Fisika

Momentum dan Impuls: Pengertian, Jenis Tumbukan

Halo Sobat Edura! Sobat Edura, 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? impuls momentum tumbukan.

Momentum

adalah hasil kali massa sebuah benda dengan kecepatan benda itu pada suatu saat. Momentum merupakan besaran vektor yang arahnya searah dengan kecepatannya. Satuan dari momentum adalah kg.m/s atau gram.cm/s. Secara matematis dirumuskan:

p = m.v                                 dengan p = momentum (kg.m/s)

                                                                m = massa (kg)

                                                                v = kecepatan (m/s)

Momentum adalah besaran vektor. Jadi jika dua buah vektor momentum membentuk sudut α maka resultan kedua vektor momentum tersebut adalah

Impuls

Setiap benda yang bergerak mempunyai momentum. Momentum juga dinamakan jumlah gerak yang besarnya berbanding lurus dengan massa dan kecepatan benda. Suatu benda yang bermassa m bekerja gaya F yang konstan, maka setelah waktu t benda tersebut bergerak dengan kecepatan:

vt = vo + at                                           c

vt = vo + F/m.t                                    I = p

F.t = m.vt–m.vo                                      F.t=m.v

F.t = m (vt – vo)                                  F.t = m(vt – vo)

F.t = m.Δv

I = p

Dengan:               I = impuls (kg.m/s)

                              Δp = perubahan momentum (kg.m/s)

                                F = gaya yang bekerja pada benda (N)

                                t = waktu saat gaya dan benda bersentuhan (s)

                                m = massa benda (kg)

                                vt = kecepatan benda pada saat detik (m/s)

                                vo = kecepatan awal benda (m/s)

                                m.vt = momentum benda pada saat kecepatan vt

                                m.vo = momentum benda pada saat kecepatan v0

besaran F.Δt disebut impuls, sedangkan besarnya m.v yaitu hasil kali massa dengan kecepatan disebut momentum.

Banyak gejala yang dapat dijelaskan denga konsep impuls dan momentum, contohnya tumbukan antara dua benda, dll.

Aplikasi dalam kehidupan sehari-hari:

  1. Palu dibuat dari logam yang keras
  2. Petinju memakai sarung tinju
  3. Helm pengendara motor diberi lapisan lunak didalamnya
  4. Desain mobil yang memperhatikan faktor keselamatan

Contoh soal

Seorang anak menendang bola yang diam dengan gaya 100 N, jika waktu persinggungan bola dengan kaki 0,2 detik, dan massa bola 0,5kg. Berapa kecepatan bola sesaat setelah ditendang?

Penyelesaian:    Dik:        F = 100 N

                                             Δt = 0,2 detik

                                              m = 0,5 kg

                                                vo = 0

                                Dit: vt = ?

                                Jawab:  F.Δt = m (vt – vo)

                                                100 . 0,2 = 0,5 (vt – 0)

                                                20 = 0,5 vt

                                                vt = 20/0,5 = 40 m/s

Hukum Kekekalan Momentum dan Tumbukan

Misalkan benda A dan B masing-masing mempunyai massa mA dan mB dan masing-masing bergerak segaris dengan kecepatan vA dab vB sedangkan vA > vB. Setelah tumbukan kecepatan benda berubah menjadi vA dan vB. Bila FBA adalah gaya dari A yang dipakai untuk menumbuk B dan FAB gaya dari B yang dipakai untuk menumbuk A, maka menurut hukum III Newton:

                                                FAB = -FBA

                                         FAB.Δt = -FBA.Δt

                                   (impuls)A = (impuls)B

                                 mAvA-mAvA= -(mBvB– mBvB)

                                 mAvA+mBvB= mAvA+mBvB

Jumlah momentum dari A dan B sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama/tetap. Hukum ini disebut sebagai HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM LINEAR

Tumbukan

Pada setiap jenis tumbukan berlaku hukum kekekalan momentum tetapi tidak selalu berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Sebab disini sebagian energi mungkin diubah menjadi panas akibat tumbukan atau terjadi perubahan bentuk.

Macam-macam tumbukan yaitu:

Tumbukan Lenting Sempurna

Tumbukan lenting sempurna adalah tumbukan yang tidak mengalami perubahan energi.

Ciri-ciri:

  1. Koefisien restitusi e=1
  2. Tidak ada perubahan energi kinetik benda

    ΔEk = Ek’ – Ek = 0

Rumusan:

m1v1 + m2v2 = m1v1‘ + m2v2            

dengan : m1 = massa benda 1 (kg)

                  m2 = massa benda 2 (kg)

                    v = kecepatan benda sebelum tumbukan (m/s)

v ’ = kecepatan benda setelah tumbukan (m/s)

Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali

Tumbukan tidak lenting adalah tumbukan yang tidak memberlakukan hukum kekekalan energi mekanik dan kedua benda setelah tumbukan melekat dan bergerak bersama-sama

Ciri-ciri:

  1. Koefisien restitusi e=0
  2. Kecepatan akhir sama/ dua benda menyatu (V1 = V2 = V)
  3. Terjad perubahan energi kinetik benda

ΔEk = Ek’ – Ek

Rumusan:
m1V1 + m2V2 = (m1 + m2) V’

Tumbukan Lenting Sebagian

Tumbukan lenting sebagian yaitu tumbukan yang tidak memberlakukan hukum kekekalan energi mekanik sebab ada sebagian energi yang diubah dalam bentuk lain, misalnya panas

Ciri-ciri:

Koefisien restitusi 0 < e < 1

Rumusan

m1V1 + m2V2 = m1V1‘ + m2V2


Nah, sobat Edura sekian informasi tentang materi fisika Momentum dan Impuls: Pengertian, Jenis Tumbukan. Ternyata konsep fisika itu ada disekeliling kita kan? Nantikan informasi lainnya seputar materi fisika dari Edura.    

Belajar materi fisika lainnya disini ya.

Informasi yang kami ambil dari beberapa sumber bacaan. Untuk konsultasi mengenai pendidikan atau lebih spesifiknya tentang materi sekolah . Kamu dapat menghubungi kami lewat akun instagram kami ya. Silakan klik disini untuk menghubungi kami lewat instagram.

Jangan lupa juga untuk subscribe newsletter dan mailing list kita untuk dapatkan info update yang akan kami kirim melalui browser notification dan email kamu.

Terima Kasih

Semangat mengejar cita-citamu ya sobat Edura

Tags

Haruna Elfathin

Mahasiswa S1 Informatika UIN Sunan Gunung Djati Bandung

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Close