PENDIDIKAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK DAN KEJURUAN

UNIVERSITAS PENDIDIKAN GANESHA

SINGARAJA, BALI

2013

Oleh Kelompok 5

Komang Lingga Yana (1315071020)

Wendryanto (1315071021)

Rai Surya Negara (1315071022)

E. Gabril Marindal (1315071023)

Dino Rohimanto (1315071024)

Jaeme Martins Kolo (1315071025)

Pada pembahasan mengenai momentum danimpuls, kita telah meninjau hubungan antaramomentum benda dengan peristiwatumbukan. Hukum Kekekalan Momentumyang telah diulas sebelumnya juga selaluditinjau ketika dua benda salingbertumbukan. Pada kesempatan kali ini kitaakan mempelajari peristiwa tumbukan secaralebih mendalam dan mencoba melihathukum-hukum fisika apa saja yang berlakuketika benda-benda saling bertumbukan.Maka dari itu, sebagai mahasiswa yang jugamempelajari kajian ilmu yang bersangkutan,kita juga harus benar-benar memahamikonsep tumbukan itu sendiri.

Definisi Tumbukan

Macam-macam Tumbukan

Contoh Soal

Tumbukan merupakan hasil interaktif dua bendayang bergerak searah maupun berlawanan arah.

jenis-jenis tumbukan juga dapat dilihat dari nilai koefisienrestitusi. Koefisien restitusi dari dua buah benda yangbertumbukan sama dengan perbandingan negatif antara bedakecepatan sesudah tumbukan denga beda kecepatan sebelumtumbukan.

Definisi Tumbukan

Macam-macam Tumbukan

Contoh Soal

TUMBUKAN

Tumbukan

Lenting

Sempurna

Tumbukan

Lenting

SebagianTumbukan

Tidak Lenting

Sama Sekali

Dua benda dikatakan melakukan Tumbukan lenting

sempurna jika Momentum dan Energi Kinetik kedua

benda sebelum tumbukan sama dengan momentum

dan energi kinetik setelah tumbukan

pada tumbukan lenting sempurna berlaku Hukum

Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi

Kinetik

TumbukanLenting Sempurna

Pada tumbukan lenting sempurna berlaku:

a. hukum kekekalan energi mekanik∆Ek = ∆Ek’

b. hukum kekekalan momentumm1.v1 + m2.v2 = m1.v1’ + m2.v2’

c. koefisien restitusi ( e = 1)

12

'

1

'

2(1

vv

vvDimana:

v1 = kecepatan awal benda 1 (m/s)

v2 = kecepatan awal benda 2 (m/s)

v1’ = kecepatan setelah tumbukan

benda 1 (m/s)

v2’ = kecepatan setelahtumbukan

benda 2 (m/s)

m = massa benda (kg)

Benda-benda yang mengalamiTumbukan Lenting Sempurna tidakmenghasilkan bunyi, panas ataubentuk energi lain ketika terjaditumbukan. Tidak ada Energi Kinetikyang hilang selama proses tumbukan.Dengan demikian, kita bisamengatakan bahwa pada peritiwaTumbukan Lenting Sempurna berlakuHukum Kekekalan Energi Kinetik.

TUMBUKAN

Tumbukan

Lenting

Sempurna

Tumbukan

Lenting

SebagianTumbukan

Tidak Lenting

Sama Sekali

TumbukanLenting Sebagian

Pada kebanyakan tumbukan, umumnyakecepatan relatif yang terjadi ketika duabuah benda yang bertumbukan berbedasatu dengan yang lainnya dimana nilaikoefisien restitusi (e) tida sama dengan 1.

Nilai e dapat dicari dengan:e = -(v2’ – v1’)

(v2 – v1)jika nilai e tidak sama dengan satu makaperistiwa tumbukan tesebut dapat dikatanlenting sebagian.

Pada tumbukan lenting sebagian, HukumKekekalan Energi Kinetik tidak berlaku karenaada perubahan energi kinetik terjadi ketika padasaat tumbukan. Perubahan energi kinetik bisaberarti terjadi pengurangan Energi Kinetik ataupenambahan energi kinetik. Pengurangan energikinetik terjadi ketika sebagian energi kinetik awaldiubah menjadi energi lain, seperti energi panas,energi bunyi dan energi potensial. Hal ini yangmembuat total energi kinetik akhir lebih kecildari total energi kinetik awal. Kebanyakantumbukan yang kita temui dalam kehidupansehari-hari termasuk dalam jenis ini, di manatotal energi kinetik akhir lebih kecil dari totalenergi kinetik awal. Tumbukan antara kelereng,tabrakan antara dua kendaraan, bola yangdipantulkan ke lantai dan lenting ke udara, danlain-lain.

TUMBUKAN

Tumbukan

Lenting

Sempurna

Tumbukan

Lenting

SebagianTumbukan

Tidak Lenting

Sama Sekali

Tumbukan TidakLenting Sama Sekali

Pada tumbukan tidak lenting sama sekali yaitutumbukan yang terjadi dimana kedua benda yangbertumbukan akan melekat satu sama lain ataumenjadi satu gerakannya setelah terjadi tumbukan.

jadi persamaannya dapat ditulis:

m1.v1 + m2.v2 = (m1 + m2). v’

atau dapat dikatan v1’ = v2’

R

Salah satu contoh populer dari tumbukan tidaklenting sama sekali adalah pendulum balistik.

Pendulum balistik merupakan sebuah alat yangsering digunakan untuk mengukur laju proyektil,seperti peluru. Sebuah balok besar yang terbuatdari kayu atau bahan lainnya digantung sepertipendulum. Setelah itu, sebutir peluruditembakkan pada balok tersebut dan biasanyapeluru tertanam dalam balok. Sebagai akibat daritumbukan tersebut, peluru dan balok bersama-sama terayun ke atas sampai ketinggian tertentu.

Kecepatan pada pendulum balistik juga dapatdianalisa. Berikut ini adalah simulasi pendulum balistik

Definisi Tumbukan

Macam-macam Tumbukan

Contoh Soal

Contoh Soal

1. Sebuah bola tenis bermassa 300 gramdilempar ke sebuah tembok, saat mengenaitembok kecepatan bola 20 m/s. jikatumbukan yang terjadi dianggap lentingsempurna berapakah kecepatan bola tenissetelah tumbukan?

A. 10 m/s

B. 20 m/s

C. 0

D. - 10 m/s

E. - 20 m/s

PEMBAHASAN

Diketahui:• v1’= 0• v2= 20 m/s• v1= 0

Ditanya: v2’=……?

Jawab:

e = 11 = -(v2’ – v1’)

(v2 – v1)

1 = - (v2’ – 0) maka: v2’ = -20 m/s(20 – 0) tanda (-) menunjukkan

gerak bendav2’= -20 m/s berbalik dari arah semula

2. Sebuah peluru dengan massa 20 gram ditembakkan pada lilin mainan dengan massa200 gram yang diam. Kecepatan peluru saatmengenai lilin 200 m/s dan melekat pada lilin. Berapakah kecepatan lilin sekarang?

A. 22 m/s

B. 18,2 m/s

C. 14,6 m/s

E. 5,6 m/s

D. 12 m/s

PEMBAHASAN

Diketahui:• m1= 20 g

= 0,02 kg• v1 = 200 m/s• m2 = 200 g

= 0,2 kg• v2 = 0

Ditanya: v’=……………..?Jawab:m1.v1 + m2.v2 = (m1 + m2). v’

0,02 . 200 + 0,2 . 0 = (0,02 + 0,2) . v’

4 + 0 = 0,22 . v’

4 = 0,22 v’

v’ = 4 / 0,22

v’ = 18,2 m/s

3. Sebuah bola meluncur dengankecepatan 10 m/s dan menabrakdinding, setelah menabrak dindingbola berbalik arah dengankecepatan 8 m/s. hitung koefisienrestitusi peristiwa tumbukantersebut?

A. 0,8

B. 0,7

C. 0,6

E. 0,4

D. 0,5

Diketahui:

• v1 = 0

• v2 = 10 m/s

• v1’ = 0

• v2’ = -8 m/s (ditambahkan “-” karena berbalik arah)

Ditanya: e = ……?

Jawab:

e = -(v2’ – v1’)

(v2 – v1)

e = - (- 8 – 0)

(10 – 0)

e = 0,8

Peristiwa Tumbukan dibagi menjadi 3, yaitu:

Tumbukan lenting sempurna1). e = 12). Ek sebelum = Ek sesudah tumbukan

Tumbukan lenting sebagian1). 0 < e < 12). Ek sesudah < Ek sebelum tumbukanKarena adanya perbedaan kecepatan dan perubahan energiantara sebelum dan sesudah tumbukan

Tumbukan tidak lenting sama sekali1). e = 02). Ek sesudah < Ek sebelum tumbukanPada tumbukan ini, tidak terjadi lentingan karena kedua bendamenuju ke satu arah. Sehingga nilai koefisien restitusinya (e) sama dengan 0.

TERIMA KASIH........

Ada yang mau

bertanyadik?? ☺