Ringkasan Materi Momentum dan Impuls Fisika SMA

Ringkasan Materi Momentum dan Impuls Fisika SMA  Artikel Materi Fisika SMA di Kkaktrichannel.info wadah tempat belajar untuk SMA, SMK dan MA. Kkaktrichannel.info menyediakan materi, contoh, soal, rangkuman, ringkasan, buku saku, motivasi, saran untuk mempermudah belajar para siswa-siswi yang sedang menempuh pembelajaran di tingkat SMA,SMK dan MA.

Momentum dan Impuls Materi Fisika SMA

Momentum dan Impuls  

A. PENGERTIAN

Momentum adalah ukuran kesukaran untuk menghentikan suatu benda yang bergerak.

Momentum adalah hasil kali massa benda dengan kecepatan benda pada waktu tertentu, dan termasuk besaran vektor.

Momentum dapat dirumuskan:

p = m.v

p = momentum (N.s)

m = massa benda (kg)

v = kecepatan benda (m/s)

Resultan momentum bila momentum yang dikerjakan benda lebih dari satu berdasarkan konsep vektor:

1) Momentum membentuk sudut siku-siku

p = $\sqrt{{p_x}^2+{p_y}^2}$

2) Momentum tidak membentuk sudut siku-siku

Momentum dan Impuls gambar 1

p = $\sqrt{{p_1}^2+{p_2}^2+2p_1.p_2.cosθ}$

Impuls adalah perubahan momentum atau gaya yang mengubah suatu momentum (gaya impulsif).

Impuls adalah hasil kali gaya impulsif dengan selang waktu gaya tersebut bekerja, dan termasuk besaran vektor.

Impuls dapat dirumuskan:

I = F.Δt

Impuls pada gaya yang berubah-ubah dapat dirumuskan:

I =$ \int_{t_1}^{t_2}$F(t)

Impuls pada grafik hubungan F-t:

Momentum dan Impuls gambar 2

Momentum dan impuls memiliki hubungan berdasarkan hukum Newton II.

I = Δp

I = $p_2 – p_1$

Dari persamaan atas, maka gaya pada momentum dan impuls dapat dirumuskan:

F = $\frac{Δp}{Δt}$ = $\frac{Δmv}{Δt}$

B. HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

Hukum kekekalan momentum linear dapat dirumuskan melalui kejadian-kejadian berikut:

Momentum dan Impuls gambar 1

Dari kejadian-kejadian diatas, suatu benda atau sistem dapat memiliki kekekalan momentum (tanpa pengaruh luar) jika:

$Σp_{awal} = Σp_{akhir}$

$m_1.v_1 + m_2.v_2 = m_1.v’_1 + m_2.v’_2$

C. TUMBUKAN

Tumbukan adalah proses pertemuan dua benda bermassa yang memiliki momentum.

Koefisien restitusi (e) adalah ukuran kelentingan suatu tumbukan, pada tumbukan satu dimensi dapat dirumuskan:

e = – $\frac{Δv'}{Δv}$ = – $\frac{v_2'− v_1'}{v_2−v_1}$

Tumbukan satu dimensi terdiri dari tiga macam, yaitu lenting sempurna, lenting sebagian, dan tak lenting sama sekali.

Tumbukan lenting sempurna (elastis) adalah tumbukan dimana:

1) Hukum kekekalan momentum dan energi kinetik berlaku.

$m_1.v_1 + m_2.v_2 = m_1.v’_1 + m_2.v’_2$

$\frac{1}{2}m_1.v_1^2+\frac{1}{2}m_2.v_2^2$=$\frac{1}{2}m_1.v_1'^2+\frac{1}{2}m_2.v_2'^2$

2) Energi kinetik tidak ada yang hilang.

3) Koefisien restitusi e = 1.

Contoh:

Dua buah benda yang sedang bergerak saling bertumbuk kemudian bergerak berbeda arah.

Tumbukan lenting sebagian adalah tumbukan dimana:

1) Hukum kekekalan momentum berlaku, energi kinetik tidak.

$m_1.v_1 + m_2.v_2 = m_1.v’_1 + m_2.v’_2$

2) Energi kinetik ada yang hilang.

3) Koefisien restitusi 0 < e < 1.

Contoh:

Bola dipantulkan ke lantai.

Momentum dan Impuls gambar 4

Karena kecepatan lantai nol, dan kecepatan bola dipengaruhi gravitasi maka:

e = $\sqrt{\frac{h'}{h}}$

v’ = $\sqrt{2gh}$

Tumbukan tak lenting sama sekali (inelastis) adalah tumbukan dimana:

1) Setelah benda menumbuk, keduanya menempel menjadi satu, bergerak dengan arah dan kecepatan yang sama (v1’ = v2’ = v’).

2) Hukum kekekalan momentum berlaku, energi kinetik tidak.

$m_1.v_1 + m_2.v_2 = (m_1 + m_2)v’$

3) Energi kinetik ada yang hilang.

4) Koefisien restitusi e = 0.

Contoh:

Peluru ditembakkan ke ayunan balistik dengan tali sepanjang L yang terikat dengan balok, sehingga balok bergerak dan naik setinggi h:

Momentum dan Impuls gambar 5

Karena kecepatan awal balok nol, dan kecepatan balok dipengaruhi gravitasi maka:

$\frac{L}{L - h}$ = cosθ

v’ =$\sqrt{2gh}$

Jawaban Soal lainnya di Bab 5 :

Materi Fisika Lainnya

Demikianlah Materi lengkap tentang Momentum dan Impuls ( Fisika SMA ), Semoga bermanfat