Apabila kalian berada di dalam kendaraan beroda empat bus yang sedang bergerak dengan kecepatan cepat, kemudian direm secara mendadak, niscaya kalian mencicipi bahwa tubuh kalian terlempar ke depan. Hal ini tanggapan adanya sifat kelembaman, Kelembaman yaitu sifat untuk mempertahankan keadaan semula yaitu dalam keadaan bergerak. Hal yang sama juga dirasakan pada sopir yang berusaha mengerem tersebut. Jika sopir bus mengerem/memberhentikan bus secara mendadak, harus memperlihatkan gaya yang lebih besar. Untuk itu kali ini kita akan membahas mengenai momentum. Selain momentum kita juga akan membahas wacana impuls dan juga tumbukan berikut selengkapnya:
P = m . v
Keterangan:
P = momentum (kg.m.s-1)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m.s-1)
Momentum yaitu besaran vector. Untuk itu, kalau ada beberapa vektor momentum dijumlahkan, harus dijumlahkan secara vektor. Misalnya ada dua buah vektor momentum p dan p2 membentuk suatu sudut α. Makara jumlah momentum kedua vektor dijumlahkan secara vektor, menyerupai yang dilihat dari gambar dibawah ini. Besar vektor p dirumuskan sebagai berikut:
(penjumlahan momentum mengikuti aturan penjumlahan vektor)
Hubungan momentum dengan energi kinetik
Energi kinetik suatu benda yang bermassa m dan bergerak dengan kecepatan v, dirumuskan menjadi:
Besarnya ini sanggup dinyatakan dengan besarnya momentum linear p, denga mengalikan persamaan energi kinetik dengan: m/m
rumus impuls dan momentum
Impuls
Impuls didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan lamanya gaya tersebut bekerja. Secara matematis sanggup ditulis dibawah ini:
I = F . ∆t
Keterangan:
F = gaya (N)
Δt = selang waktu (s)
I = impuls (N.s)
Besar gaya disini konstan. Jika besar gaya tidak konstan maka penulisannya akan berbeda. Maka dari itu sanggup menggambarkan kurva yang menyatakan kekerabatan antara F dengan t. kalau pada benda bekerja gaya konstan F selang waktu t1 dan t2 maka kurva antara F dan t sanggup dilihat menyerupai pola gambar dibawah ini:
(kurva yang menyatakan kekerabatan anatara F dengan t. luas kawasan yang di arsir menyatakan besarnya impuls)
Luasan yang diarsir sebesar F.(t2-t1) atau I, yang sama denga impuls gaya. Impuls gaya merupakan besaran vektor, maka dari itu perhatikan arahnya.
Impuls sama dengan perubahan momentum
Sebuah benda bermasa m mula-mula bergerak dengan kecepatan v1 dan kemudian pada benda bekerja gaya sebesar F searah kecepatan awal selama ∆t, dan kecepatan benda menjadi v2.
Untuk menjabarkan kekerabatan antara impuls dengan perubahan momentum,akan kita ambil arah gerak mula-mula sebagai arah positif dengan memakai aturan newton II.
F = m. a
F= m (v2 – v1 ) ∆t
F. ∆t = m. v2 – m. v1
Ruas kiri merupakan impuls gaya dan ruas kanan pertanda perubahan momentum. Impuls gaya pada suatu benda sama dengan perubahan momentum benda tersebut. Secara sistematis dituliskan seperti:
F ∆t = m. v2 – m v1
I = p2 – p1
I = ∆p
I = m.v1 – m.v2
I= m (v1 – v2)
Hubungan Impuls dan Momentum
Salah satu aturan newton menyampaikan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perkalian massa dengan percepatannya.
F = m.a
Jika di masukkan ke rumus I = F. Δt
I = F. Δt
I = m.a (t2-t1)
I = m v/t (t2-t1)
I = m.v1 – mv2
Makara sanggup disimupulkan bahwa “Besarnya impuls yang bekerja/dikerjakan pada suatu benda sama dengan besarnya perubahan momentum pada benda tersebut.”
Tumbukan dan Hukum Kekekalan Momentum
Pada sebuah tumbukan selalu melibatkan paling sedikit dua buah benda. Misalkan bila biliar A dan B. waktu belum terjadi tumbukan bila A,bergerak mendatar ke kanan dengan momentum mAvA , dan bola B bergerak ke kiri dengan momentum mBvB.
( tumbukan dua buah benda)
Momentum sebelum tumbukan, dirumuskan sebagai berikut:
P = mAvA + mBvB
Momentum sehabis tumbukan , dirumuskan sebagai berikut:
P’ = mAv’A + mBv’B
Sesuai dengan aturan kekelan energi maka pada momentum juga berlaku aturan kekekalan dimana momentum benda sebelum dan sehabis tumbukan sama.
Maka dari itu sanggup diambil kesimpulan bahwa pada insiden tumbukan, jumlah momentum benda-benda sebelum dan sehabis tumbukan tetap asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda tersebut.
Pernyataan ini yang dikenal sebagai aturan kekekalan momentum linier. Secara matematis untuk dua benda yang bertumbukan sanggup ditulis menyerupai dibawah ini:
PA + PB = P’A + P’B
Atau
mAvA + mBvB = mAv’A + mBv’B
Jenis-Jenis Tumbukan
Jika ada dua benda yang saling bertumbukan dan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda tersebut, maka berlaku aturan kekekalan momentum. Namun, energi kinetik totalnya biasanya berubah. Hal ini diakibatkan alasannya yaitu adanya perubahan energi kinetik menjadi bentuk kalor dan atau suara pada dikala tumbukan. Jenis tumbukan ini dinamakan tumbukan tidak lenting sebagian. Jika setelah tumbukan kedua benda bergabung, disebut tumbukan jenis tidak lenting sempurna. Ada pula tumbukan dengan energi kenetik total tetap. Tumbukan jenis ini dinamakan tumbukan lenting (sempurna). Maka secara garis besar jenis-jenis tumbukan sanggup diklasifikasikan ke dalam:
1. Tumbukan lenting (sempurna)
2. Tumbukan tidak lenting sebagian
3. Tumbukan tidak lenting sempurna
Prinsip peluncuran roket
Jika meniup balon, kemudian balon dilepaskan, maka akan kita amati bahwa balon tersebut akan terdorong ke arah yang berlawanan dari arah udara yang keluar dari balon. Prinsip terdorongnya roket tanggapan pancaran materi bakar yang terbakar keluar, menyerupai dengan terdorongnya balon tersebut.
Bahan bakar yang ada di roket terbakar dan menyembur/keluar, mengakibatkan roket terdorong ke atas. Rata-rata gaya yang dikerjakan gas pada roket disebut gaya dorong. Pada roket ini, momentum sistem sebelum dan sehabis gas keluar tetap, dengan kata lain berlaku aturan kekekalan momentum.
Agar ketinggian yang dicapai roket makin besar, biasanya digunakan roket dengan beberapa tingkat. Perhatikan gambar diatas ini. Pada gambar a : memperlihatkan sebuah roket yang terbang vertikal keatas dengan kecepatan v, massa mula-mula m. Pada gambar b : setelah waktu ∆t, materi bakar keluar sebanyak dm, kecepatan gas relatif terhadap bumi v’, dan relatif terhadap roket vr, Pada momentum:
F . ∆t = P sehabis gas keluar – P sebelum gas keluar = (m-dm)(v+dv) +v’ dm – mv
F . ∆t = mv+mdv-vdm-dmdv+v’ dm-mv = mdv +dm(v’ –v)
alasannya yaitu dmdv mendekati nol (lihat gambar c)
vr = v’ – v
v’ = vr + v
sehingga:
F . ∆t = mdv +dm(vr + v –v) = mdv + vr dm
Secara matematis besarnya gaya dorong sanggup ditulis seperti:
Keterangan:
F = gaya dorong (newton)
Vr = kecepatan semburan gas relative terhadap roket (m/s)
Dm/dt = laju massa gas buang (kg/s)
Jika masa roket mula-mula mo dan kecepatan awal vo = 0, setelah materi bakar roket habis massa roket ma , serta kecepatan roket va, jadi secara matematis kekerabatan besar-besaran tersebut ialah:
Contoh Soal Momentum dan Impuls
Berikut beberapa pola momentum dan impuls
1. Tria yang mempunyai tubuh gemuk dengan berat tubuh 110 kg berlari dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Berapa momentum dari Tria tersebut?
Jawab:
P = m.v
Kecepatan harus dalam m/s, 72 km/ jam = 72000/3600 = 20 m/s
P = 110 x 20 = 2.220 kg m/s
2. Chistiano Ronaldo mengambil tendangan bebas tepat di garis area pinalti lawan. Jika ia menendang dengan gaya 300 N dan kakinya bersentuhan dengan bola dalam waktu 0,15 sekon. Hitunglah berapa besar impuls yang terjadi!
Jawab:
I = F.Δ t
I = 300. 0,15 = 45 Nt
Sumber https://www.sekolahpendidikan.com
Momentum
Pengertian Momentum
Momentum yaitu perkalian antara massa benda dengan kecepatan benda tersebut. Momentum merupakan besaran turunan yang muncul alasannya yaitu ada benda bermassa yang bergerak. Dalam fisika Momentum ini dilambangkan dengan aksara “P”. Secara sistematis, momentum dirumuskan sebagai berikut:P = m . v
Keterangan:
P = momentum (kg.m.s-1)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m.s-1)
Momentum yaitu besaran vector. Untuk itu, kalau ada beberapa vektor momentum dijumlahkan, harus dijumlahkan secara vektor. Misalnya ada dua buah vektor momentum p dan p2 membentuk suatu sudut α. Makara jumlah momentum kedua vektor dijumlahkan secara vektor, menyerupai yang dilihat dari gambar dibawah ini. Besar vektor p dirumuskan sebagai berikut:
Hubungan momentum dengan energi kinetik
Energi kinetik suatu benda yang bermassa m dan bergerak dengan kecepatan v, dirumuskan menjadi:
Besarnya ini sanggup dinyatakan dengan besarnya momentum linear p, denga mengalikan persamaan energi kinetik dengan: m/m
rumus impuls dan momentum
Impuls
Impuls didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dan lamanya gaya tersebut bekerja. Secara matematis sanggup ditulis dibawah ini:
I = F . ∆t
Keterangan:
F = gaya (N)
Δt = selang waktu (s)
I = impuls (N.s)
Besar gaya disini konstan. Jika besar gaya tidak konstan maka penulisannya akan berbeda. Maka dari itu sanggup menggambarkan kurva yang menyatakan kekerabatan antara F dengan t. kalau pada benda bekerja gaya konstan F selang waktu t1 dan t2 maka kurva antara F dan t sanggup dilihat menyerupai pola gambar dibawah ini:
(kurva yang menyatakan kekerabatan anatara F dengan t. luas kawasan yang di arsir menyatakan besarnya impuls)
Luasan yang diarsir sebesar F.(t2-t1) atau I, yang sama denga impuls gaya. Impuls gaya merupakan besaran vektor, maka dari itu perhatikan arahnya.
Impuls sama dengan perubahan momentum
Sebuah benda bermasa m mula-mula bergerak dengan kecepatan v1 dan kemudian pada benda bekerja gaya sebesar F searah kecepatan awal selama ∆t, dan kecepatan benda menjadi v2.
Untuk menjabarkan kekerabatan antara impuls dengan perubahan momentum,akan kita ambil arah gerak mula-mula sebagai arah positif dengan memakai aturan newton II.
F = m. a
F= m (v2 – v1 ) ∆t
F. ∆t = m. v2 – m. v1
Ruas kiri merupakan impuls gaya dan ruas kanan pertanda perubahan momentum. Impuls gaya pada suatu benda sama dengan perubahan momentum benda tersebut. Secara sistematis dituliskan seperti:
F ∆t = m. v2 – m v1
I = p2 – p1
I = ∆p
I = m.v1 – m.v2
I= m (v1 – v2)
Hubungan Impuls dan Momentum
Salah satu aturan newton menyampaikan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perkalian massa dengan percepatannya.
F = m.a
Jika di masukkan ke rumus I = F. Δt
I = F. Δt
I = m.a (t2-t1)
I = m v/t (t2-t1)
I = m.v1 – mv2
Makara sanggup disimupulkan bahwa “Besarnya impuls yang bekerja/dikerjakan pada suatu benda sama dengan besarnya perubahan momentum pada benda tersebut.”
Tumbukan dan Hukum Kekekalan Momentum
Pada sebuah tumbukan selalu melibatkan paling sedikit dua buah benda. Misalkan bila biliar A dan B. waktu belum terjadi tumbukan bila A,bergerak mendatar ke kanan dengan momentum mAvA , dan bola B bergerak ke kiri dengan momentum mBvB.
( tumbukan dua buah benda)
Momentum sebelum tumbukan, dirumuskan sebagai berikut:
P = mAvA + mBvB
Momentum sehabis tumbukan , dirumuskan sebagai berikut:
P’ = mAv’A + mBv’B
Sesuai dengan aturan kekelan energi maka pada momentum juga berlaku aturan kekekalan dimana momentum benda sebelum dan sehabis tumbukan sama.
Maka dari itu sanggup diambil kesimpulan bahwa pada insiden tumbukan, jumlah momentum benda-benda sebelum dan sehabis tumbukan tetap asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda tersebut.
Pernyataan ini yang dikenal sebagai aturan kekekalan momentum linier. Secara matematis untuk dua benda yang bertumbukan sanggup ditulis menyerupai dibawah ini:
PA + PB = P’A + P’B
Atau
mAvA + mBvB = mAv’A + mBv’B
Jenis-Jenis Tumbukan
Jika ada dua benda yang saling bertumbukan dan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda tersebut, maka berlaku aturan kekekalan momentum. Namun, energi kinetik totalnya biasanya berubah. Hal ini diakibatkan alasannya yaitu adanya perubahan energi kinetik menjadi bentuk kalor dan atau suara pada dikala tumbukan. Jenis tumbukan ini dinamakan tumbukan tidak lenting sebagian. Jika setelah tumbukan kedua benda bergabung, disebut tumbukan jenis tidak lenting sempurna. Ada pula tumbukan dengan energi kenetik total tetap. Tumbukan jenis ini dinamakan tumbukan lenting (sempurna). Maka secara garis besar jenis-jenis tumbukan sanggup diklasifikasikan ke dalam:
1. Tumbukan lenting (sempurna)
2. Tumbukan tidak lenting sebagian
3. Tumbukan tidak lenting sempurna
Prinsip peluncuran roket
Jika meniup balon, kemudian balon dilepaskan, maka akan kita amati bahwa balon tersebut akan terdorong ke arah yang berlawanan dari arah udara yang keluar dari balon. Prinsip terdorongnya roket tanggapan pancaran materi bakar yang terbakar keluar, menyerupai dengan terdorongnya balon tersebut.
Bahan bakar yang ada di roket terbakar dan menyembur/keluar, mengakibatkan roket terdorong ke atas. Rata-rata gaya yang dikerjakan gas pada roket disebut gaya dorong. Pada roket ini, momentum sistem sebelum dan sehabis gas keluar tetap, dengan kata lain berlaku aturan kekekalan momentum.
Agar ketinggian yang dicapai roket makin besar, biasanya digunakan roket dengan beberapa tingkat. Perhatikan gambar diatas ini. Pada gambar a : memperlihatkan sebuah roket yang terbang vertikal keatas dengan kecepatan v, massa mula-mula m. Pada gambar b : setelah waktu ∆t, materi bakar keluar sebanyak dm, kecepatan gas relatif terhadap bumi v’, dan relatif terhadap roket vr, Pada momentum:
F . ∆t = P sehabis gas keluar – P sebelum gas keluar = (m-dm)(v+dv) +v’ dm – mv
F . ∆t = mv+mdv-vdm-dmdv+v’ dm-mv = mdv +dm(v’ –v)
alasannya yaitu dmdv mendekati nol (lihat gambar c)
vr = v’ – v
v’ = vr + v
sehingga:
F . ∆t = mdv +dm(vr + v –v) = mdv + vr dm
Secara matematis besarnya gaya dorong sanggup ditulis seperti:
Keterangan:
F = gaya dorong (newton)
Vr = kecepatan semburan gas relative terhadap roket (m/s)
Dm/dt = laju massa gas buang (kg/s)
Jika masa roket mula-mula mo dan kecepatan awal vo = 0, setelah materi bakar roket habis massa roket ma , serta kecepatan roket va, jadi secara matematis kekerabatan besar-besaran tersebut ialah:
Contoh Soal Momentum dan Impuls
Berikut beberapa pola momentum dan impuls
1. Tria yang mempunyai tubuh gemuk dengan berat tubuh 110 kg berlari dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Berapa momentum dari Tria tersebut?
Jawab:
P = m.v
Kecepatan harus dalam m/s, 72 km/ jam = 72000/3600 = 20 m/s
P = 110 x 20 = 2.220 kg m/s
2. Chistiano Ronaldo mengambil tendangan bebas tepat di garis area pinalti lawan. Jika ia menendang dengan gaya 300 N dan kakinya bersentuhan dengan bola dalam waktu 0,15 sekon. Hitunglah berapa besar impuls yang terjadi!
Jawab:
I = F.Δ t
I = 300. 0,15 = 45 Nt
Sumber https://www.sekolahpendidikan.com
Buat lebih berguna, kongsi:
