Seorang anak menendang bola yang diam dengan gaya 100 n apabila waktu persingguan bola dengan kaki anak 0,2 sekon dan massa bola 0,5 kg berapakah kecepatan bola

Saya akan mencoba menjawab pertanyaan ini dengan dua jawaban:

Jawaban pendek:

Seorang anak menendang bola yang diam dengan gaya 100 n apabila waktu persinggungan bola dengan kaki anak 0,2 sekon dan massa bola 0,5 kg berapakah kecepatan bola sesaat ditendang 40 m/s.

Jawaban panjang:

Kecepatan bola dalam soal ini dapat ditentukan dengan perhitungan impuls dan momentum. Ketika benda ditendang, suatu gaya (F) akan bekerja dengan waktu (t) tertentu menghasilkan impuls (J). Bila gaya berlaku sebesar 100 N dan waktu kerja gaya adalah 0,2 detik maka besar impuls adalah:

J = F.t
= 100 × 0,2
= 20 kg m/s

Sedangkan impuls sendiri adalah sama besarnya dengan perubahan momentum (∆p).

Karena awalnya bola bermasaa (m) 0,5 kg adalah diam (v1=0) lalu menjadi melaju dengan kecepatan (v2) maka perubahan momentumnya adalah:

∆p = m(v2 - v1)
      = 0,5(v2 - 0)
∆p = 0,5 v2
     
Karena perubahan momentum sama dengan impuls maka:

∆p = J = 20 kg m/s

0,5 v2 = 20
v2 = 20/0,5
v2 = 40 m/s

Jadi bola tersebut melaju dengan kecepatan 40 m/s sesaat setelah ditendang.