• Tentang
  • Panduan Pengguna
  • Kebijakan Cookie
  • Daftar Isi

Ilmu Sains

Media Pembelajaran Ilmu Sains | Biologi, Fisika, Geografi, Kimia, dan Matematika

  • Home
  • Biologi
  • Fisika
  • Kimia
  • Geografi
  • Matematika
  • Makalah
  • Berita
  • Ilmuan
Home » fisika » mekanika » Penjelasan tentang Tumbukan (Lenting Sempurna, Sebagian, dan Tidak Sama Sekali)

Penjelasan tentang Tumbukan (Lenting Sempurna, Sebagian, dan Tidak Sama Sekali)

garismasuk
6 Comments
fisika, mekanika
Rabu, 02 Desember 2015
Dalam kehidupan ini, banyak kita jumpai peristiwa tumbukan. Tabrakan mobil di jalan raya, bus menabrak pohon, tumbukan dua bola biliar, tumbukan antara bola dengan tanah atau dinding merupakan contoh peristiwa tumbukan. Tumbukan dapat terjadi pada saat benda yang bergerak mengenai benda lain yang sedang bergerak atau diam. Pada materi ini, kita hanya akan membahas mengenai tumbukan sentral lurus, yaitu tumbukan antara dua benda yang arah kecepatannya berimpit dengan garis hubung kedua pusat massa benda.

Berdasarkan sifat kelentingan benda, tumbukan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali. Dengan menggunakan Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi, kita dapat menentukan peristiwa yang terjadi setelah tumbukan. 

1. Tumbukan Lenting Sempurna 
Apabila tidak ada energi yang hilang selama tumbukan dan jumlah energi kinetik kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan sama, maka tumbukan itu disebut tumbukan lenting sempurna. Pada tumbukan lenting sempurna berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik. Misalnya, dua buah benda massanya masing-masing m1 dan m2 bergerak dengan kecepatan v1 dan v2 dengan arah berlawanan seperti pada gambar berikut.




Tumbukan lenting sempurna antara dua benda

Tumbukan lenting sempurna antara dua benda: 
(a) sebelum tumbukan, (b) saat tumbukan, (c) setelah tumbukan.

Kedua benda bertumbukan lenting sempurna, sehingga setelah tumbukan kecepatan kedua benda menjadi v1' dan v2' . Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum, dituliskan:

m1 v1 + m2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
m1 v1 – m1 v1' = m2 v2' – m2 v2
m1 (v1 – v1' ) = m2 (v2' – v2 )
(i)
Dari Hukum Kekekalan Energi Kinetik diperoleh:



(ii)
Jika persamaan (ii) dibagi dengan persamaan (i) diperoleh:

v1 + v1' = v2' + v2
v1' – v2' = v2 – v1
v1' – v2' = -(v1 – v2 )
(2)
Persamaan (2) dapat dituliskan:

(3)
Bilangan pada persamaan (3) disebut koefisien restitusi (e), yang merupakan negatif perbandingan kecepatan relatif kedua benda sebelum tumbukan. Persamaan (3) dapat dinyatakan:

(4)
Dengan demikian, pada tumbukan lenting sempurna koefisien restitusi (e) = 1.

2. Tumbukan Lenting Sebagian
Pada tumbukan lenting sebagian, beberapa energi kinetik akan diubah menjadi energi bentuk lain seperti panas, bunyi, dan sebagainya. Akibatnya, energi kinetik sebelum tumbukan lebih besar daripada energi kinetik sesudah tumbukan. Sebagian besar tumbukan yang terjadi antara dua benda merupakan tumbukan lenting sebagian.

Pada tumbukan lenting sebagian berlaku Hukum Kekekalan Momentum, tetapi tidak berlaku Hukum Kekekalan Energi Kinetik.

ΣEk > ΣEk ' , maka:
Ek1 + Ek2 > Ek1' + Ek2'
v2 – v1 > v1' – v2'

Sehingga persamaan (3) dapat dituliskan:

(5)
Dengan demikian, dapat disimpulkan pada tumbukan lenting sebagian, koefisien restitusi (e) adalah:
0 < e < 1.

Untuk menentukan koefisien restitusi benda yang bertumbukan, perhatikan contoh berikut ini. Perhatikan gamba berikut!
Tumbukan lenting sebagian antara bola dengan lantai
Tumbukan lenting sebagian antara bola dengan lantai.

Sebuah bola elastis jatuh bebas dari ketinggian h1 dari lantai, maka akan terjadi tumbukan antara bola dengan lantai sehingga bola memantul setinggi h2. Berdasarkan persamaan pada gerak jatuh bebas, kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan adalah:


Gerak bola sesaat setelah terjadi tumbukan dapat diidentifikasikan dengan gerak jatuh bebas, sehingga:

(arah ke atas negatif)

Karena lantai diam, maka kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan adalah nol, v2 = v2 ' = 0, sehingga besarnya koefisien restitusi adalah:

(6)
3. Tumbukan tidak Lenting Sama Sekali
Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, sesudah tumbukan kedua benda bersatu, sehingga kecepatan kedua benda sesudah tumbukan besarnya sama, yaitu v1' = v2' = v'. Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum maka:

m1 v 1 + m 2 v2 = m1 v1' + m2 v2'
m1 v1 + m2 v2 = (m1 + m 2 ) 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).

Tweet

6 Responses to "Penjelasan tentang Tumbukan (Lenting Sempurna, Sebagian, dan Tidak Sama Sekali)"

  1. Unknown23 Januari 2017 pukul 00.50

    Sangar bermanfaat ! Terima Kasih untuk informasinya !

    BalasHapus
    Balasan
      Balas
  2. yudityaa966 Agustus 2017 pukul 22.53

    Terima kasih 😊 sangat membantu

    BalasHapus
    Balasan
    1. Unknown5 April 2019 pukul 15.11

      Thanks

      Hapus
      Balasan
        Balas
    2. Balas
  3. Unknown29 November 2018 pukul 00.32

    Jozz

    BalasHapus
    Balasan
      Balas
  4. Unknown1 Desember 2018 pukul 22.18

    terima kasih very helpful, dan izin untuk mengutip buat tugas brosur

    BalasHapus
    Balasan
      Balas
  5. denisanulur15 Februari 2019 pukul 11.46

    Tq

    BalasHapus
    Balasan
      Balas
Tambahkan komentar
Muat yang lain...

Komentar Anda ...?

← Posting Lebih Baru Posting Lama → Beranda
Langganan: Posting Komentar (Atom)

Kami Juga ada di Facebook

Sains Mini

Materi Pilihan

  • Penjelasan mengenai 6 Sifat Gelombang
  • Pengertian Muatan Konduksi dan Induksi pada Listrik Statis
  • Penjelasan tentang Bentuk Orbital pada Atom
  • Aplikasi Hukum Kekekalan Momentum
  • Penjelasan Reaktor Nuklir Bagian Beserta Fungsinya
Diberdayakan oleh Blogger.

Saran Materi

Kategori

fisika (169) manusia (50) astronomi (23) iklim (17) tumbuhan (17) kingdom animalia (14) energi (12) hidrosfer (11) sel (11) cuaca (9) pencernaan (9) darah (7) hewan (7) penyakit (7) pernapasan (6) metabolisme (5) organ (5) peta (5) jaringan (4) tulang (4) indra (3) atmosfer (2) ekosistem (2) tata surya (2) teknologi (2) SIG (1) budaya (1) bumi (1) hormon (1) jantung (1) otot (1) respirasi (1) saraf (1)
Copyright 2014 Ilmu Sains - All Rights Reserved Biologi Indonesia - Powered by Blogger