Contoh Soal Fisika (Momentum Gaya)

       A.     Pilihlah jawaban yang tepat!

1.        Bola bermasa 0,2 kg  dilepaskan dari ketinggian 2o m tanpa kecepatan awal. Bola kemudian mengenai lantai dan terpantul kembali sampai ketinggian 5 m (g= 10 ms^-2). Impuls yang bekerja pada bola adalah ... Ns.

a.       2                                     c.  6                                    e.  10

b.      4                                     d.  8

2.        Peristiwa berikut termasuk contoh tumbukkan, kecuali ...

a.       Sebuah gerbong kereta menumbuk gerbong yang lainnya

b.      Raket tenis atau tongkat bisbol yang memukul bola

c.       Seorang anak mendorong gerobak

d.      Dua bola biliar yang bertumbukkan

e.       Martil memukul paku

3.        Bola yang semula diam dipukul sehingga memiliki kecepatan 20 m/s. Jika massa bola 0,1 kg, impuls gaya pemukul sebesar ... Ns.

a.       2                                     c.  5                                    e.  8

b.      3                                     d.  6

4.        Kurva gaya terhadap waktu yang bekerja pada partikel bermassa 2 kg digambarkan sebagai berikut.

f(2)

t(2)

Jika partikel semua diam, impuls gaya yang bekerja sebesar ... Ns.

a.       1                                     c.  3                                    e.  5

b.      2                                     d.  4

5.        Hukum kekekalan momentum aan berlaku pada dua benda identik yang berinteraksi jika ...

a.       Massa kedua benda beda

b.      Massa kedua benda sama

c.       Kelajuan kedia benda beda

d.      Kelajuan kedua benda sama

e.       Tidak ada gaya luar yang memengaruhi

6.        Truk pengangkut sayur bergerak dengan kecepatan 80 km/jam. Di tengah jalan, beban sayur bermassa 25 kg terjatuh karena talinya putus. Nilai momentum yang dimiliki truk tersebut menjadi ...

a.       Tetap                                                 d. Bertambah

b.      Berubah                                             e.  Bertambah lalu berurang

c.       Berkurang

7.        Benda bermassa 100 gram bergerak dengan kecepatan 10m/s. Momentum yang dihasilkan benda tersebut sebesar... kg m/s.

a.       1000                               c.  100                                e.  1

b.      500                                 d.  10

8.        Bola bermassa 150 g bergerak ke kanan dengan kecepatan 20 m/s menumbuk bola lain yang bermassa 100 g dan dalam keadaan diam. Jika tumbukkan bersifat tidak relatif, kecepatan setiap bola setelah tumbukan sebesar ... m/s.

a.       4                                     c.  8                                    e.  28

b.      6                                     d.  12

9.        Benda bermassa 1 kg  jatuh bebas dari ketinggian 5 m. Jika setelah menumbuk lantai benda memantul dengan kecepatan 2 ms^-1 (g=10 ms^-2), besarnya impuls pada benda adalah ... Ns.

a.       10                                   c.  40                                  e.  200

b.      12                                   d.  80

10.    Sebuah baru bergerak menuruni bukit dengan kecepatan 150 m/s. Jika besar momentum batu 300 kg m/s, massa batu adalah ... kg.

a.       2                                     c.  6                                    e.  10

b.      4                                     d.  8

11.    Diantara benda-benda berikut yang mempunyai  momentum terbesar adalah ...

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 denga laju  7 m/s

e.       Benda bermassa 200 kg dengan laju 5 m/s

12.     Pada permainan boia kasti, bola bermassa 0,5 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya ber­lawanan dengan gerak bola sehingga kecepatan bola menjadi 6 m/s. Apabia boia bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, perubahan momentumnya sebesar ... kg m/s.

a.        8                              d. 4

b.        6                              e. 2

c.        5

13.    Energi kinetik dua benda setelah terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali sebesar 500 joule. Jika massa berturut-turut  benda 10 kg dan 5 kg, momentum  benda  setelah  terjadi tumbukan sebesar ... kg m/s.

a.  40                             c.    50                                   e. 120

b.  45                            d. 100

14.  Pada suatu permaitan biliar, bola berwarna ungu bergerak ke sisi barat meja dengan kecepatan 40 cm/s.  Bola ungu  ini menumbuk bola biru yang semula diam dengan sifat  tumbukan lenting sempurna. Kecepatan bola ungu dan bola biru setelah tumbukan berturut-turut ... (massa kedua bola sama)

a.                0  m/s  dan 0 cm/s

b.        0 cm/s dan 40 cm/s

c.        40 cm/s  dan  0 cm/s

d.        40  cm/s dan 40 cm/s

e.        Tak terhingga

15.    Dua bola memifki massa berturut-turut 0,8 kg dan 1,2 kg bergerak dalam arah yang sama Kecepatan gerak boia pertama 10 m/s dan kecepatan bola kedua 20 m/s. Jika bola kedua menumbuk bola pertama dan keduanya berkumpul menjadi satu, kecepatan kedua benda sebesar... m/s.

a.        2                              d. 16

b.        4                              e. 32

c.        8

16.  Mobil dan truk berturut-turut bermassa 1.500 kg dan 2.500 kg bergerak saling mendekat. Mobil bergerak ke kanan dengan kecepatan 24 m/s dan truk bergerak ke kiri dengan kecepatan 12 m/s. Jika mobil dan truk bertabrakan secara lenting sempurna, kecepatan tiap-tiap kendaraan setelah bertabrakan adalah ....

a.        mobil 15 m/s ke kanan dan truk 21 m/s ke kiri

b.        mobil 15 m/s ke kiri dan truk 21 m/s ke kanan

c.         mobil 21 m/s ke kanan dan truk 15 m/s ke kiri

d.        mobil 21 m/s ke kiri dan truk 15 m/s ke kanan

e.        mobil 21 m/s ke kanan dan truk 21 m/s ke kiri

17.  Dua troli A dan B bermassa sama yaitu 1,5 kg bergerak saling mendekat dengan v_A = 4 m/s dan  v_B = 5 m/s. Jika kedua troli bertumbukan tidak lenting sama sekali, kecepatan kedua troli sesudah bertumbukan adalah ...     

a.     4,5 m/s ke kanan

b.     4,5 m/s ke kiri

c.     1,0 m/s ke kiri

d.     0,5 m/s ke kiri  

e.     0,5 m/s ke kanan

18.    Bola dengan massa  m dilempar dengan  kecepatan v ke dinding secara tegak  lurus. Jika tumbukan yang terjadi lenting sempurna, impuls yang terjadi pada bola sebesar ...

a.  0                               c.  mv                                     e.  3mv

b.   1 mv                       d.  2mv

       2

19. Pada permainan bola kasti, bola bermassa 0,05 kg mula-mula bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Kemudian bola tersebut dipukul dengan gaya F berlawanan dengan gerak bola sehingga kecepatan bola berubah menjadi 6 m/s, ber­lawanan dengan arah semula. Apabila bola bersentuhan dengan pemukul selama 0,01 sekon, besar gaya yang diberikan pemukul pada bola kasti adalah ... N.

a.     80                           d. 40

b.     60                           e. 20

c.     50

20. Bola basket bermassa 0,6 kg dilemparkan ke arah ring, tetapi meleset dan mengenai papan kayu. Jika nilai e sebesar 0,8 dan kecepatan lemparan bola 5 m/s, nilai kecepatan pantulan bola sebesar ... m/s.

a.     2                              c. 6                    e. 10

b.     4                              d. 8

B. Kerjakan soal-soal berikut!

1.  Seorang pemain bisbol akan memukul bola (m = 0,15 kg) yang datang kepadanya dengan kecepatan 10 m/s. Bola bersentuhan dengan pemukul dalam waktu 0,01 detik sehingga bola berbalik arah dengan kecepatan 15 m/s.Tentukan besar perubahan momentumnya!

2.  Mobil listrik bermassa 1,5 ton bergerak dengan kecepatan 97,2 km/jam. Hitung momentum yang dihasilkan mobil tersebut!

3.  Kapal pesiar bermassa 225.282 ton mengarungi Samudra Atlantik dengan kecepatan rata-rata 40 km/jam. Kapal pesiar tersebut telah mengapung di samudra selama satu bulan hingga akhirnya berlabuh di Terusan Panama. Hitunglah momen­tum kapal ketika berlabuh selama 7 hari!

4. Trem bermassa 10.000 kg bergerak dengan kelajuan 24 m/s menabrak trem sejenis yang sedang berhenti. Setelah terjadi tumbukan, kedua trem saling menempel dan bergerak bersama. Berapakah kelajuan trem sesudah tumbukan?

5. Peluru bermassa 10 gram melesat dengan kecepatan x m/s dari sebuah senapan api. Jika massa senapan 5 kg dan senapan bergerak dengan kecepatan 0,1 m/s berlawanan dengan arah peluru, hitung besar momentum senapan tersebut!

6. Bola kasti dilemparkan ke lantai sehingga menghasilkan pola pantulan seperti pada gambar.

 

Hitung koefisien restitusi pola pantulan bola tersebut!

7.   Motor yang sedang diparkir ditabrak oleh motor lain sehingga kedua motor menjadi satu dan bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Jika massa kedua motor sama yaitu sebesar 500 kg, hitung kecepatan gerak motor penabrak sebelum terjadinya tabrakan!

8.   Benda bermassa 1 kg bergerak dengan kecepat­an 10 m/s menumbuk secara tidak lenting sama sekali benda lain yang bermassa 2 kg yang sedang bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Tentukan kecepatan benda-benda ini setelah tumbukan!

9.   Dian dan Erna sedang berlatih voli. Dian memukul bola voli bermassa 0,5 kg dengan kecepatan awal 3 m/s ke arah Erna. Erna kemudian menangkis bola sehingga bola bergerak dengan kecepatan 2 m/s ke arah Dian. Jika waktu sentuh bola saat ditangkis Erna sebesar 0,01 s, hitung gaya impuls yang dihasilkan Erna!

10.Dua benda P dan Q yang bermassa sama saling bertumbukan. Kecepatan benda P sebelum tumbukan sebesar 5 m/s ke arah barat. Kecepatan benda Q sebelum tumbukan sebesar 5 m/s ke arah timur. Jika kedua bola bertumbukan lenting sempurna, hitung kecepatan dan arah kedua bola sebelum tumbukan!