kanan, kemudian bertumbukan dengan bola B yang bergerak ke kiri dengan kecepatan 2 m/s. Kecepatan kedua bola setelah tumbukan sebesar 3 m/s ke kanan. Jika massa bola A 25 gram dan massa bola B 30 gram, kecepatan bola A sebelum tumbukan adalah .... m/s
A. 3 m/s
B. 5 m/s
C. 6 m/s
D. 9 m/s
E. 18 m/s

Penyelesaian :

Soal 18

Sebutir peluru bermassa 50 gram ditembakkan horizontal dan menumbuk bola boling bermassa 3 kg yang diam. Setelah terjadi tumbukan dengan peluru, bola boling bergerak dengan kecepatan 0,5 m/s dan peluru tertahan di dalam bola boling. Kecepatan peluru sebelum terjadi tumbukan adalah ....
A. 16,5 m/s
B. 24,5 m/s
C. 28,5 m/s
D. 30,5 m/s
E. 40,5 m/s

Penyelesaian :

Soal 19

Bola A bermassa 0,4 kg bergerak dengan laju 6 m/s dan menummbuk bola B bermassa 0,6 kg yang sedang bergerak mendekati bola A dengan laju 8 m/s. Kedua bola tersebut bertumbukan tidak lenting sempurna. Laju bola setelah tumbukan adalah ....

A. 2,4 m/s searah gerak bola B
B. 2,5 m/s searah gerak bola B
C. 1,4 m/s searah gerak bola B
D. 2,4 m/s searah gerak bola A
E. 2,5 m/s searah gerak bola A

Penyelesaian :

Soal 20

Sebuah bola jatuh bebas dari ketinggian 100 m di atas lantai. Jika koefisien restitusi antara bola dengan lantai 0,5 maka tinggi pantulan pertama bola tersebut adalah ....
A. 20 m
B. 25 m
C. 50 m
D. 75 m
E. 80 m

Penyelesaian :

Berlangganan update artikel terbaru via email: