IMPULS
Seseorang
menendang bola yang bermassa m dengan gaya F selama selang waktu ∆t
dapat menyebabkan perubahan kecepatan pada bola tersebut yang besarnya v1 menjadi v2 dari hukum II Newton :
F = m.a, dimana a = (v2 - v1) / ∆t
F = m. (v2 - v1) / ∆t
F. ∆t = m. (v2 - v1)
F = besar gaya yang bekerja (N)
∆t = selang waktu gaya (s)
v1 = kecepatan awal (ms-1)
v2 = kecepatan akhir (ms-1)
Impuls
adalah hasil kali gaya dengan selang waktu singkat bekerjanya gaya
terhadap benda. Dalam mempelajari impuls juga memperhatikan arah gaya
yang bekerja, karena impuls besaran vektor, bila gaya yang bekerja
searah gerakan benda v2 = +, dan bila bekerja dengan arah berlawanan diberi tanda negatif (v2 = - ).
Contoh Soal:
Sebuah
bola kaki bermassa 500 gram diletakkan di titik pinalti. Salah seorang
pemain menendang bola tersebut ke arah gawang sehingga setelah
ditendang, kecepatan bola menjadi 25 m/s. Besarnya impuls yang diberikan
oleh kaki kepada bola adalah ...
a. 50 Ns
b. 25 Ns
c. 20 Ns
d. 12,5 Ns
e. 6,25 Ns
Jawaban: d
Penyelesaian:
I = m.v2 - m.v1
I = 0,5 . 25 - 0
I = 12,5 Ns
MOMENTUM
Momentum
adalah ukuran kesukaran untuk memberhentikan suatu benda yang sedang
bergerak. Makin sukar memberhentikannya, makin besar momentumnya.
m = massa benda (Kg)
v = kecepatan (m/s)
Contoh Soal:
Sebuah mobil massanya 1 ton bergerak dengan kecepatan 90 km/jam. Berapakah besarnya momentum mobil tersebut?
Penyelesaian:
m = 1 ton = 1000 kg
v = 90 km/jam = 25 m/s
p = m.v
p = 1000.25
p = 25000 Ns
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Hukum kekekalan momentum untuk peristiwa tumbukan, yaitu:
Jumlah
momentum benda-benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap, asalkan
tidak ada gaya-gaya luar yang bekerja pada benda itu.
v1, v2 = kecepatan sebelum tumbukan
v1`, v2` = kecepatan setelah tumbukan
Hukum
kekekalan momentum juga bukan hanya berlaku untuk peristiwa tumbukan,
tetapi juga berlaku secara umum untuk interaksi antara dua buah benda.
Misalnya peristiwa gerakan roket, peluru yang ditembakkan dari senapan,
orang menendang bola, orang naik perahu, dan lain-lain.
Momentum
adalah besaran vektor, yang berarti dia memiliki besar dan arah. Untuk
momentum satu dimensi arah dapat kita tuliskan dalam bentuk tanda
positif dan negatif. Misalnya arah ke kanan positif dan ke kiri negatif.
Karena momentum besaran vektor, maka resultan momentum mengikuti aturan
penjumlahan vektor, misalnya:
px = p1x + p2 ; py = p1y
secara umum resultan momentum dapat ditulis:
p1 = momentum benda 1
p2 = momentum benda 2
Px = jumlah komponen momentum pada sumbu x
Py = jumlah komponen momentum pada sumbu y
Contoh Soal:
Seorang
atlit penembak memegang sebuah senapan yang massanya 4 kg dengan bebas
sehingga senapannya bebas bergerak ke belakang ketika sebutir peluru
yang massanya 5 g keluar dari moncong senapan dengan kecepatan
horizontal 300 m/s. Berapa kecepatan hentakan senapan ketika peluru
ditembakkan?
Penyelesaian:
m1 = 4 kg
m2 = 5 g = 0,005 kg
v1 = 0 m/s
v2 = 300 m/s
m1.v1 + m2.v2 = m1.v1` + m2.v2`
0 + 0 = 4.v1` + 0,005 . 300
0 = 6.v1` + 1,5
v1` = -1,5 / 6 = -0,25 m/s
