TUGAS MANDIRI FISIKA
DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN
SMA NEGERI 3 SRAGEN
TAHUN PELAJARAN 2011/2012
TEORI TUMBUKAN
Kekekalan
momentum merupakan sebuah sarana yang sangat bermanfaat untuk membahas proses
tumbukan. Impuls adalah besaran vektor yang arahnya sama dengan arah
gaya. Secara matematis ditulis:
Dengan :
|
I
|
:
|
Impuls gaya yang bekerja dalam
waktu singkat (Ns)
|
|
F
|
:
|
Gaya (N)
|
|
Dt
|
:
|
Selang waktu saat benda dikenai
gaya (sekon)
|
Peristiwa
tumbukan antara dua buah benda dapat dibedakan menjadi beberapa jenis.
Perbedaan tumbukan-tumbukan tersebut dapat diketahui berdasarkan nilai
koefisien elastisitas (koefisien restitusi) dari dua buah benda yang
bertumbukan. Koefisien elastisitas dari dua benda yang bertumbukan sama dengan
perbandingan negatif antara beda kecepatan sesudah tumbukan dengan beda
kecepatan sebelum tumbukan. Secara matematis, koefisien elastisitas dapat dinyatakan sebagai berikut:
dengan
:e = koefisien
elastisitas ( 0 < e <1 )
Ketika dua buah benda saling bergerak
mendekati kemudian bertumbukan (bertabrakan), setidaknya ada tiga jenis
tumbukan yang terjadi.
1) Tumbukan Lenting Sempurna
Pada peristiwa tumbukan lenting
sempurna, berlaku :
a. Hukum kekekalan energi mekanik
b. Hukum kekekalan momentum
c. Koefisien restitusi e = 1
2)
Tumbukan Lenting Sebagian
Pada peristiwa tumbukan lenting
sebagian, berlaku :
a. Hukum kekekalan momentum
b. Koefisien restitusi (0<e<1)
3) Tumbukan Tak Lenting sama sekali
Pada tumbukan tak lenting sama
sekali, berlaku :
a. Seluruh energi mekanik terserap.
b. Berlaku hukum kekekalan momentum.
c. Setelah tumbukan, benda menyatu.
d. Koefisien restitusi e = 0.
e. Kecepatan sesudah tumbukan :
f. Untuk kasus tumbukan tak elastis
dan benda kedua dalam keadaan diam
(v2 = 0), maka
nilai perbandingan energi kinetik kedua sistem :
Berdasarkan
Hukum Kekekalan Momentum maka:
m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) v’
Karena v1′ = v2′, maka v1′ – v2′ = 0, sehingga koefisien
restitusi (e) adalah:
Jadi, pada tumbukan tidak lenting sama sekali besarnya koefisien restitusi
adalah nol (e =0).
Contoh Tumbukan Dalam Kehidupan
Sehari-hari
1. Tumbukan Lenting Sempurna
Misalkan
sebuah benda A dan B bertumbukan, maka setelah kedua benda tersebut
bertumbukan, kedua benda tadi akan kembali dengan kecepatan yang sama sebelum
benda bertumbukan. Peristiwa tadi disebut dengan lenting sempurna.
2. Tumbukan Lenting Sebagian
Dua bola billiard yang saling
bertumbukan pada permainan billiard. Kecepatan bola setelah menumbuk berkurang
dari kecepatan sebelum menumbuk. Maka Tumbukan ini dinamakan tumbukan lenting
sebagian.
3. Lenting
Tak Sempurna atau Tidak Lenting sama sekali
Sebuah
bola yang ditendang oleh seorang pemain, kemudian ditangkap oleh seorang
penjaga gawang. Peristiwa ini disebut dengan lenting tak sempurna atau tidak
lenting sama sekali, karena setelah terjadi tumbukan bola menempel atau
dipegang oleh penjaga gawang.
Sebuah
bola tenis yang setelah dipukul oleh pemain menempel pada raket pemain yang
lain.
·
Kesimpulan :
-
Tumbukan
lenting sempurna adalah tumbukan yang kecepatan benda sebelum menumbuk dan
sesudah menumbuk sama besarnya.
-
Tumbukan
lenting sebagian adalah tumbukan yang apabila setelah benda menumbuk kecepatan
nya berkurang dari kecepatan sebelum menumbuk.
-
Tumbukan
tidak lenting sama sekali adalah tumbukan yang setelah bertumbukan kedua benda
menyatu..
·
Tumbukan yang
paling sering terjadi adalah tumbukan lenting sebagian.
:a
:b
:c
:d
:e
:f
:g
:h
:i
:j
:k
:l
:m
:n
:o
:p
:q
:r
:s
:t
