Jawaban yang benar adalah 4 m/s.
Diketahui:
mA = 2 kg
mB = 3 kg
vA = 6 m/s
vB = – 4 m/s
Tanda (–) artinya, vB ke arah kiri
Ditanya:
vB’ = ?
Pembahasan:
Dalam peristiwa tumbukan, momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat setelah tumbukan. Formulasi hukum kekekalan momentum adalah :
P1 + P2 = P1′ + P2′
m1. v1 + m2. v2 = m1. v1′ + m2. v2′
dimana :
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan (m/s)
v’ = kecepatan benda sesaat setelah tumbukan (m/s)
Pada tumbukan lenting sempurna, hubungan beda kecepatan sesudah tumbukan dan sebelum tumbukan adalah :
v1′ – v2′ = -(v1 – v2)
Sehingga
mA. vA + mB. vB = mA. vA’ + mB. vB’
2. 6 + 3.(–4) = 2. vA’ + 3. vB’
12–12 = 2vA’ + 3vB’
0 = 2vA’ + 3vB’
vA’ = –(3/2)vB’ …(1)
vA’ – vB’ = -(vA – vB)
vA’ – vB’ = –(6–(–4))
vA’ – vB’ = –(6+4)
vA’ – vB’ = –10
–vB’ = –10 – vA’
vB’ = vA’ + 10 … (2)
Substitusi persamaan (1) kedalam persamaan (2), sehingga:
vB’ = vA’ + 10
vB’ = –(3/2)vB’ + 10
vB’ + (3/2)vB’ = 10
(5/2)vB’ = 10
vB’ = 10(2/5)
vB’ = 4 m/s
Jadi, kelajuan benda B setelah tumbukan adalah 4 m/s.