Sebuah peluru yang memiliki massa 200 g bergerak horizontal dan menumbuk balok bermassa 2.000 g yang mula-mula diam serta berada di permukaan licin. Setelah menumbuk, peluru menembus balok dan bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Akibat tumbukan oleh peluru, maka balok bergerak dengan kecepatan 3 m/s. Kecepatan peluru sesaat sebelum menumbuk balok adalah ….

Sebuah peluru yang memiliki massa 200 g bergerak horizontal dan menumbuk balok bermassa 2.000 g yang mula-mula diam serta berada di permukaan licin. Setelah menumbuk, peluru menembus balok dan bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Akibat tumbukan oleh peluru, maka balok bergerak dengan kecepatan 3 m/s. Kecepatan peluru sesaat sebelum menumbuk balok adalah ….
A. 25 m/s
B. 30 m/s
C. 40 m/s
D. 45 m/s
E. 50 m/s

Jawabannya adalah E. 50 m/s.

Dalam peristiwa tumbukan, momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat sesudah tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. Secara matematis persamaannya adalah :
p1 + p2 = p1′ + p2′
m1.v1 + m2.v2 = m1.v1′ + m2.v2′
dengan :
m1 dan m2 = massa benda (kg)
v1 dan v2 = kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan (m/s)
v1′ dan v2′ = kecepatan benda sesaat setelah tumbukan (m/s)

Diketahui :
m1 = 200 gr = 200/1.000 kg = 0,2 kg
m2 = 2.000 gr = 2.000/1.000 kg = 2 kg
v2 = 0
v1′ = 20 m/s
v2′ = 3 m/s

Ditanya :
v1 = …?

Pembahasan :
Berdasarkan hukum kekekalan momentum linear :
m1.v1 + m2.v2 = m1.v1′ + m2.v2′
0,2v1 + 0 = (0,2)(20) + (2)(3)
0,2v1 = 10
v1 = 10/0,2
v1 = 50 m/s

Jadi kecepatan peluru sesaat sebelum menumbuk balok adalah 50 m/s.
Oleh karena itu jawaban yang benar adalah E.