Soal 1: Hukum Kekekalan Momentum pada Peluru dan Balok

Diketahui:

• Massa peluru ($m_1$) = 0,01 kg
• Kecepatan peluru sebelum menembus balok ($v_1$) = 1000 m/s
• Kecepatan peluru setelah menembus balok ($v_1'$) = 500 m/s
• Massa balok ($m_2$) = 10 kg
• Kecepatan balok sebelum tertembus peluru ($v_2$) = 0 m/s (diam)
• Kecepatan balok setelah tertembus peluru ($v_2'$) = ? (yang dicari)

Prinsip:

Hukum Kekekalan Momentum:
Total momentum sebelum tumbukan = Total momentum setelah tumbukan

$m_1 v_1 + m_2 v_2 = m_1 v_1' + m_2 v_2'$

Dengan memasukkan nilai-nilai yang sudah diketahui:

$0,01 \times 1000 + 10 \times 0 = 0,01 \times 500 + 10 \times v_2'$

$10 + 0 = 5 + 10 v_2'$

$10 - 5 = 10 v_2'$

$5 = 10 v_2'$

$v_2' = \frac{5}{10} = 0,5 \, \text{m/s}$

Jawaban Soal 1:

Kecepatan balok setelah tertembus peluru adalah 0,5 m/s ke kanan.

---

Soal 2: Hukum Kekekalan Momentum pada Tumbukan Benda A dan B

Diketahui:

• Massa benda A ($m_A$) = 2 kg
• Kecepatan benda A sebelum tumbukan ($v_A$) = 3 m/s
• Massa benda B ($m_B$) = 1 kg
• Kecepatan benda B sebelum tumbukan ($v_B$) = -12 m/s (ke arah berlawanan)
• Kecepatan benda A setelah tumbukan ($v_A'$) = -2 m/s (ke kiri)
• Kecepatan benda B setelah tumbukan ($v_B'$) = ? (yang dicari)

Prinsip:

Hukum Kekekalan Momentum:
Total momentum sebelum tumbukan = Total momentum setelah tumbukan

$m_A v_A + m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'$

Masukkan nilai-nilai yang sudah diketahui:

$2 \times 3 + 1 \times (-12) = 2 \times (-2) + 1 \times v_B'$

$6 - 12 = -4 + v_B'$

$-6 = -4 + v_B'$

$v_B' = -6 + 4 = -2 \, \text{m/s}$

Jawaban Soal 2:

Kecepatan benda B setelah tumbukan adalah 2 m/s ke kiri.

---

Apakah Anda ingin penjelasan lebih lanjut tentang langkah-langkah ini atau ada yang kurang jelas?

Berikut adalah beberapa pertanyaan terkait:

1. Bagaimana cara menentukan arah gerak benda setelah tumbukan dalam hukum kekekalan momentum?
2. Apa yang terjadi jika ada gaya eksternal yang bekerja pada sistem dalam hukum kekekalan momentum?
3. Bagaimana cara mengaplikasikan hukum kekekalan energi dalam tumbukan elastis dan tidak elastis?
4. Mengapa kita menggunakan momentum dalam analisis tumbukan daripada hanya menggunakan gaya atau percepatan?
5. Apa perbedaan antara tumbukan elastis dan tumbukan tidak elastis?

Tip: Selalu pastikan bahwa satuan massa dan kecepatan konsisten dalam setiap persamaan, dan tentukan arah gerak benda dengan jelas untuk menghindari kesalahan tanda pada kecepatan.