Persamaan matematis koefisien restitusi yang berlaku pada jenis-jenis tumbukan adalah

Table of Contents Show

Tumbukan Lenting Sempurna
Tumbukan Tidak Lenting Sempurna
Tumbukan Lenting Sebagian
Video yang berhubungan

Secara teori, tumbukan atau lentingan juga disebut sebagai pantulan. Hal ini karena sebuah benda yang bergerak mengenai benda lain yang diam atau bergerak. Hasil dari masing-masing tumbukan memiliki dua karakter yang berbeda, ada yang sempurna dan tidak sempurna, ada pula yang sebagian.

Berdasarkan sifat kelentingan benda bertumbukan, tumbukan dibagi menjadi tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sempurna. Untuk lebih jelasnya dibawah ini akan dijelaskan secara lengkap tentang tumbukan dan jenis-jenis tumbukan.

Baca Juga : Pengertian Usaha dan Energi dan Penjelasannya

Tumbukan Lenting Sempurna

Tumbukan lenting sempurna terjadi ketika momentum dan energi kinetik masing-masing benda sebelum tumbukan SAMA dengan momentum dan energi kinetik masing-masing benda setelah tumbukan. Penggunaan kata lenting pada jenis tumbukan ini mengartikan pada setelah terjadi tumbukan, kedua benta tidak bergabing menjadi satu atau tidak saling menempel melainkan memantul.

Dengan demikian, pada tumbukan lenting sempurna berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik.

Baca Juga : Tumbukan Lenting Sempurna

Hukum Kekekalan Momentum dapat digambarkan sebagai berikut: terdapat dua buah benda dengan masing-masing masa m1 dan m2 bergerak dengan kecepatan v1 dan v2 dengan arah berlawanan, perhatikan gambar dibawah ini.

Keterangan : a. sebelum tumbukan b. saat tumbukan

c. setelah tumbukan.

Ketika kedua benda saling bertumbukan lenting sempurna, maka setelah terjadi tumbukan kecepatan kedua benda menjadi v1′ dan v2′ . Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum, maka dituliskan:

m1 v1 + m2 v2 = m1 v1‘ + m2 v2‘
m1 v1 – m1 v1‘ = m2 v2‘ – m2 v2
m1 (v1 – v1‘ ) = m2 (v2‘ – v2)

(persamaan i)

Diperoleh Hukum Kekekalan Energi Kinetik :

1/2m1v12 + ½ m2v22 = ½ m1(v1’)2 + ½ m2(v2’)2
m1v12 + m2v22 + m2v22 = m1(v1’)2 + m2(v2’)2
m1(v12 – (v1’)2) = m2((v2’)2 – v22)
m1(v1 + v1’)(v1 – v1’) = m2 (v2’ + v2) (v2’-v2)

(persamaan ii)

Jika persamaan (i) dibagi dengan persamaan (ii), maka diperoleh persamaan sebagai berikut:

v1 + v1‘ = v2‘ + v2
v1‘ – v2‘ = v2 – v1
v1‘ – v2‘ = -(v1 – v2)

(persamaan 2)

persamaan (2) dapat dituliskann sebagai berikut:

(Persamaan 3)

Bilangan persamaan (3) disebut dengan koefisien restitusi (e) yang merupakan kecepatan perbandingan kecepatan relatif kedua benda sebelum tumbuhan, persamaan (3) dapat dinyatakan sebagai berikut:

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

Baca Juga : Pengertian Suhu, Rumus dan Penjelasannya

Tumbukan Tidak Lenting Sempurna

Pada tumbukan tidak lenting sempurna, kecepatan benda-benda setelah tumbukan sama besar (benda yang bertumbukan saling melekat). Contohnya, tumbukan antara peluru dengan sebuah target dimana setelah tumbukan peluru mengerem dalam target. Secara matematis, tumbukan tidak lenting sempurna dirumuskan sebagai berikut:

m1v1 + m2v2 = m1v’1 + m2v’2

Jika v’1 = v’2 = v’, maka m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) v’

Tumbukan tidak lenting sempurna yang terjadi antara dua benda

Contoh tumbukan tidak lenting sempurna seperti ayunan balistik. Ayunan balistik adalah seperangkat alat yang digunakan untuk mengukur benda yang bergerak dengan kecepatan cukup besar, misalnya kecepatan peluru. Prinsip kerja ayunan balistik berdasarkan hal-hal berikut, yaitu:

Penerapan sifat tumbukan tidak lenting sempurna

Hukum kekelan energi mekanik

Ketika persamaan pertama di subtitusikan ke persamaan kedua, maka diketahui kecepatan peluru sebelum bersarang dalam balok.

Skema ayunan balistik

Baca Juga : Pengertian Jangka Sorong dan Penjelasannya

Tumbukan Lenting Sebagian

Pada tumbukan lenting sebagian, ada beberapa energi kinetik yang diubah menjadi energi dalam bentuk lain, seperti energi panas, bunyi dan sebagian. Hal ini menyebabkan energi kinetik sebelum tumbukan lebih besar dibandingkan energi kinetik sesudah tumbukan. Sebagian besar tumbukan yang terjadi antara dua benda merupakan tumbukan lenting sebagian.

Pada tumbukan lenting sebagian berlaku hukum kekebalan momentum, namun tidak berlaku HUkum Kekebalan Energi Kinetik.

ΣEk > ΣEk ‘ , maka: Ek1 + Ek2 > Ek1′ + Ek2′

v2 – v1 > v1′ – v2’

Sehingga persamaan (3) dapat dituliskan:

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 gambar berikut!

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:

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

Baca Juga : Momentum & Impuls dengan Penjelasannya

Demikian artikel mengenai Tumbukan Fisika Penjelasannya. Semoga artikel ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan anda mengenai pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam.

Pembuluh Darah Balik (Vena) – Pengertian, Fungsi, Ciri-Ciri, dan Jenis Pembuluh Vena TERLENGKAP
Gempa Bumi – Pengertian Menurut Ahli, Jenis, Penyebab dan Proses Terjadinya Gempa dengan Penjelasannya
Sistem Hormon Pada Manusia : Pengertian, Jenis dan Fungsinya TERLENGKAP
Biosfer – Pengertian Menurut Ahli, Penyusun, Karakteristik, Faktor Pengaruh dan Cagar Biosfer dengan Penjelasan Lengkap
Cuaca – Pengertian, Jenis, Unsur-Unsur dan Pengaruh Cuaca TERLENGKAP
Klasifikasi Iklim – Pengertian, Klasifikasi dan Jenis Iklim Dengan Penjelasan Terlengkap
Bioma – Pengertian, Ciri-Ciri, Fungsi, Faktor Pengaruh, dan Jenis Bioma dengan Penjelasannya
Satuan Makhluk Hidup dalam Ekosistem Secara Berurutan dan Penjelasannya
Pengertian Komunitas Menurut Ahli, Jenis dan Contoh Komunitas Dalam Biologi TERLENGKAP
22 Pengertian Populasi Menurut Ahli, Jenis, Ciri-Ciri dan Contohnya Dengan Penjelasan Terlengkap
10 Pengertian Ekologi Menurut Ahli – Ruang Lingkup, Aspek, Jenis, Manfaat dan Contoh Ekologi TERLENGKAP
Pengertian Reaksi Kimia, Persamaan, Ciri-Ciri, Jenis dan Contoh Reaksi Kimia dengan Penjelasannya
Proses Pengolahan Minyak Bumi Menjadi Bahan Bakar dengan Penjelasan Terlengkap
Minyak Bumi – Pengertian, Proses Terbentuknya, Manfaat, dan Fraksi Minyak Bumi Dengan Penjelasan Terlengkap
Teori Atom Berdasarkan Para Ahli : John Dalton, Thomson, Rutherford, Bohr, dan Teori Atom Modern
Laju Reaksi – Pengertian, Faktor Pengaruh, Rumus dan Contoh Soal dengan Pembahasan Terlengkap
Senyawa Karbon – Pengertian, Penggolongan, Isomer, Reaksi, dan Contoh soal Senyawa Karbon dengan Penjelasannya
Korosi – Pengertian, Faktor Penyebab, Pencegahan dan Contoh Soal Korosi dengan Penjelasannya
Sel Volta – Pengertian, Prinsip Kerja, Bagian-Bagian Sel Volta dengan Penjelasan Terlengkap
Larutan Elektrolit dan Non Elektrolit – Pengertian, Jenis, Manfaat, dan Contoh dengan Penjelasan Terlengkap
Benzena dan turunannya – Pengertian, Senyawa Turunan, Sifat, Reaksi dan Contohnya Dengan Penjelasan Terlengkap
Unsur Unsur Radioaktif – Pengertian, Jenis, Sifat, Laju Peluruhan, Penggunaan dan Contoh Unsur Radioaktif dengan Penjelasannya
Tabel Periodik Unsur Kimia dengan Keterangan dan Gambar TERLENGKAP
Unsur Unsur Gas Mulia, Sifat sifat, Kegunaan Gas Mulia dengan Penjelasannya
Hidrolisis – Pengertian, Jenis Jenis Reaksi dan Contoh Soal dengan Penjelasan Terlengkap
Ikatan Kimia – Pengertian, Jenis dan Contohnya dengan Penjelasan Terlengkap
Titrasi Asam Basa – Pengertian, Cara Kerja, Jenis, Rumus dan Contoh Soal dengan Penjelasan Terlengkap
Polimer – Pengertian, Jenis, Manfaat dan Contoh Polimer dengan Penjelasan Terlengkap
Tata Nama Senyawa Hidrokarbon – Alkana, Alkena, Alkuna dengan Penjelasan Terlengkap
Hidrokarbon – Pengertian, Jenis, Sifat dan Contohnya dengan Penjelasan Terlengkap