Momentum , implus dan tumbukan fisika
Momentum, Impuls, dan Tumbukan Fisika – Momentum dapat didefinisikan sebagai perkalian antara massa benda dengan kecepatan benda tersebut. Ia merupakan besaran turunan
dari massa, panjang, dan waktu. Momentum adalah besaran turunan yang
muncul karena ada benda bermassa yang bergerak. Dalam fisika besaran
turunan ini dilambangkan dengan huruf “P”. Berikut rumus momentum
P = m V
P = momentum (kg.m.s-1)m = massa benda (kg) V = kecepatan benda (m.s-1)
Dari rumus momentum di atas dapat
disimpulkan momentum suatu benda akan semakin besar jika massa dan
kecepatannya semakin bear. Ini juga berlaku sebaliknya, semakin kecil
massa atau kecepatan suatu benda maka akan semakin kecil pula
momentumnya. Ilmu fisika mengenal yang namanya hukum kekalan momentum yang berbunyi
“Momentum sebelum dan sesudah tumbukan akan selalu sama”
Misalkan ada dua benda yang memiliki
kecepatan dan massa masing-masing bertumbukan dan setelah tumbukan
masing-masing benda mempunyai kecepatan yang berbeda maka menurut hukum
kekekalan momentum
m1V1 +m2V2 = m1V1‘ + m2V2‘
Contoh Soal Momentum
Misalkan sobat hitung yang gemuk dengan berat badan 110 kg berlari dengan kecepatan tetap 72 km/jam. Berapa momentum dari sobat hitung tersebut?P = m.v Kecepatan harus dalam m/s, 72 km/ jam = 72000/3600 = 20 m/s P = 110 x 20 = 2.220 kg m/s Impuls
Perhatikann sobat, ketika bola kalian
tendang pasti terjadi kontak kaki dengan bola, saat itu pula gaya dari
kaki akan bekerja pada bola dalam tempo atau waktu yang sangat singkat.
Waktunya hanya sepersekian sekon, selama terjadi kontak kaki sobat
dengan bola. Bekerjanya gaya tersebut terhadap bola dalam waktu yang
sangat singkat itulah yang disebut impuls. Lebih sederhananya, impuls
adalah perkalian gaya (F) dengan selang waktu (t). Impuls bekerja di
awal sehingga membuat sebuah benda bergerak dan mempunyai momentum.
Secara matematis impuls dapat dirumuskan
I = F Δt
I = impuls (Nt)F = gaya (N) t = waktu (s)
Contoh Soal
Lionel messi mengambil tendangan bebas
tepat di garis area pinalti lawan. Jika ia menendang dengan gaya 300 N
dan kakinya bersentuhan dengan bola dalam waktu 0,15 sekon. Hitunglah
berapa besar impuls yang terjadi
I = F.Δ tI = 300. 0,15 = 45 Nt Apa Hubungan Impul dengan Momentum?
Salah satu hukum newton mengatakan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perkalian massa dengan percepatannya.
F = m.a.Jika kita masukkan ke rumus I = F. Δt I = F. Δt I = m.a (t2-t1) I = m v/t (t2-t1) I = m.v1 – mv2 Jadi dapat disimupulkan bahawa”Besarnya impuls yang bekerja/dikerjakan pada suatu benda sama dengan besarnya perubahan momentum pada benda tersebut.” D. Tumbukan
Tumbukan
dapat berlangsung secara singkat dan dapat pula berlangsung lama. Pada
semua proses tumbukan, benda-benda yang saling bertumbukan akan
berinteraksi dengan kuat hanya selama tumbukan berlangsung kalaupun ada
gaya eksternal yang bekerja, besarnya akan jauh lebih kecil daripada
gaya interaksi yang terjadi, dan oleh karenanya gaya tersebut diabaikan.
Jika energi
kinetik total benda-benda setelah tumbukan sama dengan energi kinetik
total benda-benda sebelum tumbukan, tumbukannya disebut tumbukan elastik
sempurna . sebaliknya jika energi kinetik total kedua benda setelah
tumbukan tidak sama dengan energi kinetik total kedua benda sebelum
tumbukan , tumbukannya disebut tumbukan tak elastik atau tumbukan tak
lenting.
Selanjutnya disini akan dijelaskan lebih lanjut;
1. Tumbukan lenting sempurna pada satu dimensi
Ingat ! jika
pada tumbukan tidak terjadi kehilangan energi kinetik, maka tumbukan
yang terjadi bersifat lenting sempurna. Disini akan dibahas tumbukan
satu dimensi dimana kecepatan benda yang bertumbukan terletak segaris.
Misalnya sepanjang sumbu-x seperti pada gambar 6 berikut;
Gambar 6. Ilustrasi 2 Bola Sebelum dan Sesudah Tumbukan
Berdasarkan Hukum Kekalan Momentum diperoleh;
atau
oleh karena tumbukan yang terjadi adalah lenting sempurna, energi kinetiknya tetap, yaitu:
atau
maka persamaan ketika terjadi tumbukan lenting sempurna dapat dituliskan sebagai berikut
jika persamaan tersebut dibagi dengan persamaan;
maka diperoleh persamaan sebagai berikut:
2. Tumbukan lenting sempurna pada bidang
Tumbukan ini
terjadi pada bidang dua dimensi yang tidak segaris, melainkan sebidang
(dua dimensi). Contoh tumbukan semacam ini adalah tumbukan yang terjadi
pada dua bola billiar atau tumbukan yang terjadi pada tumbukan dua mobil
yang sejenis dan melaju dengan kecepatan yang sama seperti pada gambar
7. ;
Dengan menerapkan hukum kekekalan momentum pada arah sumbu x, diperoleh
Pada tumbukan lenting sempurna, harga koefisien restitusi adalah sebagai berikut:
3. Tumbukan tidak lenting
Dalam tumbukan ini, setelah tumbukan kedua benda akan bergerak bersama seperti pada gambar 8.
Dengan demikian, kecepatan kedua benda setelah tumbukan dapat dihitung dengan rumus:
Jika salah satu benda misalnya m2 semula diam, maka persamaanya menjadi:
Rumus energi kinetik sebelum tumbukan adalah
Rumus energi kinetik setelah tumbukan adalah
Pada tumbukan tidak lenting, harga koefisien restitusi adalah sebagai berikut:
4. Tumbukan lenting sebagian
Sebagian
besar tumbukan yang terjadi antara dua benda adalah tumbukan lenting
sebagian. Misalnya, bola tenis yang bertumbukan dengan raket atau bola
baseball yang dipukul. Analisis tumbukan tidak lenting sebagian
melibatkan koefisien restitusi (e) .
koefisien
restitusi didefinisikan sebagai harga negatif dari perbandingan antara
besar kecepatan relatif kedua benda setelah tumbukan dan sebelum
tumbukan.
Selamat Belajar, cuman sekedar info
Add: Greatoscar
Follow : @oscarrahmadana2
|
Sekitar Tentang Tumbukan Fisika ~ All In One In Here >>>>> Download Now
BalasHapus>>>>> Download Full
Sekitar Tentang Tumbukan Fisika ~ All In One In Here >>>>> Download LINK
>>>>> Download Now
Sekitar Tentang Tumbukan Fisika ~ All In One In Here >>>>> Download Full
>>>>> Download LINK