Bank Soal Fisika SMA Tumbukan

Diketahui:

Kecepatan akhir benda K v_K' = 3,0 m/s

Kecepatan awal dan akhir lantai v_L = v_L' = 0 $\rightarrow$ karena lantai diam

Koefisien restitusi e = 0,8

Ditanya:

Kecepatan awal benda K sesaat sebelum menumbuk lantai v_K = ?

Dijawab:

Koefisien restitisi adalah negatif perbandingan antara kecepatan relatif sesaat sesudah tumbukan dengan kecepatan relatif sesaat sebelum tumbukan.

$e=-(\frac {\Delta v'}{\Delta v})$ $=-(\frac {v_B'-v_A'}{v_B-v_A})$

Nilai koefisien restitusi ini terbatas, yaitu antara 0 dan 1. Pada kasus tumbukan lenting sempurna, koefisien restitusi bernilai satu (e = 1). Pada tumbukan lenting sebagian, momentum sistem bersifat kekal namun energi kinetik sistem tidak kekal dengan koefisien restitusi lebih besar dari nol tetapi kurang dari 1 (0 < e < 1). Sedangkan pada tumbukan tidak lenting sama sekali, nilai koefisien restitusi bernilai nol (e = 0).

Pada kasus jatuhnya benda K pada lantai, merupakan contoh dari tumbukan lenting sebagian.

$e=-(\frac {v_L'-v_K'}{v_L-v_K})$

$e=-(\frac {0-3}{0-v_k})$

$e=-(\frac {3}{v_K})$

$0,8=-(\frac {3}{v_K})$

$v_K=-(\frac {3}{0,8})$

$v_K=-3,75$ m/s

Tanda negatif menunjukkan arah kecepatan sebelum tumbukan berlawanan dengan arah kecepatan setelah tumbukan.

Jadi, kecepatan awal benda K sesaat sebelum menumbuk lantai adalah 3,75 m/s.