Skip to content
Juni 29, 2012 / meteorafis

tumbukan

TUMBUKAN

                Dalam kehuidupan sehari-hari ,kita bisa menyaksikan benda. Benda saling bertumbukan. Banyak kecelakaan yang terjadi di jalan raya sebagiannya terjadi di sebabkan oleh tabrakan (tumbukan)antara dua kendaraan. Baik antara sepeda motor dengan sepeda motor/mobil dengan mobil maupun antara sepeda motor dengan mobil. Demikian juga kereta api atau kendaraan lain.

                Hidup kita tidak terlepas dari adanya tumbukan. Pada saat bola sepak di tendang pada saat itu juga terjadi tumbukan antara bola sepak dengan kaki. Demikian juga terjadi tumbukan pada permainan billyard dan pemain kelereng. Masih banyak contoh lainnya yang dapat kalian temui dalam kehidupan sehari-hari.

                Pada pembahasan mengenai momentum dan impuls. Kita telah meninjau hubungan antara momentum benda dengan peristiwa tumbukan. Hukum kekekalan momentung yang telah di ulas sebelumnya juga selalu di tinjau ketika dua benda saling bertumbukan.

                Berdasarkan sifat kelintingan atau elastisitas benda yang bertumbukan dapat di bedakan menjadi tiga jenis,yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sama sekali. Sekarang marilah kita tinjau berlakunya hukum-hukum ekanika pada masing masing tumbukan tersebut.

 

                1.TUMBUKAN LENTING SEMPURNA

                Yang dikatakan lenting sempurna yaitu dua benda jika momentum dan energi kinetik kedua benda sebelum tumbukan sama dengan momentum dan energi kinetik setelah tumbukan. Dengan kata lain, pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik.

                Sekarang, marilah kita bagai mana persamaan-persamaan yang berlaku dalam tumbukan lenting sempurna. Misalkan dua benda masing-masing masanya m1 dan m2 mula-mula bergerak dengan kecepatan V1 dan V2 yang arahnya berlawanan. Kedua benda bertumbukan sehingga kecepatan akhir kedua benda menjadi V11 dan V21seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

 

                                    

               v1                v2                                                                                               v11                                 v21

                                                                                                                                          

 

      m1                                         m2                      m1          m2                       m             m2

 

sebelum tumbukan                       saat tumbukan                          setelah tumbukan

 

                     gambar 6.2. tumbukan lenting sempurnadiantara dua benda

 

 

Nah ,benda-benda yang mengalami tumbukan lenting sempurna tidak menghasilkan bunyi,panas atau bentuk energi lain ketika terjadi tumbukan. Tidak ada energi kinetik yang hilang selama proses tumbukan. Dengan kata lain kita bisa mengtakan bahwa peristiwa tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan energi kinetik.

 

                        Secara Matematis Dapat di Tulis        :

            Hukum kekekalan momentum

                        m1v1+ m2v2     = m1v1 + m2v21

                        m1(v1-v11)        = -m2(v2-v21) ………………(1)

 

 

 

            Hukum Kekekalan Energi

                        m1v12 +m2v21   =m1v11 2 + m2v21 2

 

                m1v12+ m2v22     =-m1v12 +m2v21 2

            m1(v12-v11 2)      =-m1(v22-v21 2)

   m1(v1+v11) (v1-v11)     =-m2 (v2+v21) (v2-v21) ……………..(11)

 

            Jika persamaan (11) di bagi dengan persamaan (1) ,di peroleh

            v1+v11   = v2+v21

            v11-v21  = v2-v1

 

Persaman di atas dapat juga ditulis sebagai berikut      :

            v1-v1  = (-v11-v21)

            Rumus ini menunjukan bahwa pada tumbukan lenting sempurna ,kecepatan relatif benda sebelum dan sesudah tumbukan besarnya tetap tetapi arahnya berlawanan.

 

 

2.TUMBUKAN LENTING SEBAGIAN                                                          

            Pada pembahasan sebelumnya , kita telah belajar bahwa pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik. Pada tumbukan lenting sebagian hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku karena ada perubahan energi kinetik terjadi ketika pada saat tumbukan.pengurangan energi kinetik terjadi ketika sebagian energi kinetik awal di ubah menjadi energi yang lain ,seperti energi panas, energi bunyi dan energi potensial.Hal ini yang membuat total energi kinetik akhir lebih kecil dari total energi kinetik awal. Misalnya tumbukan yang sering kita temui dalam kehidupan sehari-hari yang termasuk dalam jenis ini,dimana total energi kinetik awal yaitu tumbukan antara kelereng ,tabrakan antara dua kendaraan ,bola yang di pantulkan kelantai dan lenting ke udara ,dan lain-lain.

            Sebaiknya ,energi kinetik akhir total juga bisa bertambah setelah terjadi tumbukan. Hal ini terjadi ketika energi potensial (misalnya energi kimia atau nuklir)di lepaskan.

            Besarnya kecepatan relatif juga berkurang dengan suatu faktor tertentuyang di sebut koefisien restitusi.Bila koefisien restitusi dinyatakan dengan huruf e, maka derajat berkurangnya kecepatan relatif benda setelah tumbukan di rumuskan sebagai berikut  :

 

e=-

            Dari persamaan diatas dapat disimpulkan bahwa untuk tumbukan lenting sempurna nilai e=1 dan pada tumbukan tidak lenting sama sekali nilai e=0, sedangkan tumbukan lenting sebagian mempunyai nilai e antara 0 dan 1 (oe1)

Sebagai contoh .tinjau sebuah bola yang di jatuhkan ke lantai sehingga tejadi tumbukan antara bola dan lantai ,karena besarnya massanya lantai sama dengan massa bumi ,maka kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan  boleh dianggap nol.

Persamaan di atas dapat di tulis :

e = -………………(iii)

 

            Jika tinggi bola ketika di jatuhkan adalah h1 dan bola memantul setinggi h2 dari lantai seperti ditunjukkan pada gambar di bawah ini,maka menggunakan persamaan gerakjatuh bebas di peroleh bahwa    :

v1 =

v11= –

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

%d blogger menyukai ini: