LATIHAN SOAL 2 Dinamika Sistem Partikel [PDF]

Citation preview

LATIHAN SOAL DINAMIKA SISTEM PARTIKEL



1. Sebuah sistem terdiri dari tiga partikel, masing-masing memiliki satuan massa, dengan posisi dan kecepatan sebagai berikut: r1 = i + J v1 = 2i r2 = j + k



v2 = j



r3 = k



v3 = i + J + k



(a) Carilah posisi dan kecepatan pusat massa nya. Juga cari momen garis lurus sistem tersebut. (b) Carilah energi kinetik dari sistem 2 (c) Carilah nilai 𝑚𝑣𝑐𝑚 /2. (d) Carilah momentum sudut di sekitar titik asal 2. Sebuah rantai bermassa M dan panjang L tergantung vertikal diatas suatu permukaan, X dengan ujung dilepas dengan ujung bawah tersebut. kemudian jatuhpermukaan 1. Sebuah rantai bermassamenyentuh M dan panjang Lpermukaan tergantung vertikal diatas suatuRantai permukaan, bawah menyentuh tersebut. Rantai kemudian dilepas jatuh bebas. Jika x adalah jarak yang telah ditempuh rantai. Tentukan gaya normal bebas. Jika x adalah jarak yang telah ditempuh rantai. Tentukan gaya normal pada pada permukaan. permukaan. X



L



3. Sebuah proton dengan masa mp dengan kecepatan awal v0 bertumbukan dengan sebuah atom helium dengan masa 4mp, yang awalnya dalam keadaan diam. Jika proton tersebut meninggalkan titik tabrakan dengan sudut 45° dari garis awal gerakannya, temukan kecepatan akhir dari masing-masing partikel. Anggap tabrakan ini adalah elastis sempurna.



1



4. Sebuah peluru dengan masa m ditembakkan dari sebuah senjata dengan masa M. Jika



senjata itu dapat tersentak mundur dengan bebas dan kecepatan moncong peluru (kecepatan relative terhadap senjata saat peluru meninggalkan selongsong) adalah v0, tunjukkan bahwa kecepatan sebenarnya dari peluru tersebut relative terhadap tanah adalah 𝑣0 /(1 + 𝛾) dan kecepatan sentakan mundur untuk senjata adalah −𝛾𝑣0 /(1 + 𝛾) di mana 𝛾 = m/M.



5. (a) Tunjukkan bahwa, untuk kasus umum hamburan elastik dari sinar partikel massa 𝑚1



dari target stasioner partikel yang massanya adalah diberikan oleh persamaan



𝜋



Ψ = 𝜙1 + 𝜙2 = 2 +



𝜙1 2



𝑚𝑣 sudut hamburan Ψ di lab 1



𝑚



− 2 𝑠𝑖𝑛−1 (𝑚1 sin 𝜙1 ) 2



(b) Misalkan sinar partikel terdiri dari proton and target terdiri dari inti helium. Hitung sudut hamburan untuk proton yang tersebar secara elastik pada sudut lab 𝜙1=300.



2