Pertumbukan adalah salah satu fenomena fisika yang sering kita alami dalam kehidupan sehari-hari. Mengamati perubahan kecepatan dan arah gerakan dua benda yang bertumbukan dapat memberikan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana interaksi antar benda dapat mempengaruhi keadaan di dunia nyata. Dalam kasus ini, kita akan membahas tentang sebuah pertumbukan elastis sempurna antara dua benda yang massanya berbeda.
Sebelum membahas lebih lanjut, kita perlu mengenal lebih dalam tentang pertumbukan elastis sempurna. Pertumbukan elastis adalah pertumbukan di mana energi kinetik total sistem sebelum dan sesudah tumbukan tetap sama. Dalam hal ini, tidak ada energi yang hilang dalam bentuk energi potensial atau panas.
Kita diberikan dua benda, benda A dengan massa 0,5 kg dan kecepatan awal 10 m/s, serta benda B yang diam dengan massa 1 kg. Dengan menjalankan hukum kekekalan momentum serta hukum kekekalan energi kinetik, kita dapat menghitung kecepatan akhir kedua benda setelah tumbukan.
Hukum kekekalan momentum:
m1 * v1i + m2 * v2i = m1 * v1f + m2 * v2f
Dengan melibatkan hukum kekekalan energi kinetik:
(1/2) * m1 * (v1i)^2 + (1/2) * m2 * (v2i)^2 = (1/2) * m1 * (v1f)^2 + (1/2) * m2 * (v2f)^2
Dengan menyelesaikan dua persamaan ini, kita akan menemukan kecepatan akhir masing-masing benda setelah tumbukan. Langkah pertama adalah menggantikan nilai-nilai yang diberikan:
0,5 kg * 10 m/s + 1 kg * 0 m/s = 0,5 kg * v1f + 1 kg * v2f
Kemudian, kita substitusi kecepatan awal ke dalam persamaan energi kinetik:
(1/2) * 0,5 kg * (10 m/s)^2 + (1/2) * 1 kg * (0 m/s)^2 = (1/2) * 0,5 kg * (v1f)^2 + (1/2) * 1 kg * (v2f)^2
Setelah menyelesaikan sistem persamaan ini, kita akan menemukan bahwa kecepatan akhir benda A setelah tumbukan adalah -3.333 m/s, sedangkan benda B akan memiliki kecepatan 6.667 m/s.
Jadi, jawabannya apa? Setelah tumbukan elastis sempurna, benda A akan bergerak dengan kecepatan -3.333 m/s (berarti bergerak ke arah berlawanan dari arah awal) dan benda B akan bergerak dengan kecepatan 6.667 m/s ke arah yang sama dengan arah awal benda A.
