OSP-2013-03

Tumbukan Elastik Bola dengan Bidang Miring yang Dapat Bergerak

OSP · 2013 · Mekanika

Sebuah bidang miring dengan sudut kemiringan θ, bermassa m_{2}, berada pada permukaan horizontal yang licin dan dalam keadaan diam. Sebuah bola elastik bermassa m_{1} bergerak pada arah horizontal dengan kecepatan u, kemudian menumbuk bidang miring tersebut. Setelah tumbukan, bola terpental dengan kecepatan v_{1} dan kemudian jatuh kembali pada titik ketika pertama kali bertumbukan. Sementara itu, bidang miring yang awalnya diam, setelah tumbukan, kemudian bergerak ke kanan dengan kecepatan v_{2} . Sudut pantul bola diukur dari permukaan bidang miring adalah α . Rasio massa didefinisikan sebagai q = m_{2} / m_{1} .

(a)
$Tuliskan komponen horizontal dari momentum linear! Apakah komponen horizontal dari momentum linear ini kekal selama tumbukan?$
(b)
$Bila tumbukan lenting sempurna dan permukaan horizontal bidang miring licin, tuliskan persamaan energi kinetik dan sederhanakan persamaan tersebut! Apakah energi kinetik kekal?$
(c)
$Selama tumbukan, tuliskan komponen tangensial dari kecepatan bola! Ke manakah arah gaya kontak bola terhadap permukaan bidang miring? Apakah ada perubahan nilai komponen tangensial dari kecepatan bola?$
(d)
$Tuliskan persamaan kecepatan yang menghubungkan kecepatan bola dan kecepatan bidang miring setelah bola jatuh kembali pada titik awal tumbukan untuk kedua kalinya!$
(e)
$Nyatakan kecepatan awal bola u dan u_{2} dalam fungsi q, v_{1}, α, dan θ!$
(f)
$Tentukan nilai rasio q dalam fungsi tan2 θ!$

Halaman ini menampilkan pernyataan soal. Gunakan Bank Soal untuk memilih soal lain atau buka AI Tutor untuk membahas soal ini.