Sebuah ayunan balistik mempunyai massa sasaran 2,5 kg. Kemudian, sebuah peluru yang massanya 0,25 kg ditembakkan. Setelah ditembakkan, peluru bersarang pada bal

Saya akan mencoba menjawab dengan dua jawaban:

Jawaban pendek:

Kecepatan peluru saat mengenai balok adalah 6.6 meter per detik.

Jawaban panjang:

Soal ini adalah contoh dari pendulum balistik, yaitu penggunaan pendulum untuk mengukur kecepatan peluru.

Pada pendulum, kecepatannya (v) tergantung dari tinggi saat pendulum dilepas (h), dan percepatan gravitasi (g). Dituliskan dengan rumus:

v = √(2 × g × h)
 
Diketahui tinggi ayunan yang terjadi 1,8 cm (setara dengan 0.018 m) dan g = 10 m/s2, maka:

v = √(2 × g × h)
   = √(2 × 10 × 0.018 )
   = √0.36
   = 0.6 meter per detik.

Dengan prinsip kekekalan momentum kita bisa menghitung kecepatan peluru. Momentum peluru sebelum mengenai pendulum (Mb) serta momentun peluru dan pendulum setelah peluru mengenai pendulum (Mbp) adalah sama. Atau ditulis dengan rumus:

Mb = Mbp
mb x vb = (mb + mp) × vp

Dimana mb adalah massa peluru, vb adalah kecepatan peluru, mp adalah massa pendulum dan vp adalah kecepatan pendulum. Sehingga kecepatan peluru adalah:

vb = ((mb + mp) × vp ) / mb
      = ((0.25+2.5) × 0.6) / 0.25
= 6.6 meter per detik.