Peluru bermassa 10 g bergerak mendatar dengan kecepatan 150 m/s

Peluru bermassa 10 g bergerak mendatar dengan kecepatan 150 m/s

Peluru bermassa 10 g bergerak mendatar dengan kecepatan 150 m/s menumbuk balok kayu yang diam dan berhenti dalam waktu 0,03 s. Hitung jarak penetrasi peluru ke dalam balok. Hitung juga besar gaya yang diberikan balok kayu pada peluru.

Penyelesaian:

Parameter yang diberikan,

Kecepatan awal (u) = 150 m/s
Kecepatan akhir (v) = 0 (sejak peluru akhirnya berhenti)
Waktu yang dibutuhkan untuk berhenti (t) = 0,03 s

Temukan

Jarak penetrasi peluru ke dalam balok. Juga besarnya gaya yang diberikan oleh balok kayu pada peluru.

Solusi
Menurut persamaan gerak pertama,

v = u + di

Percepatan peluru (a)

0 = 150 + (a — 0,03 dtk)

a = -150 / 0,03

a = – 5000 m/s 2

Di sini tanda negatif menunjukkan bahwa kecepatan peluru berkurang.

Menurut persamaan gerak ketiga,

v 2 = u 2 + 2as

0 = (150) 2 + 2 (-5000)

s = 22500 / 10000

s = 2,25 m

Jadi, jarak penetrasi peluru ke dalam balok adalah 2,25 m.

Dari hukum kedua Newton tentang gerak,

Gaya ( F) = Massa × Percepatan

Massa peluru (m) = 10 g

m = 0,01 kg

Percepatan peluru (a) = 5000 m/s 2

F = m × a

F = 0,01× -5000

F = -50 N

Jadi, besar gaya yang dikerjakan balok kayu pada peluru adalah 50 N.

2