Materi Fisika : Momentum Linier

IMPULS

Seseorang menendang bola yang bermassa m dengan gaya F selama selang waktu ∆t sanggup menjadikan perubahan kecepatan pada bola tersebut yang besarnya v₁ menjadi v₂ dari aturan II Newton :

F = m.a, dimana a = (v₂ - v₁) / ∆t
F = m. (v₂ - v₁) / ∆t
F. ∆t = m. (v₂ - v₁)

 

 

 

F = besar gaya yang bekerja (N)
∆t = selang waktu gaya (s)
v₁ = kecepatan awal (ms^-1)
v₂ = kecepatan tamat (ms^-1)

 

Impuls yakni hasil kali gaya dengan selang waktu singkat bekerjanya gaya terhadap benda. Dalam mempelajari impuls juga memperhatikan arah gaya yang bekerja, alasannya yakni impuls besaran vektor, jikalau gaya yang bekerja searah gerakan benda v₂ = +, dan jikalau bekerja dengan arah berlawanan diberi tanda negatif (v₂ = - ).

 

 

 

Contoh Soal:

Sebuah bola kaki bermassa 500 gram diletakkan di titik pinalti. Salah seorang pemain menendang bola tersebut ke arah gawang sehingga setelah ditendang, kecepatan bola menjadi 25 m/s. Besarnya impuls yang diberikan oleh kaki kepada bola yakni ...
a. 50 Ns
b. 25 Ns
c. 20 Ns
d. 12,5 Ns
e. 6,25 Ns

 

Jawaban: d

 

Penyelesaian:

I = m.v₂ - m.v₁
I = 0,5 . 25 - 0
I = 12,5 Ns


MOMENTUM

Momentum yakni ukuran kesukaran untuk memberhentikan suatu benda yang sedang bergerak. Makin sukar memberhentikannya, makin besar momentumnya.

 

m = massa benda (Kg)
v = kecepatan (m/s)

Contoh Soal:

Sebuah kendaraan beroda empat massanya 1 ton bergerak dengan kecepatan 90 km/jam. Berapakah besarnya momentum kendaraan beroda empat tersebut?

Penyelesaian:

m = 1 ton = 1000 kg
v = 90 km/jam = 25 m/s

p = m.v
p = 1000.25
p = 25000 Ns


HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

Hukum kekekalan momentum untuk kejadian tumbukan, yaitu:

Jumlah momentum benda-benda sebelum dan sehabis tumbukan yakni tetap, asalkan tidak ada gaya-gaya luar yang bekerja pada benda itu.

 

v₁, v₂ = kecepatan sebelum tumbukan
v₁`, v<sub>2</sub>` = kecepatan setelah tumbukan

Hukum kekekalan momentum juga bukan hanya berlaku untuk kejadian tumbukan, tetapi juga berlaku secara umum untuk interaksi antara dua buah benda. Misalnya kejadian gerakan roket, peluru yang ditembakkan dari senapan, orang menendang bola, orang naik perahu, dan lain-lain.

Momentum yakni besaran vektor, yang berarti beliau mempunyai besar dan arah. Untuk momentum satu dimensi arah sanggup kita tuliskan dalam bentuk tanda faktual dan negatif. Misalnya arah ke kanan faktual dan ke kiri negatif. Karena momentum besaran vektor, maka resultan momentum mengikuti aturan penjumlahan vektor, misalnya:

 

p_x = p_1x + p₂ ; p_y = p_1y

 

secara umum resultan momentum sanggup ditulis:

 

p₁ = momentum benda 1
p₂ = momentum benda 2

 

  

P_x = jumlah komponen momentum pada sumbu x
P_y = jumlah komponen momentum pada sumbu y

Contoh Soal:

Seorang atlit penembak memegang sebuah senapan yang massanya 4 kg dengan bebas sehingga senapannya bebas bergerak ke belakang dikala sebutir peluru yang massanya 5 g keluar dari moncong senapan dengan kecepatan horizontal 300 m/s. Berapa kecepatan hentakan senapan dikala peluru ditembakkan?

Penyelesaian:

m₁ = 4 kg
m₂ = 5 g = 0,005 kg
v₁ = 0 m/s
v₂ = 300 m/s

m₁.v₁ + m₂.v₂ = m₁.v₁` + m<sub>2</sub>.v<sub>2</sub>`

0 + 0 = 4.v₁` + 0,005 . 300
0 = 6.v<sub>1</sub>` + 1,5
v₁` = -1,5 / 6 = -0,25 m/s

Sumber http://fisika-indonesia.blogspot.com