Impuls dan Momentum

Impuls dan Momentum

by Kasmadi, S.Pd

​NIP. 198004142005011011

​SMKN 1 KUTA SELATAN

​Kompetensi Dasar :

​Menerapkan konsep Impuls, Momentum dan Hukum Kekekalan Momentum

​Tujuan Pembelajaran :

​1. Menerapkan konsep Impuls untuk menyelesaikan soal sederhana

​2. Menerapkan konsep momentum untuk menyelesaikan soal sederhana

​3. Menerapkan konsep Hukum kekekalan momentum untuk

menyelesaikan soal sederhana

​

​Setiap benda yang bergerak pasti memiliki 'kekuatan gerak'.

​

Kekuatan gerak yang ada pada benda dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu massa dan kecepatan si benda. Ketika massa dikalikan kecepatan benda, munculah 'kekuatan gerak'. Artinya, benda yang memiliki kecepatan tinggi tapi massanya kecil akan memiliki kekuatan gerak yang sama dengan benda bermassa besar tapi kecepatannya rendah.

​Sebuah tronton bermassa 20.000 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Nah, gaya yang besar dibutuhkan untuk menghentikan laju tronton. Ketika tronton menabrak tembok, tembok akan rusak. Bagaimana jika kasusnya diganti dengan mobil kecil bermassa 2.000 kg dengan kecepatan 10 m/s? Apa yang terjadi ketika mobil menabrak tembok?

​

Yup, bagian depan mobil dan tembok bisa rusak. Lalu, bagaimana jika mobil kecil bermassa 2.000 kg dengan besar kecepatan 120 m/s menabrak tembok? Mobil dapat hancur, begitu juga dengan temboknya. Hal ini terjadi karena besarnya kekuatan gerak atau tumbukan mobil terhadap tembok, cukup kecil.

​

Setiap benda yang bergerak pasti memiliki 'kekuatan gerak'.

​

Kekuatan gerak yang ada pada benda dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu massa dan kecepatan si benda. Ketika massa dikalikan kecepatan benda, munculah 'kekuatan gerak'. Artinya, benda yang memiliki kecepatan tinggi tapi massanya kecil akan memiliki kekuatan gerak yang sama dengan benda bermassa besar tapi kecepatannya rendah.​

​Impuls?

Impuls adalah Besarnya gaya yang bekerja terhadap benda dalam selang waktu tertentu.

​

​Secara matematis impuls dapat dituliskan sebagai :

I = F. Δt

Keterangan :

I = Impuls (N.s)

F = Gaya (Newton)

Δt = selang waktu (sekon)

​Momentum?

​Mpmentum adalah sebagai besaran yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Atau hasil kali antara massa dan kecepatan.

​

​Secara matematis momentum dapat dituliskan sebagai :

​ p = m . v

​Keterangan :

​p = Momentum (kg.m/s)

​m = massa benda (kg)

​v = kecepatan benda (m/s)

​Hubungan Impuls dan Momentum

​Hubungan antara impuls dan momentum dijelaskan oleh teorema impuls-momentum.

​

Teorema impuls-momentum menyatakan bahwa impuls yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan momentum dari benda tersebut.

​

​Berdasarkan hukum II Newton menyatakan bahwa gaya (F) yang diberikan pada suatu benda besarnya sama dengan perubahan momentum (Δp) benda persatuan waktu (Δt).

​

Secara matematis hubungan antara impuls dan perubahan momentum dapat dituliskan sebagai berikut:

I = Δp

F . Δt = m . Δv

​F . Δt = m(v1 - v0)

​

​

​Keterangan :

​v1 = Kecepatan akhir (m/s)

​v0 = kecepatan awal (m/s)

​Hukum kekebalan Momentum

​Hukum kekebalan momentum menyatakan bahwa jika tidak terdapat gaya luar yang bekerja pada system maka momentum benda sebelum dan setelah tumbukan adalah sama.

​

Ini berarti total momentum system benda sebelum tumbukan selalu sama dengan total momentum system benda setelah tumbukan.

​

Secara matematis hukum kekebalan momentum dapat dituliskan sebagai berikut :

p1 + p2 = p1' + p2'

m1.v1 + m2.v2 = m1.v1′ + m2.v2′

​

​

​

​Keterangan :

m1 = massa benda 1 (kg)

m2 = massa benda  2 (kg)

v1  = kecepatan benda  1  sebelum tumbukan (m/s)

v2 = kecepatan benda  2  sebelum tumbukan (m/s)

v1 ’ = kecepatan benda  1  setelah tumbukan (m/s)

v2 ’ = kecepatan benda  2  setelah tumbukan (m/s)

​Contoh soal 1 :

​Seorang anak bermain mobil-mobilan bermasa 12 kg yang bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Berapakah besarnya momentum yang dimiliki mobil-mobilan tersebut ?

​Dik : m = 12 kg

​ v = 5 m/s

​Dit : p = ...?

​Jawab :

​p = m . v

​ = (12).(5)

​ = 60 kg.m/s

​Contoh 2:

​

​Seorang anak memukul  bola tenis yang massanya 100 gr dengan gaya 10 N menggunakan sebuah raket. Bola menempel pada raket selama 0,2 sekon. Berapakah Kecepatan bola waktu lepas dari raket?

​Diketahui :

m = 100 gr = 0,1 kg

​F = 10 N

​Δt = 0,2 s

​Ditanyakan : Δv =...?

​Jawab :

​F . Δt = m . Δv

​m . Δv = F . Δt

​

_​m . Δv = F .  Δt

(0,1) . Δv = (10) . (0,2)

(0,1) . Δv = 2

Δv = 2/(0,1)

= 20 m/s​

​Contoh 3 :

​Sebuah benda mengalami perubahan momentum sebesar 3 kg.m/s dalam waktu 0,05 sekon. Berapakah Besar gaya yang mengakibatkan perubahan tersebut?

​Diketahui :

​p = 3 kg.m/s

​Δt = 0,05 s

​Ditanyakan : F = ...?

​Jawab :

​Δp = F. Δt

3 = F. (0,05)

F = 3/(0,05)

​ = 60 N

​TERIMA KASIH

​SILAKAN DILANJUTKAN DENGAN MENGERJAKAN QUIZ