MAKALAH MOMENTUM DAN IMPULS

PEMBAHASAN

1. A.    MOMENTUM

Momentum adalah hasil kali antara massa (m) dan kecepatan (v). Menurut definisinya momentum dapat dinyatakan oleh:

P=m.v                                                                                                                          (1.1)

Keterangan:

P= momentum(kg.m/s)

m=massa (kg)

v=kecepatan (m/s)

Momentum adalah besaran vektor dan arahnya sama dengan arah kecepatan (v). Semakin cepat gerak suatu benda, maka semakin besar momentumnya. Dan semakin besar momentum suatu benda, maka semakin sulit benda itu dihentikan.

Contoh soal (1.1)

Seorang pemain sepak bola bermassa 90kg bergerak lurus dengan kelajuan 4m/s. Sebuah granat bermassa 1kg di tembakkan dengan kelajuan 500m/s. Manakah yang mempunyai momentum lebih besar?

Penyelesaian

Diketahui:        massa pemain sepak bola      mp=90kg

                        kecepatan pemain                  vp =4m/s

                        massa granat                          mg=1kg

                        kecepatan granat                      vg =500m/s                          

Ditanya: Manakah yang mempunyai momentum lebih besar?

Jawab:

Besarnya momentum pemain sepak bola:

Pp=mp.vp=(90kg) (4m/s) =360kg.m/s

Besarnya momentum granat:

Pg= mg.vg= (1kg) (500m/s)=500kg.m/s

Jadi, momentum granat lebih besar dari pada momentum pemain sepak bola.

         B. IMPULS

Impuls adalah hasil kali antara gaya yang bekerja pada benda (F) dengan selang waktu singkat  (∆t) yang bekerja pada  benda tersebut. Menurut definisinya impuls dapat dinyatakan oleh:

 I=F.∆t                atau                    I=F.∆t                                                         (1.2)

Keterangan:

I   = impuls (N.s)

F  = gaya yang bekerja pada benda (N)

∆t= selang waktu singkat (s)

Impuls juga merupakan besaran vektor, yang arahnya sama dengan arah gayanya.

C.HUBUNGAN IMPULS DENGAN MOMENTUM

I=F.∆ t                                                                                                                         

 =(m. a) ∆t

 =(m.∆v) ∆t

          ∆t

 =m. (v₂-v₁)

 =m.v₂-mv₁

 =p₂-p₁

I=  ∆p                                                                                                                           (1.3)

Persamaan (1.3) dikenal dengan teorima impuls-momentum.

Contoh soal (1.2)

Sebuah mobil bermassa 1.500kg bergerak sepanjang garis lurus dan berkurang kecepatannya dari 20m/s di A menjadi 15m/s di B dalam selang waktu 3s. Berapakah gaya rata-rata yang memperlambat mobil itu?

Penyelesain

DiketahuI: mobil bergerak lurus sehingga menghilangkan notasi vektor. Diambil arah gerak  sebagai  arah positif.

                   m= 1500kg

                   v₁=+20m/s

                   v₂=15m/s

                   ∆t=3s

Ditanya: F ……..?

Jawab:     I          =  ∆p

                 F. ∆t   = p₂− p₁

                 F. ∆ t  = m.v₂ – m.v₁           

                 F  (3s) = (1.500kg) (15m/s) – (1.500kg) (20m/s)

                 F          = -7.500kg.m/s       = -2.500 N.                                         

                                       3s

Tanda negatif menunjukkan bahwa gaya F arahnya berlawanan dengan arah gerak. Hal ini sesuai dengan kenyataan bahwa mobil bergerak diperlambat.

         D. HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

         Bunyi hukum kekalan momentum adalah “ Dalam peristiwa tumbukan, jumlah momentum sebelum tumbukan sama dengan jumlah momentum sesudah tumbukan,asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda yang bertumbukan “. Jadi:

momentum awal =  momentum akhir

       p₁+p₂               = p’₁+p₂’

m₁.v₁+m₂.v₂           = m₁.v’₁+m₂.v’₂

E. TUMBUKAN

Jenis-jenis tumbukan ada tiga macam antara lain:

1. a.      Tumbukan lenting sempurna

Ciri-cirinya

• berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan kinetik
• e=1

dengan demikian:

m₁.v₁ + m₂.v₂ = m₁.v’₁ + m₂.v’₂

m₁.v₁ – m₁.v’₁ = m₂.v’₂ – m₂.v₂

m₁ ( v₁ – v’₁ ) = m₂ (v’₂– v₂)                                                                                                     (1.4)

½ m₁.v²₁+ ½ m₂.v²₂ = ½ m₁.v’₁²+ ½ m₂.v’₂²  

m₁(v₁²−v₁’²) = m₂(v₂’²−v₂²)                                                                                                                dengan mengingat  rumus aljabar a²−b²=(a+b) (a−b), persamaan (1.4) dapat ditulis menjadi

m₁ (v₁ − v’₁)(v₁ + v’₁) = m₂ (v’₂ − v₂) (v’₂ + v₂)                                                               (1.5)

jika persamaan (1.5) dibagi persamaan (1.4), diperoleh

v₁−v’₁ = v’₂+v₂            atau        v₁−v₂ = −(v’₁−v’₂)

3

     

1. b.      Tumbukan lenting sebagian 

Ciri-cirinya

• berlaku hukum kekekalan momentum
• e=(0<e<1)

1. c.       Tumbukan tidak lenting sama sekali

Ciri-cirinya

• momentumnya kekal ( tetap )
• setelah terjadi tumbukan, benda yang satu dengan yang kedua menjadi satu atau menempel
• e=0

v’₂=v’₁=v’

m₁.v₁+m₂.v₂=(m₁=+m₂) v’

Contoh soal

Sebuah trem dengan massa 10.000kg berjalan dengan kelajuan 24m/s menabrak trem sejenis yang sedang berhenti. Setelah terjadi tumbukan, kedua trem saling menempel dan berjalan bersama. Berapakah kelajuan trem sesudah tumbukan?

Penyelesain

Diketahui:  karena kedua trem sejenis, maka m₁=m₂=10.000kg

                     kelajuan trem 1 sebelum tumbukan v₁=24m/s

                     kelajuan trem 2 sebelum tumbukan v₂=0 (berhenti)

                     Setelah tumbukan kedua trem saling menempel dan berjalan bersama.

Jadi :             v’₁=v’₂=v’

Ditanya: v’……………..?

Jawab: v’=m₁.v₁+m₂.v₂

                        m₁+m₂

                 =(10.000kg)(24m/s)+(10.000kg)(0)

                            10.000kg+10.000

                 =12m/s              

 DAFTAR PUSTAKA

Ruwanto, bambang. 2006. Asas-asas Fisika. Jakarta. Yudistira

share this article to: Facebook Twitter Google+ Linkedin Technorati Digg

Posted by Unknown, Published at 14.34 and have 2 komentar