Contoh Soal Impuls Memilih Besar Gaya Penahan

- Contoh soal dan pembahasan perihal momentum dan impuls, memilih besar gaya penahan. Contoh #4 : Sebuah benda yang bermassa 100 gram mula-mula bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Jika untuk menghentikan benda tersebut, sebuah gaya penahan F bekerja pada benda selama kurun waktu 0,2 sekon, maka besar gaya penahan tersebut ialah ....
A. F = 0,5 N
B. F = 1,0 N
C. F = 2,5 N
D. F = 10 N
E. F = 25 N

Pembahasan :
Dik : m = 100 g = 0,1 kg, vo = 5 m/s, vt = 0, t = 0,2
Dit : F = ....?

Untuk menuntaskan soal ini, Sobat Tafsi harus memahami kembali konsep impuls dan momentum untuk melihat hubungan antara gaya dan kecepatan.

Momentum ialah besaran fisika yang menyatakan tingkat kesukaran suatu benda yang bergerak untuk dihentikan.

Semakin besar momentum benda makan semakin sulit benda tersebut tidak boleh dan semakin besar pula dampak yang ditimbulkannya.

Sebuah kendaraan beroda empat yang bergerak dengan kecepatan 100 m/s lebih sulit tidak boleh dibanding dengan kendaraan beroda empat bermassa sama yang bergerak dengan kecepatan 50 m/s.

Secara matematis, momentum suatu benda sama dengan hasil kali massa dengan kecepatannya.
p = m . v

Keterangan :
p = momentum benda (kg m/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)

Momentum erat kaitannya dengan impuls. Impuls ialah besaran yang menyatakan besarnya gaya yang bekerja pada benda dalam waktu yang singkat atau sesaat.

Secara matematis, besar impuls sama dengan hasil kali gaya dengan selang waktu gaya tersebut bekerja.
I = F . Δt

Keterangan :
I = impuls (N.s atau kg m/s)
F = gaya yang bekerja pada benda (N)
Δt = selang waktu (s).

Momentum dan impulas merupakan besaran vektor yang setara. Keduanya mempunyai satuan yang sama menyerupai pada rumus di atas.

Lalu bagaimana hubungan antara impuls dan momentum?

Ketika sebuah gaya bekerja pada suatu benda yang bergerak dalam waktu yang sesaat, ternyata besar impulsnya sama dengan perubahan momentum benda.
I = Δp = m (vt - vo)

Keterangan :
I = impuls (kg m/s)
Δp = perubahan momentum benda (kg m/s).
m = massa benda (kg)
vo = kecepatan mula-mula benda (m/s)
vt = kecepatan simpulan benda (m/s).

Nah, menurut ketiga rumus di atas, Sobat Tafsi sanggup menuntaskan soalnya. Pertama, kita tentukan perubahan momentum benda.

Perubahan momentum benda:
⇒ Δp = m (vt - vo)
⇒ Δp = 0,1 (0 - 5)
⇒ Δp = 0,1 (-5)
⇒ Δp = -0,5

Selanjutnya, kita hitung F menurut hubungan impuls dan momentum:
⇒ I = Δp
⇒ F . Δt = Δp
⇒ F (0,2) = -0,5
⇒ 0,2F = -0,5
⇒ F = -0,5/0,2
⇒ F = -5/2
⇒ F = -2,5 N

Jadi, besar gaya penahan yang bekerja pada benda dan menghentikan benda tersebut ialah 2,5 N.

Tanda negatif mengatakan bahwa gaya yang bekerja berlawanan arah dengan arah gerak benda sebab fungsinya menghambat gerak.

 Contoh soal dan pembahasan perihal momentum dan impuls CONTOH SOAL IMPULS MENENTUKAN BESAR GAYA PENAHAN

Cara ringkas:
Berdasarkan hubungan impuls dan momentum:
⇒ F . t = m (vt - vo)
⇒ F . 0,2 = 0,1 (0 - 5)
⇒ F = -0,5/0,2
⇒ F = -2,5 N
Jawaban : C

Demikian pembahasan pola soal perihal impuls, yakni memilih besar gaya penahan untuk menghentikan sebuah benda yang bergerak.

Contoh Momentum No 5

  • Dua benda A dan B masing-masing bermassa 4 kg dan 5 kg bergerak berlawanan arah (benda A ke kanan dan benda B ke kiri) dan saling mendekati. Keduanya bertumbukan dan sesudah tumbukan, keduanya berbalik arah dengan kecepatan A = 4 m/s dan kecepatan B = 2 m/s. Kecepatan benda B sesudah tumbukan ialah .....


Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi membagikannya kepada teman-teman Kalian melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.