momentum dan impuls - Ayu Indah Purwanti

MOMENTUM DAN IMPULS
PETA KONSEP
Momentum Linear dan Impuls
Terdiri Atas
Momentum
Linear
Impuls
Menghasilkan
Hukum Kekekalan
Momentum Linear
Diterapkan
Tumbukan
Tumbukan
Lenting Sempurna
Tumbukan Tidak
Lenting
Tumbukan Lenting
Sebagian
A. MOMENTUM
1. Pengertian Momentum
Pernahkah kalian melihat dua buah mobil yang bertabrakan? Bagaimana
keadaan kedua mobil setelah tabrakan? Yang mungkin terjadi adalah salah satu
mobil akan berubah arah, kedua mobil akan berubah arah, atau mungkin mobil
akan bergerak bersama. Kapan ketiga kemungkinan itu bisa terjadi? Untuk
mengetahuinya pelajarilah materi ini dengan saksama.
Dalam fisika, momentum berkaitan dengan kuantitas gerak yang dimiliki
oleh suatu benda yang bergeak yaitu kecepatan. Dalam hal ini, momentum
didefinisikan sebagai hasil kali antara massa dan kecepatan benda. Secara
matematis momentum dapat ditentukan dengan persamaan,
P=mxv
dengan,
m
: massa benda (kg)
v
: kecepatan (m/s)
P
: momentum ( kg m/s)
Karena kecepatan merupakan besaran vektor, sedangkan massa merupakan
besaran skalar, maka momentum merupakan besaran vektor. Jadi momentum
mempunyai nilai dan arah.
2. Hubungan Momentum dengan Energi Kinetik
Energi kinetik suatu benda yang bermassa m dan bergerak dengan
kecepatan v adalah
1
2
Besarnya ini dapat dinyatakan dengan besarnya momentum linear p, dengan
=
mengalikan persamaan energi kinetik dengan
1
2
1
=
2
=
=
=
B. IMPULS
1
2
1
2
Apa yang kalian pikirkan jika mendengar kata impuls? Impuls berkaitan
dengan gaya. Mengapa benda diam bisa menjadi bergerak, mengapa benda
bergerak bisa berubah kecepatannya? Semua itu disebabkan oleh gaya. Jika
sebuah bola yang dipukul hingga berubah kecepatannya. Gaya yang dilakukan
pemukul pada bola merupakan gaya kontak yang bekerja sangat singkat dan
menyebabkan perubahan kecepatan dan arahnya.
Impuls merupakan total gaya yang bekerja selama selang waktu tertentu.
Besar gaya disini konstan. Bila besar gaya tidak konstan maka penulisannya akan
berbeda (akan dipelajari nanti). Oleh karena itu dapat menggambarkan kurva yang
menyatakan hubungan antara F dengan t. Bila pada benda bekerja gaya konstan F
dari selang waktu t ke t maka kurva antara F dan t adalah
1
2
(s) t (s)
Gambar 1. Kurva yang menyatakan hubungan antara F dengan t. Luas daerah yang
diarsir menyatakan besarnya Impuls.
Apabila sebuah gaya F bekerja pada sebuah benda bermassa m dalam selang
waktu tertentu ∆t sehingga kecepatan benda tersebut berubah, maka momentum
benda tersebut akan berubah. Dalam hal ini, berdasarkan hukum kedua Newton
dan definisi percepatan, maka diperoleh persamaan berikut,
=
=
dan
∆
Jika kedua persamaan di atas disubstitusikan, akan diperoleh persamaan,
∆ =
F.∆t dinamakan impuls, dan
−
−
adalah perubahan momentum
(momentum akhir – momentum awal). Dengan demikian diperoleh hubungan
impuls dan momentum sebagai berikut,
dengan,
= .∆ = ∆ =
I
: impuls (N.s)
F
: gaya (N)
∆t
: selang waktu (s)
∆p
: perubahan momentum (kg.m/s)
−