Momentum dan Impuls

 

Momentum dan Impuls 

A. Momentum

Momentum adalah kecenderungan benda bergerak untuk melanjutkan gerakan mereka pada kecepatan konstan. Momentum adalah besarnya vektor yang bergerak ke arah kecepatan objek.

Momentum dapat dirumuskan karena perkalian massa dengan kecepatan. Berikut Rumusnya:

Secara matematis ditulis seperti berikut 

P = m . V

Dengan : 

    P = momentum (Kgm/s)

    m = massa benda (kg)

    V = kecepatan benda (m/s)

Contoh Soal 

Sebuah mobil bermassa 1000 kg meluncur di jalan tol dengan kelajuan 72 km/jam tentukan momentum mobil tersebut !

Diketahui:

            m = 1000 kg

            v  = 72 km/jam = 20 m/s

Ditanya :

             P = .......?

Penyelesaian :

             P = m . v

             P = 1000 x 20 

             P = 20.000 kg.m/s

            Maka besar momentumnya adalah 20.000 Kg.m/s

Semakin besar massa objek, semakin besar momentum, dan semakin cepat pergerakan objek, semakin besar momentum.

Sebagai contoh, pada kecepatan yang sama, jembatan yang dipukul oleh bus akan mengalami kerusakan lebih dari jembatan yang terkena mobil.

Mobil berkecepatan tinggi akan lebih sulit untuk berhenti daripada mobil berkecepatan rendah. Dan jika ada tabrakan, mobil akan rusak pada kecepatan tinggi.

Semakin besar momentum objek yang bergerak, semakin sulit untuk menghentikannya dan semakin besar tabrakan ketika datang ke objek lain.

B. Impuls

Impuls adalah peristiwa gaya yang bekerja pada benda dalam waktu sesaat atau dalam interval waktu tertentu.  

Impuls juga dapat dikatakan peristiwa bekerjanya gaya dalam waktu yang sangat singkat. 

Contoh dari kejadian impuls adalah: peristiwa bola ditendang, bola tenis dipukul, karena pada saat tendangan dan pukulan, gaya yang bekerja sangat singka. Impuls merupakan suatu gaya yang dikalikan dengan waktu selama gaya bekerja. Suatu impuls adalah hasil kali suatu gaya yang bekerja dalam waktu yang singkat yang menyebabkan  suatu perubahan dari momentum. Sebuah benda menerima momentum melalui pemakaian suatu impuls.

Impuls digunakan untuk menambah, mengurangi dan mengubah arah momentum dalam unit waktu. Impuls dapat dirumuskan karena gaya perkalian dengan interval waktu.

I = F . Δt

Dengan : 

    F     = gaya (N)

    Δt   = waktu (s)

    I     = impuls (N.s)

Contoh Soal 

Sebuah bola bermassa 1000 ditendang dengan gaya 500 N. Jika kaki dan bola bersentuhan selama 0,5 detik , tentukan impuls pada peristiwa tersebut !

 

Diketahui:

            m = 1000 gram = 1 Kg

            F  = 500 N

            Δt = 0,5 s

Ditanya : 

            I = .......?

Penyelesaian :  

             I = F . Δt

             I = 500 x 0,5 

             I = 250 N.s

Maka besar Impulsnya adalah 250 N.s

C. Hubungan Antara Impuls dan Momentum

Hubungan antara Impuls dan Momentum adalah Impuls yang dihasilkan oleh suatu peristiwa akan sama dengan perubahan dari momentumnya.

I = Δp

I = p' - p

I = mv' - mv

I = m(v' - v)

Jika dalam suatu peristiwa terjadi perubahan kecepatan suatu benda, maka akan terjadi pula perubahan momentum. Perubahan momentum itu akan sama dengan impuls yang bekerja.

Ingat, momentum merupakan besaran vektor, arah pergerakan akan memengaruhi besar impulsnya.

Contoh Soal

Sebuah benda bermassa 10 kg bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Setelah bergerak selama 2 sekon, kecepatannya berubah menjadi 15 m/s. Berapakah impuls yang bekerja pada benda?

Diketahui : 

        m = 10 kg

        v  = 10 m/s

        v' = 15 m/s

Ditanya :

        I = ?

Penyelesaian : 

        I = Δp

        I = m(v' - v)

        I = 10(15 - 10)

        I = 10(5)

        I = 50 N.s

Maka besar Impulsnya adalah 250 N.s