Rumus Fisika Momentum dan Impuls

n =
_masukarL ) ( 1 0 0 %
keluaran
Keterangan:
rj
= efisiensi daya
Pmasukan = daya m asukan (W)
Pkeluaran = daya keluaran (W)
L
MOMENTUM DAN IMPULS
1.
Momentum
Benda yang bergerak dengan kecepatan ter­
tentu dikatakan memiliki m om entum . Jika benda
bermassa m bergerak dengan kecepatan v ke satu
arah maka besarnya m om entum benda tersebut
adalah:
Keterangan:
p = m om entum benda (kg.m/s)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
Rumus
Bahan dengan hak cipta
Momentum adalah besaran vektor dan sa­
tuannya adalah kg m s- '. Penjumlahan m om entum
harus ditentukan berdasarkan penjumlahan vektor.
Jika vektor m om entum dan P 2 yang m em bentuk
sudut 0 dijumlahkan, nilai resultannya adalah:
p = y lP ,+ P 2 + 2 p ,P 2 COSd
2.
Impuls
Jika bola yang sedang meluncur ditendang
maka arah gerak dan kecepatannya akan berubah.
Kejadian ini berkaitan dengan im puls dan peru­
bahan momentum.
Impuls adalah gaya yang bekerja pada benda
dalam waktu singkat. Im puls (/) dinyatakan sebagai
hasil kali gaya F dan selang waktu At.
/= F A f
Gaya yang bekerja pada benda m enyebabkan
perubahan arah gerak atau kecepatan, sedangkan
impuls m enyebabkan perubahan momentum.
Jadi, im puls dapat dituliskan sebagai perubahan
m om entum atau dengan kata lain m om entum
akhir dikurangi m om entum awal.
/— A p — Pakhir
Pawai
Jika gaya yang diberikan pada benda dan
waktu kontak gaya digam barkan dalam grafik akan
dihasilkan grafik gaya terhadap waktu (F-t). Dari
grafik tersebut kita dapat m enentukan besar impuls
yang merupakan luas daerah di bawah kurva (luas
daerah yang diarsir).
3.
Hukum kekekalan momentum
Jika dua benda bertumbukan, m om entum
total sebelum dan sesudah tum bukan selalu tetap.
Kenyataan ini diungkapkan dalam hukum kekeka­
lan m om entum sebagai berikut.
Pada peristiwa tumbukan, jumlah momentum
benda-benda sebelum tumbukan sam a dengan
jumlah momentum benda-benda sesudah
tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang
bekerja pada benda-benda itu.
Hukum kekekalan
sebagai berikut.
m om entum
dinyatakan
momentum total sebelum tumbukan = momentum total sesudah tumbukan
P l + P 2 = P l /+ P2/
m]V] + m2v2 = m ^ '/ * m 2v2'
Keterangan:
P/ = m o m e n tu ro benda 1 sebelum tu m bu kan
(kg. m/s)
p 2 = m om entum benda 2 sebelum tu m bu kan
(kg. m/s)
P) - m om entum
(kg. m/s)
benda 1 sesudah tum bukan
p 2' = m om entum
(kg.m/s)
benda 2 sesudah tu m b u ka n
m j = massa benda 1 (kg)
m 2 = massa benda 2 (kg)
vi = kecepatan benda 1 sebelum tum bukan (m/s)
v 2 = kecepatan benda 2 sebelum tum bukan (m/s)
v i' = kecepatan benda 1 sesudah tum bukan (m/s) ~
v2' = kecepatan benda 2 sesudah tum bukan (m/s)
W alaupun dalam hukum kekekalan m o m e n ­
tum disebutkan bahw a m om entum kekal pada
peristiwa tum bukan, tetapi kita bisa m e n ggu n a ka n
hukum kekekalan m om entum pada interaksi
antara dua benda. Benda yan g pecah akibat
ledakan, peluru yan g ditem bakkan senapan, atau
orang m elom pat dari perahu dapat dianalisis
m e n g g u n a ka n hukum kekekalan m om entum .
4.
Tumbukan lenting sempurna
Pada setiap tum bukan berlaku hukum keke­
kalan m om entum . Namun, energi kinetik benda
bisa saja berkurang karena berubah menjadi bentuk
energi lain seperti panas atau bunyi. Tum bukan
semacam ini disebut tumbukan tak lenting.
Jika energi kinetik tetap sebelum dan sesudah
tum bukan maka tum bukannya disebut tumbukan
lenting sempurna.
Pada tum bukan lenting sempurna, energi
kinetik tidak berubah sebelum dan sesudah
tum bukan. Persamaan yang berlaku:
V l ' “ V 2 ' = V2 - V i
5.
Tumbukan tak lenting
Pada tum bukan tak lenting, energi kinetik
benda yang bertum bukan berkurang (atau hilang)
sesudah tum bukan. Secara fisik, pada tum bukan tak
lenting sama sekali kedua benda akan bergabung
setelah bertumbukan. Persamaan yang berlaku:
V i 7 — V 2 ' = V1
Persamaan ini dapat digunakan dalam penye­
lesaian masalah tum bukan lenting sempurna
bersama dengan hukum kekekalan momentum.
6. Tumbukan lenting sebagian
Pada tum bukan lenting sebagian juga terdapat
sebagian energi yang hilang. Pada tum bukan
ini, energi kinetik sesudah tum bukan lebih kecil
daripada energi kinetik sebelum tumbukan.
Persamaan yang berlaku:
V / - V2; < V2 - Vi
Dari sini kita dapat mendefinisikan suatu
koefisien yang disebut koefisien restitusi. Koefisien
restitusi (e) dirum uskan sebagai berikut.
Koefisien restitusi memiliki nilai 0 < e < 1
(nilai e berkisar antara 0 dan 1). Koefisien restitusi
menyatakan derajat kelentingan suatu tumbukan.
Berdasarkan nilai koefisien restitusinya, tum ­
bukan digolongkan dalam tiga macam, yaitu:
1.
jika e = 1, tum bukan lenting sempurna,
2.
jika e = 0, tum bukan tak lenting sama sekali,
3.
jika 0 < e < 1, tum bukan lenting sebagian.