Pengertian Momentum dan Impuls
Momentum dapat didefinisikan besaran vector yang memiliki arah yang sama dengan kecepatan suatu benda. Momentum juga merupakan hasil kali antara massa benda dengan kecepatan benda tersebut.
Sesuai dengan definisi semakin besar nilai massa maupun kecepatan benda maka nilai momentum yang dihasilkan juga akan menjadi besar.
Sedangkan Impuls adalah hasil kali antara gaya dengan waktu selama gaya tersebut bekerja pada benda. Secara sederhana impuls adalah perubahan momentum.
Dalam proses atau fenomena alam momentum maka akan timbul juga yang disebut kekekalan momentum.
Kekekalan momentum menyatakan bahwa jika gaya luar yang bekerja pada sistem bernilai 0 oleh sebab itu momentum linear sistem tersebut akan tetap konstan.
Jenis Tumbukan
Jenis tumbukan disini kita pilah berdasarkan nilai koefisien restitusinya. Koefisien restitusi secara sederhana dapat dikatakan sebagai nilai redaman suatu benda atas kejadian tumbukan yang terjadi.
Berikut ini merupakan jenis tumbukan yang ada antara lain:
1. Tumbukan Lenting Sempurna
Tumbukan ini merupakan tumbukan yang menghasilkan kecepatan awal benda akan sama dengan kecepatan akhir benda. Tumbukan ini dapat diterapkan beberapa pernyataan :
- Berlaku hokum kekekalan momentum
- Berlaku hokum kekekalan energi kinetic
- Nilai koefisien restitusi (e) = 0
2. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Tumbukan ini merupakan tumbukan yang mengakibatkan benda yang bergerak dan menumbuk benda lain akan langsung berhenti atau kecepatan akhir benda tersebut adalah 0. Tumbukan ini menerapkan beberapa pernyataan :
- Berlaku hokum kekekalan momentum
- Nilai koefisien restitusi (e) = 0
3. Tumbukan Lenting Sebagian
Tumbukan ini adalah tumbukan yang mengakibatkan hilangnya energi kinetik setelah terjadi tumbukan dan menjadi energi panas, bunyi, atau bentuk energi lainnya. Tumbukan ini menerapkan beberapa pernyataan antara lain:
- Berlakunya hokum kekekalan momentum
- Nilai koefisien restitusi (e) = 0<e<1
Setelah kita memahami pengertian dan jenis tumbukan selanjutnya kita perlu menerapkan menjadi persamaan matematis seperti berikut.
Rumus Momentum dan Impuls
Kita akan membahas satu persatu rumus dari momentum dan impuls.
1. Rumus Momentum
P = m v
Dimana
- P = momentum (kg m / s)
- m = massa benda (kg)
- v = kecepatan benda(m/s)
2. Rumus Impuls
I = F ∆t
F = m a
Dimana
- I = impuls (Ns)
- F = gaya (N)
- ∆t = selisih wakyu (s)
- a = percepatan (m/s2)
- m = massa (kg)
3. Rumus Kekekalan Momentum
P sebelum = P sesudah
P1 + P2 = P1’ + P2’
m1 v1 + m2 v2 = m1’ v1’ + m2’ v2’
dimana
- P sebelum = momentum sebelum tumbukan (kg m / s)
- P sesudah = momentum sesudah tumbukan (kg m / s)
- m 1,2 = massa benda 1 dan 2 (kg)
- v 1,2 = kecepatan awal benda 1 dan 2 (m/s)
- v 1,2’ = kecepatan akhir benda 1 dan 2 (m/s)
4. Nilai Koefisien Restitusi
e = – ((v1’ – v2’) / (v1 – v2))
dimana
e = koefisien restitusi
5. Rumus Hukum Kekekalan Momentum
m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’
6. Hukum Kekekalan Energi Kinetik
½ m1 v12 + ½ m2 v22 = ½ m1 v1’2 + ½ m2 v2’2
Setelah kita mengetahui rumus dari kejadian momentum dan impul waktunya kita uji pemahaman kita. Ini merupakan ujian untuk melatik pemahaman anda. Semangat!
Contoh Soal Impuls dan Momentum
1. Bagus mendapat mobil mobilan dari ayahnya yang bermasa 10 kg. Mobil itu bergerak dengan kecepatan 6 m/s. Berapa nilai momentum dan energi kinetik yang dimiliki mobil-mobilan tersebut?
Diketahui
m =10 kg
v = 6 m/s
Penyelesaian
P = m . v = 10 × 6 = 60 ᵏᵍ/s
EK = ⅟₂ 10 62 = 180 J
Jadi nilai momentum bernilai 60 ᵏᵍ/s dan energi kinetic yang dihasilkan adalah 180 J.
2. Sebuah bola tenis menumbuk tembok dengan arah tegak dengan kecepatan 6 m/s. Jika koefisien tumbukan yang dialami bola tennis dengan tembok adalah 0,5. Berapa kelajuan bola tenis setelah memantul?
Diketahui
e = 0.5
v1 = 6 m/s
v2 = 0 m/s
Penyelesaian
e = – ((v1’-v2’) / (v1-v2))
0.5 = -((v1’- 0) / (6-0))
0.5 = -(v1’ / 6)
3 =-v1’
Jadi kelajuan bola tenis setelah memantul 3 m/s keadah berlawanan dari semula.
Penutup
Pada bab ini kalian harus jeli mengenai arah kelajuan suatu benda karena momentum dan impul merupakan besaran vector yang sangat berpengaruh terhadap arah. Arah tersebut menyebabkan nilai kecepatan benda bernilai positif atau negatif.