Pengertian, Rumus, dan Gambar Tumbukan Bola dengan Lantai, dan Tumbukan Balistik

Contoh soal 1 

Sebuah bola dijatuhkan bebas dari ketinggian 6,4 m di atas lantai. Pada pantulan pertama oleh lantai, bola mencapai ketinggian maksimum 4,8 m di atas lantai. Berapa ketinggian maksimum yang dicapai bola dari pantulan yang ke tiga?

A. 4,2 m
B. 3,6 m
C. 3,2 m
D. 2,7 m
E. 2,4 m

Jawab:

Besaran yang diketahui:

= 6,4 m
= 4,8 m

Ditanyakan:

= ...?

Pembahasan:

Ingat konsep koefisien restitusi:

Jika kedua ruas dikuadratkan, maka diperoleh:

Jadi, ketinggian maksimum yang dicapai bola dari pantulan yang ke tiga adalah 2,7 m. Jawaban (D).

Baca juga: Pengertian dan Rumus Impuls, Momentum, dan Tumbukan

Contoh soal 2

Untuk mengetahui kecepatan anak panah yang melesat dari busurnya bisa menggunakan cara berikut. Sebuah kotak kardus besar kita isi penuh dengan kertas sehingga massa totalnya 2 kg. Kotak ini kemudian diletakkan di atas lantai dengan koefisien gesek 0,3. Anak panah (massa 30 gram) kemudian dibidikkan secara horizontal ke arah kotak.

Kardus dan anak panah yang menancap kemudian bergerak meluncur sejauh 24 cm. Kecepatan anak panah saat dilepaskan dari busurnya adalah .... (abaikan gaya gesekan dengan udara)

A. 81,0 m/s
B. 81,2 m/s
C. 81,5 m/s
D. 82,0 m/s
E. 82,4 m/s

Jawab:

Soal tumbukan dikaitkan dengan usaha dan gaya gesek. Dari hukum kekekalan momentum, kotak mula-mula diam, kotak dan anak panah jadi satu setelah bertumbukan kemudian bergerak sama-sama:

Menentukan v' dari usaha gaya gesek:

Kembali ke persamaan hukum kekekalan momentum di atas:

Jadi, kecepatan anak panah saat dilepaskan dari busurnya adalah 81,2 m/s. Jawaban (B).

Baca juga: Tumbukan Lenting Sempurna atau Tumbukan Elastis