Tabrakan Inelastis & Konservasi Momentum
1 · Memprediksi
Sebuah bola yang bergerak menabrak bola yang lebih berat yang diam dan keduanya bergerak bersama-sama. Apakah momentum kekal meskipun energi kinetiknya hilang?
- Momentum dan energi kinetik keduanya kekal
- Momentum kekal, tetapi energi kinetik tidak
- Baik momentum maupun energi kinetik tidak kekal
2 · Pengaturan
- Buka simulasi tumbukan inelastis dan tekan Reset.
- Aktifkan probe KE pada bola A dan bola B.
- Tetapkan kecepatan awal bola A untuk setiap percobaan di bawah ini, tekan Putar, dan catat kecepatan bersama kedua bola saat bertabrakan.
3 · Kumpulkan Data
| Massa bola A m₁ (kg) | Massa bola B m₂ (kg) | Kecepatan awal bola A v₁ (m/s) | Momentum awal p = m₁v₁ (kg·m/s) | Kecepatan gabungan setelah tumbukan (m/s) |
|---|---|---|---|---|
| 1.00 | 4.00 | 6.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 10.00 | ||
| 1.00 | 4.00 | 14.00 |
Plot gabungan kecepatan akhir (sumbu y) terhadap momentum awal p (sumbu x).
4 · Analisis
- Tunjukkan pekerjaan Anda menghitung momentum awal p = m₁v₁ untuk satu percobaan dan bandingkan dengan pembacaan simulasi pada percobaan yang sama.
- Dengan menggunakan massa total (m₁ + m₂) dan kekekalan momentum, prediksi kecepatan akhir dan bandingkan dengan nilai yang tercatat. Seberapa dekat pertandingannya?
5 · Perluas
- Hitung energi kinetik sesaat sebelum tumbukan dan setelah tumbukan (menggunakan gabungan kecepatan akhir dan massa total). Ke mana perginya energi kinetik yang hilang tersebut?
- Tumbukan ini tidak lenting sempurna (restitusi ≈ 0,05, tidak tepat 0). Apakah Anda memperkirakan kecepatan akhir sebenarnya akan sedikit lebih tinggi atau lebih rendah dibandingkan prediksi ideal? Menjelaskan.
Fisika di Balik Eksperimen Ini
momentum
Kuantitas yang kekal dalam setiap tumbukan, termasuk yang ini. Bola B mula-mula diam, sehingga momentum total sistem sebelum tumbukan hanyalah momentum bola A m₁v₁.
Energi Kinetik
Berbeda dengan momentum, energi kinetik tidak kekal dalam tumbukan inelastis — membandingkan total KE sebelum dan sesudah tumbukan menunjukkan berapa banyak energi yang hilang akibat deformasi dan panas.