Momentum dan Tumbukan
Nama: M Dzikri Fadhilah
Nim: 230102092
Mengenal Momentum dan Tumbukan: Konsep, Jenis, Rumus
Konsep momentum
Sebelum masuk ke rumus momentum, ada baiknya memahami konsep besaran ini terlebih dahulu. Dalam momentum, semakin besar massa suatu benda, semakin besar pula usaha yang diperlukan untuk menghentikan benda tersebut.
Pengertian Momentum
Bila kamu berada di dalam sebuah bus yang sedang bergerak cepat, kemudian direm mendadak, kamu merasakan bahwa badan kamu terlempar ke depan. Hal ini akibat adanya sifat kelembaman, yaitu sifat untuk mempertahankan keadaan semula yaitu dalam keadaan bergerak. Hal yang sama juga dirasakan oleh si sopir yang berusaha mengerem bus tersebut. Apabila penumpang busanya lebih banyak, pada saat sopir bus memberhentikan/mengerem bus secara mendadak, harus memberikan gaya yang lebih besar. Dalam bab ini akan dibicarakan mengenai momentum, yang merupakan salah satu besaran yang dimiliki oleh setiap benda yang bergerak. Di dalam fisika, dikenal dua macam momentum, yaitu momentum linear (p) dan momentum angular (L). Pada materi ini hanya akan dibahas momentum linear. Selain momentum linear akan dibahas juga besaran Impuls gaya (I) dan hukum kekekalan momentum linear, serta tumbukan.
Istilah momentum yang akan dipelajari pada bab ini adalah momentum linear (p), yang didefinisikan sebagai berikut: Momentum suatu benda yang bergerak adalah hasil perkalian antara massa benda dan kecepatannya. Oleh karena itu, setiap benda yang bergerak memiliki momentum. Secara matematis, momentum linear ditulis sebagai berikut:
Keterangan:
p = momentum (besaran vektor),
m = massa (besaran skalar), dan
v = kecepatan (besaran vektor).
Bila dilihat persamaan, arah dari momentum selalu searah dengan arah kecepatannya.
Berdasarkan rumus diatas dapat kita tarik kesimpulan bahwa momentum benda akan semakin besar ketika massa benda dan kecepatan benda semakin besar. Hal ini juga akan berlaku sebaliknya semakin kecil massa atau kecepatan benda maka akan semakin kecil pula momentumnya. Dalam ilmu fisika ada yang namanya hukum kekekalan momentum yang berbunyi “momentum sebelum dan sesudah tumbukan akan selalu sama".
Misalkan ada dua benda yang memiliki kecepatan dan massa masing – masing mengalami tumbukan dan setelah tumbukan masing – masing benda akan memiliki kecepatan yang berbeda maka menurut ilmu fisika hukum kekekalan momentum. pada setiap jenis tumbukan yang terjadi antara kedua benda akan selalu berlaku hukum kekekalan momentum baik itu pada tumbukan lenting sebagian, tumbukan lenting sempurna atau bahkan pada tumbukan tidak lenting sama sekali. Secara sistematis hukum kekekalan momentum dapat ditulis seperti berikut:
Jadi Sobat Pintar, Setiap benda yang bergerak pasti memiliki momentum. Momentum bisa juga didefinisikan sebagai tingkat kesukaran untuk menghentikan gerak suatu benda.
Menurut Sistem Internasional (SI) Satuan momentum p = satuan massa x satuan kecepatan = kg x m/s = kg . m/s. Jadi, satuan momentum dalam SI adalah : kg.m/s
Momentum adalah besaran vektor, oleh karena itu jika ada beberapa vektor momentum dijumlahkan, harus dijumlahkan secara vektor. Misalkan ada dua buah vektor momentum p1 dan p2 membentuk sudut, maka jumlah momentum kedua vektor harus dijumlahkan secara vektor, seperti yang terlihat dari gambar vektor gambar dibawah ini
Besar vektor p dirumuskan sebagai berikut:
Contoh Soal
Suatu bola memiliki massa 500 kg, kemudian dilemparkan secara horizontal ke ke tembok dengan kecepatan 30 m/s dan memantul kembali. Kalau bola tersebut dipantulkan dengan laju yang sama besar, maka berapakah besar impuls bola tersebut?
Pembahasan
Diketahui: m = 500 gram = 0,5 kg; v1 = 30 m/s; v2 = -30 m/s (dipantulkan dengan besar yang sama)
Ditanya: I
Jawab:
Kita gunakan rumus hubungan antara impuls dengan momentum.
I = Δp = m (v2-v1) = 0,5 (-30 – 30) = 0,5 (-60) = -30 Ns.
Pengertian Tumbukan
Tumbukan adalah interaksi dua benda atau lebih yang bertukar gaya dalam selang waktu tertentu dan memenuhi hukum kekekalan momentum.
Jenis dan Rumus Tumbukan
Peristiwa tumbukan di dalam fisika dapat dibagi menjadi 3 jenis tumbukan lho teman-teman. Ketiga jenis ini memiliki rumus tumbukan masing-masing. Secara umum, tumbukan dibagi menjadi 3 macam yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sama sekali.
Lalu apa yang membedakan masing-masing jenis tumbukan itu? Yuk kita bahas lebih lanjut.
Tumbukan Lenting Sempurna
Gampangnya, tumbukan lenting sempurna adalah peristiwa tumbukan di mana jumlah energi kinetik sebelum dan sesudah terjadinya tumbukan adalah sama. Artinya tidak ada energi yang hilang ketika tumbukan terjadi. Pada jenis tumbukan yang satu ini berlaku dua buah hukum sekaligus, yaitu Hukum Kekekalan Energi Kinetik dan Hukum Kekekalan Momentum.
Namun meskipun demikian, tumbukan lenting sempurna hanya terjadi pada partikel-partikel berskala atomik atau lebih kecil lagi.
Adapun rumus tumbukan lenting sempurna saya tuliskan dalam infografis berikut:
Tumbukan Lenting Sebagian
Tumbukan lenting sebagian adalah peristiwa tumbukan yang terjadi antara dua atau lebih benda di mana energi kinetik berkurang selama terjadi tumbukan. Gampangnya, setelah dua atau lebih benda tersebut bertumbukan, kecepatan lenting/pantul atau kembalinya akan berkurang dari kecepatan datang. Pada kasus tumbukan lenting sebagian itu Hukum Kekekalan Energi tidak berlaku tetapi Hukum Kekekalan Momentum masih berlaku.
Jika butuh contoh untuk membayangkannya, contoh tumbukan lenting sempurna ini adalah tumbukan antara bola bakso yang jatuh ke lantai. Kecepatan kembali atau lentingannya akan lebih rendah dari pada kecepatan ketika ia jatuh. Eh, entah kenapa saya jadi teringat materi tentang gerak jatuh bebas juga ya.
Adapun rumus tumbukan lenting sebagian adalah sebagai berikut:
Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Jenis tumbukan lainnya adalah tumbukan tidak lenting sama sekali. Dari namanya saja tentu kamu sudah bisa menebak bahwa tumbukan ini tidak menghasilkan lentingan sama sekali. Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, dua atau lebih benda yang telah bertumbukan akan bersatu dan kecepatan benda-benda tersebut adalah sama.
Rumus tumbukan tidak lenting sama sekali adalah sebagai berikut:
Komentar
Posting Komentar