BAB IV MOMENTUM, IMPULS DAN TUMBUKAN 1. Momentum dan Impuls Momentum adalah banyaknya gerakan suatu benda yang besarnya berbanding lurus dengan massa dan kecepatan. Besarnya momentum dapat diketahuin melalui persamaan berikut: Sedangkan impuls adalah hasil kali antara gaya dan selang waktu, besarnya impuls dapat diketahui melalui persamaan berikut ini. Jika sebuah benda bekerja sebuah gaya yang besarnya tetap selang waktu tertentu, maka pada benda tersebut berlaku persamaan berikut: Jadi persamaan diatas dapat diambil suatu kesimpulan bahwa impuls sama dengan perubahan momentum yaitu selisih antara momentum akhir dengan momentum awal.
2. Hukum Kekekalan Momentum Hukum kekekalan momentum berbunyi: Jumlah momentum benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama (konstan) 3. Pengertian Tumbukan Jika terdapat dua buah benda dimana salah satu atau kedua benda tersebut bergerak hingga suatu saat benda tersebut bersinggungan dan terjadi gaya tolak menolak sebagai suatu reaksi yang tekanannya pada titik singgung kedua benda, amak kedua benda tersebut dikatakan melakukan tumbukan. Ada tiga jenis tumbukan yaitu: a. Tumbukan lenting sempurna b. Tumbukan lenting sebagian c. Tumbukan tidak lenting sama sekali
a. Tumbukan lenting sempurna Suatu tumbukan dikatakan lenting sempurna jika didalam tumbukan tersebut tidak ada energi yang hilang atau energi setelah tumbukan sama dengan energi sebelum tumbukan. Sehingga tumbukan lenting sempurna berlaku: - Hukum kekekalan energi kinetik - Hukm kekekalan momentum Dari hukum kekekalan momentum diperoleh persamaan sebagai berikut: Bila diatas dinamakan koefisien restitusi (e). Koefisien restitusi adalah negative perbandingan antara beda kecepatan setelah terjadi tumbukan dengan beda kecepatan sebelum tumbukan b. Tumbukan lenting Sebagian Pada tumbukan lenting sebagian hanya berlaku hukum kekekalan momentum saja. Hal ini disebabkan karena energi kinetik benda setelah terjadi tumbukan lebih kecil dari pada energi kinetik benda belum terjadi tumbukan. Jadi pada umumnya, pada tumbukan lenting sebagian berlaku persamaan sebagai berikut:
Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali Jika dua buah benda bertumbukan dan setelah bertumbukan kedua benda tersebut menjadi satu lalu bergerak bersama maka jenis tumbukan ini disebut tumbukan tidak lenting sama sekali. Pada jenis tumbukan ini berlaku hukum kekekalan momentum sebagai berikut: Jadi momentum benda sebelum tumbukan sama dengan momentum benda setelah
terjadi tumbukan. Sedangkan kecepatan benda kedua setelah tumbukan: SOAL SOAL 1. Jelaskan arti dari momentum! 2. Bagaimana rumus dari besarnya momentum? 3. Sebuah mobil bermassa 200kg bergerak dengan kecepatan 20m/s. Tentukanlah momentum yang dimilikinya. 4. Apa satuan dari impuls? 5. Sebuah beuda dengan massa I kg dalam keadaan diam kemudian pada benda itu bekerja sebuah gaya sehingga menyebabkan benda bergerak dengan kecepatan l0 m/det. Gaya yang bekerja menyentuh benda selama 0,01 det. Tentukan perubahan momentum dan besamya gaya pada benda. 6. Sebuah truk yang massanya 10000 kg bergerak dengan kecepatan 20 m/det. Mobil direm dalam waktu 20 detik mobil tersebut berhenti. Berapa gaya rem yang bekerja pada mobil tersebut sehingga berhenti? 7. Dua buah benda memiliki massa yang sama bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 20 m/det dan 10 m./det. Setelah bertumbukkan kedua benda menjadi satu. Tentukan kecepatan kedua benda dan arahnya. 8. Sebuah benda bermassa 15kg bergerak ke kanan dengan kecepatan 3 m/det menuju benda lain yang bergerak kekiri dengan kecepata 7,5 m/det dan massanya 6 kg. Tentukan kecepatan tiap benda setelah tumbukan lenting sempurna. 9. Dua buah benda dengan kecepatan masing-masing sebesar 3 m/s dan 2 m/s, kedua benda tersebut memiliki massa masing-masing sebesar 3kg dan 4kg. Ttentukan kecepatan benda setelah tidak lenting sama sekali.