Momentum Linier

Momentum Linier
Hoga saragih
hogasaragih.wordpress.com
1. Momentum dan Hubungannya
dengan Gaya
• Momentum linier dari sebuah benda
didefinisikan sebagai hasil kali massa dan
kecepatannya
• Momentum dinyatakan dengan simbol P
• P=mv
• m menyatakan massa sebuah benda
• v menyatakan kecepatan
hogasaragih.wordpress.com
• Karena kecepatan merupakan vektor
maka momentum dinyatakan dalam
bentuk vektor
• Arah momentum adalah arah kecepatan
• Satuan momentum adalah masa kali
kecepatan
• Dalam satuan SI adalah Kg.m/s
hogasaragih.wordpress.com
• Sebuah mobil yang berlari cepat
mempunyai momentum yang lebih besar
dibandingkan dengan mobil yang lambat
dengan massa sama
• Sebuah truk yang berat memiliki
momentum yang lebih besar dibandingkan
dengan sebuah mobil kecil yang berjalan
dengan kecepatan sama
hogasaragih.wordpress.com
• Makin besar momentum yang dimiliki
suatu benda, makin sulit untuk
menghentikannya, dan makin besar efek
yang diakibatkannya jika diberhentikan
dengan tabrakan atau tumbukan.
hogasaragih.wordpress.com
• Untuk merubah momentum benda
dibutuhkan sebuah gaya, baik untuk
menaikkan momentum, menurunkannya
(misal memberhentikan benda yang
sedang bergerak), atau merubah arahnya
• Pernyataan Newton mengenai hukum
gerak kedua : Laju perubahan momentum
sebuah benda sama dengan gaya total
yang diberikan padanya.
hogasaragih.wordpress.com
Hukum Newton kedua :
∆p
F
=
∑ ∆t
hogasaragih.wordpress.com
2. Kekekalan Momentum
• Momentum merupakan besaran yang
kekal
• Newton mengatakan jumlah vektor
momentum dari dua benda yang
bertumbukan tetap konstan
• Momentum dari tiap bola berubah akibat
terjadi tumbukan jumlah momentum
mereka ternyata sama pada waktu
sebelum dan sesudah tumbukan.
hogasaragih.wordpress.com
• Tidak perduli berapapun kecepatan dan massa
yang terlibat, ternyata momentum total sebelum
tumbukan sama dengan sesudahnya, apakah
tumbukan tersebut dari depan atau tidak,
selama tidak ada gaya eksternal total yang
bekerja :
• Momentum sebelum tumbukan = momentum
sesudah tumbukan
• Jadi jumlah vektor momentum pada sistem pada
sistem dua bola tersebut kekal : tetap konstan
hogasaragih.wordpress.com
• Hukum kekekalan momentum linier :
“momentum total dari suatu sistem benda-benda
yang terisolasi tetap konstan”
• Istilah sistem, yang dimaksud adalah
sekumpulan benda berinteraksi satu sama lain.
• Sistem terisolasi adalah suatu sistem dimana
gaya yang ada hanyalah gaya-gaya diantara
benda-benda pada sistem itu sendiri. Jumlah
gaya ini akan nol dengan berlakunya hukum
newton ketiga.
hogasaragih.wordpress.com
• Jika ada gaya luar yang dimaksud adalah gayagaya yang diberikan oleh benda diluar sistem
dan jumlahnya tidak nol (secara vektor), maka
momentum total tidak kekal.
• Sebagai contoh, jika kita ambil sistem sebuah
batu yang jatuh, kekekalan momentum tidak
berlaku karena ada gaya luar. Gaya gravitasi
yang diberikan oleh bumi, bekerja pada batu
tersebut dan momentumnya berubah.
hogasaragih.wordpress.com
• Bagaimanapun, jika kita memasukkan
bumi kedalam sistem ini, mometum total
batu ditambah bumi akan kekal. (hal ini
tentu berarti bahwa bumi naik untuk
mencapai batu. Karena massa bumi
sangat besar, kecepatan keatasnya
sangat kecil.)
hogasaragih.wordpress.com
3. Tumbukan dan impuls
• Kekekalan momentum merupakan cara yang
sangat berguna untuk menangani proses
tumbukan.
• Pada tumbukan dua benda yang biasa, kedua
benda tersebut berubah bentuk, seringkali
cukup nyata, karena gaya gaya besar yang
terlibat.
• Kita lihat bahwa perubahan total momentum
sama dengan impuls. Konsep impuls terutama
membantu ketika menangani gaya yang bekerja
dalam waktu singkat.
hogasaragih.wordpress.com
Kekekalan energi dan momentum
pada tumbukan
• Jika kedua benda tersebut sangat keras
dan tidak ada panas yang dihasilkan oleh
tumbukan, maka energi kinetiknya juga
kekal. Dengan hal ini, yang dimaksud
adalah jumlah energi kinetik kedua benda
setelah tumbukan sama seperti
sebelumnya.
hogasaragih.wordpress.com
• Tentu saja, selama waktu yang singkat pada
waktu kedua benda bersentuhan, beberapa
(atau semua) energi disimpan sesaat dalam
bentuk energi potensial elastik.
• Tetapi jika kita bandingkan energi kinetik total
sebelum tumbukan dengan total setelah
tumbukan, ternyata sama.
• Tumbukan seperti ini, dimana energi kinetik total
kekal,disebut tumbukan lenting
hogasaragih.wordpress.com
• Walaupun pada tingkat atomik tumbukan
atom-atom dan molekul-molekul seringkali
lenting, pada dunia makroskropik dari
benda benda biasa, tumbukan lenting
merupakan sesuatu yang ideal yang tidak
pernah tercapai, karena paling tidak
sedikit energi panas (dan mungkin suara
dan bentuk energi lain) selalu dihasilkan
pada waktu tumbukan.
hogasaragih.wordpress.com
• Tumbukan dimana energi kinetik tidak
kekal disebut sebagai tumbukan tidak
lenting. Energi kinetik yang hilang diubah
menjadi energi bentuk lain, seringkali
energi panas, sehingga energi total
(sebagaimana biasanya) tetap kekal.
hogasaragih.wordpress.com
Tumbukan lenting pada satu
dimensi
• Penyelesaian masalah dengan
menggunakan kekekalan energi dan
momentum
hogasaragih.wordpress.com
6. Tumbukan tidak lenting
• Tumbukan dimana energi kinetik tidak
kekal disebut tumbukan tidak lenting
hogasaragih.wordpress.com
8. Pusat massa
• Sampai saat ini, kita telah membahas satu
partikel. Ketika kita telah menangani benda yang
diperluas (yaitu, sebuah benda yang memiliki
ukuran) kita menganggap bahwa benda tersebut
hanya dapat diperkirakan sebagai partikel titik
atau hanya mengalami gerak translasi.
• Bagaimanapun, benda diperluas yang nyata,
dapat mengalami rotasi ataupun gerak jenis
lainnya.
hogasaragih.wordpress.com
• Pengamatan pengamatan pada gerak
benda menunjukkan bahwa walaupun
sebuah benda berotasi, atau ada
beberapa benda yang bergerak relatif satu
dengan yang lainnya, ada satu titik yang
bergerak dalam lintasan yang sama
dengan yang dilewati partikel jika
mendapat gaya yang sama. Titik ini
sisebut pusat massa (disingkat PM)
hogasaragih.wordpress.com
• Gerak umum benda yang diperluas (atau
sistem benda) dapat dianggap sebagai
jumlah gerak translasi dari PM, ditambah
gerak rotasi, getaran (vibrasi), atau jenis
gerak lainnya disekitar PM
hogasaragih.wordpress.com
• Sebuah konsep yang hampir sama
dengan pusat massa adalah pusat
gravitasi (PG).
• PG sebuah benda adalah titik dimana
gaya gravitasi bisa dianggap bekerja
hogasaragih.wordpress.com