Tumbukan Lenting Sebagian

Tumbukan lenting sebagian (tumbukan lenting tidak sempurna) berlaku hukum kekekalan momentum sedangkan hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku. Selama terjadi tumbukan, sebagian energi kinetik berubah menjadi kalor.

Konsep tumbukan lenting sebagian ini dapat di terapkan pada pemantulan sebuah bola yang jatuh bebas.Bola jatuh bebas dari ketinggian h ,  sesaat sebelum bertumbukan dengan tanah, kecepatan bola V₁ dan sesudah bertumbukan menjadi V ‘₁ sehingga bola mencapai ketinggian h’₁ , persamaannya :

Nilai restirusi berkisar antara 0 dan 1 (o ≤ e ≤ 1). Untuk tumbukan lenting sempurna, nilai e = 1. Untuk tumbukan tidak lenting nilai e = 0 . sedangkan untuk tumbukan lenting sebagian mempunyai nilai e antara 0 dan 1 ( 0 < e <1). Misalnya, sebuah bola tenis dilepas dari ketinggian h₁ diatas lantai. Setelah menumbuk lantai bola akan terpental setinggi h_2, niali h₂ selalu lebih kecil dari h_.

Coba kita perhatikan gambar diatas. Kecepatan bola sesaat sebelum tumbukan adalah v1 dan sesaat setelah tumbukan v1 . Berdasarkan persamaan gerak jatuh bebas, besar kecepatan bola memenuhi persamaan :

 

Untuk kecepatan lantai sebelum dan sesudah tumbukan sama dengan nol (v₂ = v’₂ = 0). Jika arah ke benda diberi harga negatif, maka akan diperoleh persamaan sebagai berikut.

 

Sebuah bola pingpong jatuh bebas dari ketinggian 8 meter pada sebuah lantai yang memiliki koefisien restitusi 0,5. Tentukan tinggi yang dapat dicapai setelah tumbukan yang keduakalinya.

Jawab:

Dik: H₁ = 8m; dan e=0,5

1)    Setelah tumbukan pertama

h₂ = e²   h₁ => h₂ = (0,5)² (8m) =2m

2)    Setelah tumbukan kedua

H₃=e²  h₂=>h₃ = (0,5)² (2m) = 0,5 m

Jadi, tinggi yang dapat dicapai adalah 0,5 meter

Latihan:

Sebuah bola pingpong jatuh bebas dari ketinggian 4m jika koefisien retritusi antara bola pingpong dan lantai 0,25 , setelah menumbuk lantai bola pingpong akan terpantul dengan ketinggian....