Hubungan Impuls dan Momentum

Hubungan Impuls dan Momentum

Silahkan amati ilustrasi gambar berikut

Mobil bergerak dengan kecepatan konstan, tiba-tiba alam suatu titik tertentu pengendara ingin menghentikan mobil dengan mengerem (memberikan gaya gesek pada mobil). Sehingga pada selang waktu tertentu mobil bisa berhenti.

Penjelasan

Pada awal bergerak mobil memiliki momentum awal yang disimbolkan dengan (p) dan pada saat berhenti momentumnya menjadi momentum akhir (p').

Apakah P dan P' sama...?

Begini yaaa. Pada saat mobil bergerak, mobil tersebut memiliki kecapatan sebesar v sehingga momentumnya => p=m . v

Sedangkan pada saat berhenti kecepatan mobil adalah 0 (v=0) sehingga => p' = m. 0 maka p' = 0.

Bagaimana sama atau tidak p dan p'?

Berbeda yaa...

Apa yang menyebabkan perubahan momentum...?

Mari kita bahas lebih lanjut.

Penyebab perubahan momentum

Perubahan momentum dari p ke p' terjadi karena adanya gaya yang bekerja pada selang waktu tertentu yang disebut dengan Impuls (I).
Sehingga pemberian impuls pada peristiwa tadi menyebabkan perubahan momentum :

 $I=\Delta p$  
 $I=p'-p\ \left(p_{akhir\ }-p_{awal}\right)$  
 $F\cdot\Delta t\ =\ m\cdot v'\ -\ m\cdot v$  


kalian harus ingat yaa,  $Impuls\ \Longrightarrow\ I=F\cdot\Delta t\ \ atau\ I=\Delta p$  
 $Momentum\ \Longrightarrow\ p=m\cdot v$  

Contoh Soal

Diket :

* m = 2 ton = 2.000 Kg
* v = 36 km/jam => harus diubah ke m/s

 $\frac{36.000\ m}{3.600\ s}=10\ \frac{m}{s}$  
* v' =0
*  $\Delta t\ =\ 0,1\ s$  

Ditanya ? Gaya (F)

Pembahasan

Karena yang pada soal ada impul dan momentum (dilihat dari massa dan kecepatan) maka untuk mencari Impuls (I) kita gunakan persamaan :

 $I=\Delta p$  

 $F\cdot\Delta t\ =\ p'\ -\ p$ 
 $F\cdot\Delta t\ =\ \left(m\cdot v'\right)-\left(m\cdot v\right)$  
 $F\cdot0,1\ =\ \left(2.0000\ \cdot\ 0\right)\ -\ \left(2.000\ \cdot\ 10\right)$ 
 $F\cdot0,1=0-20.000$  
 $F=\frac{-20.000}{0,1}\ =\ -200.000\ N\$  (tanda - menunjukan arah gaya)
Jadi karena yang diminta Besar Gaya maka nilainya yang kita ambil yaitu 200.000 N

Contoh Soal 2

Diketahui :
* m = 200 Gram = 0,2 Kg
* v = 20 m/s  (arah utara)
* F= -5.000 N (arah selatan)
*  $\Delta t=1\ ms$  =  $\frac{1}{1000}s$  

Ditanya : V' (setelah dipukul)

Ingat : kita gunakan arah utara itu +, dan arah selatan -

Pembahasan

 $I=\Delta p$  

 $F\cdot\Delta t=\left(m\cdot v'\right)-\left(m\cdot v\right)$  
 $\left(-5000\right)\cdot\frac{1}{1000}=\left(0,2\cdot v'\right)-\left(0,2\cdot20\right)$  (-5000 krn keselatan)
-5 = 0,2 v' - 4
-5+4 = 0,2 v'
0,2 v' = -1
v' = -1/0,2
v' = -5 m/s

Jadi kecepatan bola setelah dipukul sebesar 5 m/s kearah selatan

Yuks kita jawab soal sambil belajar..

Multiple Choice

Sebuah bola karet massanya 90 Gram dilemparkan sehingga membentur dinding seperti gambar disamping. Jika bola karet dipantilkan dengan laju yang sama besar. Maka berapa besar impuls yang terjadi? (v = 20m/s dan v' = 20 m/s)

• 3,6 Ns

• 7,2 Ns

• 10,8 Ns

• 14,4 Ns

• 18 Ns

Multiple Choice

Sebuah truk yang bermassa 2.000 Kg dan melaju dengan kecepatan 10 m/s menabrak sebuah pohon dan berhenti dalam waktu 0,1 detik. Hitunglah gaya rata-rata pada truk yang saat berlangsungnya tabrakan adalah ... (dalam N)

• 200

• 2000

• 20.000

• 200.000

• 2.000.000

Multiple Choice

Sebuah bola kasti yang massanya 0,10 Kg dilempar horizontal kekanan dengan kecepatan 20 m/s kemudian dipukul. Bola berubah arah dengan kecepatan 40 m/s kekiri. Jika kontak bola dengan pemukul terjadi selama 0,0001 sekon maka besar impuls yang deiberikan pemukul pada bola adalah...

• 4 Ns

• 5 Ns

• 6 Ns

• 7 Ns

• 8 Ns