Momentum dan impuls akan dibahas dalam pembahasan kali ini. Adanya momentum serta impuls yang terjadi diakibatkan oleh karena sifat kelembaman. Kelembaman yang dimaksud yaitu sebuah sifat yang dapat mempertahankan keadaan benda dari keadaan bergerak.
Contohnya seperti saat Kamu berada di dalam mobil yang sedang berjalan dengan kecepatan yang tinggi kemudian direm dengan mendadak, pasti Kamu akan terlempar ke depan kan? Untuk lebih jelasnya dapat Kamu simak penjelasan berikut.
Pengertian Momentum dan Impuls
1. Pengertian Momentum dan Rumusnya
Jumlah perkalian antara kecepatan benda yang bergerak dengan massa suatu benda disebut dengan momentum. Momentum ini juga merupakan suatu turunan yang keluar sebab adanya benda yang memiliki massa dan bergerak. Momentum dalam ilmu fisika dilambangkan dengan huruf P, sehingga apabila dirumuskan secara matematis dapat ditulis sebagai berikut:
P = m x v
Dengan P merupakan momentum dengan satuan kg.m/s. m merupakan massa dari suatu benda dengan satuan kg, dan v adalah kecepatan benda bergerak dengan satuan m/s. Karena momentum merupakan suatu besaran vektor, maka perhitungannya harus dijumlahkan secara vektor.
Contohnya apabila terdapat dua buah vektor yaitu momentum p dengan p2 sehingga dapat membentuk sebuah sudut α. Sehingga kedua vektor tersebut dijumlahkan dengan cara vector. besarnya vektor p dapat ditulis rumusnya secara matematis seperti:
Perhatikan gambar berikut
Dari gambar, maka dapat diketahui bahwa aturan penjumlahan vektor akan diikuti oleh penjumlahan momentum.
2. Pengertian Impuls dan Rumusnya
Perhitungan dari hasil kali antara gaya dengan lamanya gaya bekerja merupakan definisi dari impuls. Apabila dirumuskan secara matematis, maka bisa ditulis seperti berikut:
I = F x ∆t
Dengan keterangan bahwa I merupakan impuls dengan satuan N.s, F merupakan gaya dengan satuan N, dan ∆t adalah selang waktu dengan satuan s.
Besarnya gaya yang terdapat dalam impuls adalah konstan. Karena apabila besar suatu gaya tidak konstan akan mempengaruhi penulisannya. Untuk itu supaya bisa menyatakan hubungan antara t dengan F dapat digambarkan dengan kurva. Apabila terdapat gaya konstan F yang bekerja pada benda dalam selang waktu 11 dengan 12 maka besarnya kurva dapat Kamu lihat seperti gambar berikut.
Hubungan antara gaya F dengan selang waktu t dinyatakan dengan kurva seperti gambar di atas, dan besarnya suatu impuls. Luas daerah yang diarsir pada gambar di atas sebesar F (t2 – t1) atau I, yang mana akan selalu sama dengan impuls gaya yang ada. Dalam perhitungan impuls juga harus memperhatikan bahwa impuls adalah suatu besaran vektor.
Hubungan Antara Momentum dan Impuls beserta Rumusnya
1. Hubungan antara Momentum dengan Energi Kinetik
Suatu benda yang memiliki energi kinetik tentu memiliki massa sebesar m, memiliki gerak dengan kecepatan v, sehingga dapat dirumuskan secara matematis sebagai berikut:
Ek = ½ mv²
Besar momentum linear P tersebut bisa ditulis dengan persamaan dari energi kinetik kemudian dikalikan. Sehingga akan terdapat hubungan momentum dan impuls dengan energi kinetik yang dapat dirumuskan secara matematis sebagai berikut:
2. Besarnya Impuls Sama dengan Besar Perubahan Momentum
Apabila suatu benda yang memiliki massa m awalnya bergerak dan memiliki kecepatan v1, selanjutnya dalam benda tersebut terdapat sebuah gaya yang bekerja sebesar F dengan arah dan kecepatan mula-mula sebesar ∆t, sehingga kecepatan benda tersebut berubah menjadi v2.
Supaya Kamu bisa menguraikan hubungan momentum dan impuls yang ada pada hal tersebut, maka Kamu bisa menggunakan arah gerak yang awalnya memiliki arah positif dan dengan melalui hukum 2 newton. Yang mana rumusnya dapat diuraikan sebagai berikut:
F = m x a
F = m (v2 – v1) x ∆t
F x ∆t = m x v2 – m x v1
Dari rumus tersebut, ruas daerah kiri adalah impuls gaya sedangkan ruas dari sebelah kanan adalah perubahan momentum yang terjadi. Yang mana perlu Kamu ingat bahwa perubahan momentum tersebut terjadi karena perubahan momentum sama dengan impuls gaya yang terdapat pada sebuah benda. Dapat dirumuskan seperti:
F x ∆t = m x v2 – m x v1
I = P2 – P1
I = ∆p
I = m x v1 – m x v2
I = m (v1 – v2)
Tumbukan serta Hukum dari Kekekalan Momentum
Momentum dan Impuls yang dapat saling bertumbukan tentu melibatkan paling sedikitnya dua arah benda. Seperti apabila pada bola A dengan bola B. yang mana ketika tumbukan belum terjadi, bola A memiliki gerak yang mendatar dengan arah ke kanan dan memiliki momentum mava sedangkan bola B memiliki gerak ke arah kiri serta memiliki momentum mbvb.
Gambar tersebut merupakan tumbukan dari dua benda yang awalnya memiliki arah serta momentum yang berbeda. Sehingga momentum yang terjadi sebelum tumbukan bisa dituliskan rumus sebagai berikut:
P = mava + mbvb
Sedangkan untuk rumus momentum yang terjadi setelah tumbukan dapat Kamu tulis rumusnya seperti:
P’ = mav’a + mbv’b
Apabila merujuk pada hukum kekekalan sebuah energi, maka berlaku juga hukum kekekalan momentum yang mana adanya momentum sebuah benda antara sebelum serta sesudah terjadinya tumbukan adalah sama.
Untuk itu dapat Kamu simpulkan bahwa peristiwa tumbukan yang terjadi memiliki jumlah momentum pada benda sesudah ataupun sebelum terjadinya suatu tumbukan adalah tetap, dengan catatan tidak terdapat gaya dari luar yang mempengaruhi benda tersebut.
Pernyataan tersebut selanjutnya dapat dikatakan sebagai hukum kekekalan momentum yang linier. Apabila dirumuskan secara matematis, maka adanya dua buah benda yang saling bertumbukan bisa Kamu tulis seperti berikut:
Pa + Pb = P’a + P’b Atau dapat pula ditulis mava + mbvb = mav’a + mbv’b
Jenis-Jenis Tumbukan Yang Terdapat
Akan berlaku hukum kekekalan momentum apabila dua buah benda yang saling bertumbukan serta tidak terdapat adanya gaya luar yang bekerja pada benda yang saling bertumbukan tersebut. Akan tetapi energi kinetik total masih bisa mengalami perubahan. Hal tersebut dikarenakan terdapat perubahan energi kinetik yang masih bisa berubah.
Perlu Kamu ketahui bahwa hal tersebut ternyata disebabkan oleh perubahan energi kinetik yang berubah menjadi energi lain dalam bentuk kalor maupun bunyi ketika tumbukan terjadi. Tumbukan yang terjadi jenis ini disebut dengan tumbukan jenis yang tidak lenting sempurna. Sedangkan tumbukan yang memiliki energi kinetik tetap maka disebut tumbukan lenting sempurna.
Sehingga secara garis besarnya, tumbukan dapat diklasifikasikan menjadi:
Tumbukan lenting sempurna
Tumbukan lenting tidak sempurna, dan
Tumbukan tidak lenting sebagian
Contoh Soal Momentum dan Impuls
Seorang anak memiliki badan yang sangat gemuk dengan berat badan yang dimiliki oleh anak tersebut sebesar 110 kg, anak tersebut mengejar layang-layang yang putus dengan kecepatan larinya sebesar 72 km/jam. Hitunglah besarnya momentum pada anak tersebut.
Diketahui:
m = 110 kg
v = 72 km/jam = 72000/3600 – 20 m/s
Jawab:
P = m x v
P = 110 x 20 = 2.200 kg m/s
REKOMENDASI
Hukum Pascal Banyak yang mengatakan bahwa belajar fisika itu susah dan malah membuat pusing, hehe. Namun, tidak sedikit orang yang justru menyukai pelajaran fisika. Mungkin kamu adalah salah satu yang gemar mempelajari…
Efek Doppler Ketika kamu sedang berjalan pernahkah kamu merasa takut dengan bunyi ambulans. Mungkin beberapa di antara kamu jika sedang mengendarai sepeda motor akan lebih melipir dan menunggu mobil itu jauh, hehe…
Larutan Penyangga (Buffer) : Pengertian, Komponen, pH,… Larutan penyangga (buffer) - Pasti kamu sering mendengar kata penyangga bukan? Sesuatu yang berfungsi untuk mempertahankan. Begitu juga dengan larutan penyangga atau yang bisa disebut juga dengan larutan buffer. Dalam…
Daya dalam Kehidupan Sehari-Hari Semua orang sangat akrab dengan daya atau kekuatan. Kekuatan membantu mengukur energi yang digunakan untuk melakukan pekerjaan. Kekuatan selalu tergantung pada pekerjaan yang dilakukan, jadi jika seseorang bekerja dengan kecepatan…
Bahas Tuntas Tentang Turunan Fungsi Trigonometri, Bonus 8… Turunan fungsi trigonometri - Sebelumnya mungkin kamu sudah paham dengan fungsi turunan aljabar, dan bagaimana aplikasinya dalam matematika maupun dalam kehidupan sehari-hari. Tapi, ternyata materi fungsi turunan belum berhenti disitu…
Materi Irisan Dua Lingkaran Irisan Dua lingkaran - Materi lingkaran dalam pelajaran matematika bisa dikatakan sebagai salah satu materi paling rumit. Di samping banyaknya rumus yang harus kamu hafalkan, banyak teori perhitungan yang harus…
Panca Indra Manusia Panca Indra Manusia - Untuk bisa beraktivitas dengan baik tentunya seseorang didukung oleh yang namanya indra. Indra ini sangat membantu karena fungsi yang dimilikinya, seseorang bisa berinteraksi antara satu sama…
Apa itu kata? Pengertian, Tujuan, Fungsi, Jenis-Jenis Kata… Apa itu kata? Tahukah anda apa yang dimaksud dengan kata? berikut adalah pengertian, jenis-jenis kata beserta contohnya lengkap hanya untuk Anda. Dalam berkehidupan sosial tentu kamu selalu melakukan komunikasi baik…
Gerak Melingkar Beraturan Alam dan kehidupan sehari-hari penuh dengan contoh-contoh gerak melingkar beraturan (GMB). GMB terjadi karena gaya sentripetal, gaya yang menunjuk ke pusat lingkaran. Secara matematis, sebuah objek dalam gerakan melingkar beraturan…
Geografi : Pengertian, Aspek, Konsep, Prinsip, & Pendekatan… Jurusan IPS pada tingkat SMA/sederajat terdiri dari beberapa mata pelajaran mulai dari akuntansi, ekonomi, hingga sejarah. Jika sangat penasaran dengan ilmu yang membahas tentang permukaan bumi, tentu Kamu bisa belajar…
Geometri Bidang Datar Geometri Bidang Datar - Dari sekian banyak ilmu dasar pada matematika, ada satu lagi yang mesti kamu kuasai, yakni transformasi geometri dan geometri bidang datar. Pasalnya, ilmu ini akan berguna…
Hukum Faraday: Pengertian, Bunyi, Rumus dan Contoh Soalnya Hukum Faraday merupakan hukum dasar Elektromagnetisme yang menyatakan bahwa arus listrik dapat menghasilkan medan magnet. Hal itu juga berlaku sebaliknya, bahwa medan magnet juga dapat menghasilkan arus listrik. Hukum faraday…
Fluida Dinamis Fluida Dinamis - Belajar ilmu fisika memang sangat menyenangkan dan luas sekali materinya. Untuk kamu yang gemar mempelajari tentang fisika, tentunya harus tahu apa itu fluida dinamis. Dalam ilmu fisika…
Teori Kinetik Gas Pernahkah kamu mengalami ban kempes dan mengalami kesulitan sendiri? Apakah kamu tahu apa penyebab ban tersebut dapat kempes? Kamu akan akan menemukan jawaban dari permasalahan teori kinetik gas. Ban yang…
Induksi Elektromagnetik Pasti teman-teman sudah mendengar istilah induksi elektromagnetik bukan? Ya, dalam ilmu fisika, materi ini berkaitan dengan arus listrik yang sering kamu temukan dalam kehidupan sehari-hari. Untuk lebih memahami pengertian, rumus,…
Interseksi : Pengertian, Bentuk, Pengaruh, Alasan, Saluran,… Interseksi menjadi salah satu pertemuan atau persilangan keanggotaan yang ada di sebuah kelompok sosial, yang berasal dari beragam seksi yang ada. Misalnya seksi yang berupa agama, jenis kelamin, kelas sosial…
Mengenal Macam-Macam Bangun Datar dan Rumusnya Seperti yang dijelaskan dalam wikipedia Indonesia, bangun datar adalah sebuah sebutan untuk semua bidang datar bentuk dua dimensi. Bangun datar memiliki beragam bentuk, seperti segitiga, persegi, lingkaran, layang-layang, persegi panjang,…
Cara Membuat Proposal Usaha Yang Baik dan Benar Cara membuat proposal usaha - Penulisan proposal usaha sangatlah penting bagi kamu yang ingin mengembangkan bisnis. Hal ini karena dengan menggunakan proposal tersebut, kamu bisa mendapatkan bantuan dari pihak ketiga.…
Materi Limit Fungsi Aljabar & Trigonometri Jadi Lebih… Materi limit fungsi - Pasti kamu pernah mendengar kata limit, limited bukan? kata limit yang biasa kita dengar berarti sedikit atau mendekati, misalnya limited edition ini berarti persediaan yang sedikit…
Persamaan Garis Lurus Persamaan garis lurus adalah pernyataan yang mengartikan jika suatu garis lurus masuk dalam suatu persamaan. Karateristik dari persamaan garis lurus yakni memiliki variabel dengan kuadrat tertinggi satu. Garis lurus sendiri…
Gaya Gesek Tentu sebagian besar orang sudah tidak asing lagi ketika mendengar kata gaya gesek termasuk Kamu, iya kan? Apalagi bagi Kamu yang sewaktu SMA masuk di jurusan IPA, bagi yang belum…
Efek Fotolistrik Tahukah Kamu pada abad ke 19 terdapat suatu eksperimen untuk mengamati sebuah fenomena radiasi? Yaps, dari eksperimen tersebut ditemukan sebuah energi yang timbul akibat elektron saat cahaya menabrak permukaan benda…
Hukum Kirchoff 1 dan 2 Seorang ilmuwan berasal dari Jerman bernama Gustav Robert Kirchoff menemukan konsep dasar mengenai teori spektroskopi, rangkaian listrik, dan emisi radiasi benda. Teori tersebut dikenal dengan hukum Kirchoff 1 dan 2.…
Hukum Newton 1 2 3 – Pengertian, Bunyi, Rumus, Contoh Hampir semua siswa pasti pernah mendengar mengenai Hukum Newton. Namun, tahukah kamu bahwa hukum tersebut ada tiga jenis yang memiliki bunyi dan rumus berbeda yaitu Hukum Newton 1 2 3.…
Present Continuous Tense Terdapat lebih dari 10 rumus tenses yang ada dan perlu untuk dipelajari. Dasar-dasar tenses berikutnya adalah present continuous tense sebagai salah satu bentuk tense yang menyatakan sebuah aksi. Dalam aksi…
√ Contoh Dialog Interaktif : Pengertian, Unsur, Komentar,… Apa itu dialog interaktif? Tahukah Anda apa yang dimaksud dengan dialog interaktif? Ya, Yang akan kita bahas adalah pengertian dialog interaktif, unsur-unsur dialog interaktif, hal-hal yang perlu diperhatikan saat dialog…
Stoikiometri : Pengertian, Konsep, Rumus, Sifat Dasar &… Stoikiometri - Reaksi kimia tidak pernah jauh dengan yang namanya persamaan reaksi. Lantas apa hubungannya stoikiometri larutan dengan reaksi kimia? Kamu sudah nggak sabar ingin segera mengetahuinya? Di bawah ini…
Hukum Kekekalan Energi Sesuatu yang sifatnya tidak berubah dapat disebut dengan kekal, sehingga apabila terdapat suatu hukum yang menyatakan bahwa energi tidak dapat mengalami perubahan serta kekal disebut dengan hukum kekekalan energi. Sehingga…
Pengertian Teks Deskripsi Apa itu teks deskripsi? Berikut adalah pengertian teks deskripsi, ciri-ciri, struktur, jenis, kaidah, cara membuat teks deskripsi dan contoh teks deskripsi itu sendiri. Ya, artikel ini pastiguna buat khusus untuk…
Materi Bilangan Berpangkat Lengkap Materi Bilangan Berpangkat - Pernahkan kamu mendengar istilah bilangan berpangkat? Atau bahkan belum pernah mendengarnya sama sekali? Nah dalam kesempatan kali ini, kita akan bahas tuntas mengenai materi bilangan berpangkat,…