Bank Soal Fisika SMA Tumbukan

Diketahui:

Ketinggian pantulan pertama h₁ = 61 cm = 0,61 m

Ketinggian pantulan kedua h₂ = 24 cm = 0,24 m

Ditanya:

Ketinggian awal bola dijatuhkan h₀ = ?

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 benda jatuh bebas, kecepatan benda sesaat sebelum mencapai dasar dinyatakan dengan

$v=\sqrt {2gh}$

berdasarkan persamaan tersebut terlihat bahwa kecepatan sebanding dengan kuadrat ketinggian $v\sim h$ , sehingga koefisien restitusi untuk tumbukan dengan lantai yang menghasilkan pantulan dengan ketinggian tertentu dapat dirumuskan dengan

$e=\sqrt {\frac {h_2}{h_1}}=\sqrt {\frac {h_1}{h_0}}$

Maka, untuk menentukan ketinggian awal bola basket dijatuhkan harus mencari koefisien restitusi terlebih dahulu.

$e=\sqrt {\frac {h_2}{h_1}}$

$e=\sqrt {\frac {0,24}{0,61}}$

$e=0,8$

sehingga

$e=\sqrt {\frac {h_1}{h_0}}$

$0,8=\sqrt {\frac {0,61}{h_0}} ​ $

$0,64=\frac {0,61}{h_0}$

$h_0=\frac {0,61}{0,64}$

$h_0=0,95$ m

$h_0=95$ cm

Jadi, bola bekel dijatuhkan dari ketinggian 95 cm.