lokomotif 30 ton bergerak dengam laju 20 m/s menabrak rangkaian gerbong diam, sehingga keduanya bergerak bersama dengan laju 5 m/s. massa rangkaian gerbong adal

Kelas: X

Mata Pelajaran: Fisika

Materi: Momentum

Kata kunci: Momentum

Jawaban pendek:

Lokomotif 30 ton bergerak dengan laju 20 m/s menabrak rangkaian gerbong diam, sehingga keduanya bergerak bersama dengan laju 5 m/s.

Massa rangkaian gerbong adalah 90 ton.

Jawaban panjang:

Berdasarkan prinsip kekekalan momentum, maka momentum kedua benda, lokomotif dan gerbong diam, harus sama setelah tabrakan (p’) dengan ketika sebelum tumbukan (p). 

p = p’

Dalam soal diketahui lokomotif bermassa 30 ton, atau setara dengan 3000 kilogram (m1) dan massa gerbong diam (m2) adalah x kg. Lokomotif bergerak dengan laju 20 m/s (v1) dan gerbong diam (v2 = 0).  keduanya bergerak bersama dengan laju 5 m/s

Karena keduanya, lokomotif dan gerbong bergerak bersama setelah tabrakan maka kecepatan lokomotif dan gerbong sama, atau:

 v1' = v2' = v’ = 5 m/s

Bila ditulis dalam persamaan adalah sebagai berikut:

p = p’

m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'

v2 = 0

v1' = v2' = v’

Sehingga:

m1v1 = v’ (m1 + m2)

Maka massa gerbong (m2) adalah:
 

m1v1 = v’ (m1 + m2)

(m1 + m2) = m1v1 /v’

m2 = (m1v1 /v’) – m1

      = (3000 x 20 / 5) – 3000

      = 12000 – 3000

m2 = 9000 kg

Jadi massa gerbong adalah 9000 kg atau setara dengan 90 ton.