Pernahkah kamu menyaksikan orang yang sedang bermain bola? Atau mungkin kamu sendiri yang bermain bersama teman-temanmu. Tahukah kamu ketika kamu menendang bola dan teman mu menendang balik bola tersebut, maka bola akan bergerak berbalik arah atau bisa dikatakan jika bola akan kembali kepadamu. Bola tersebut mengalami perubahan kecepatan. Dari kecepatan awal Vo yang bergerak setelah kamu tendang dan berubah kecepatannya menjadi Vt ketika lawanmu menendang balik bolanya.
Daftar Isi
Momentum
Momentum dapat diartikan sebagai suatu besaran pada benda yang bergerak dan mempunyai kecenderungan untuk melanjutkan geraknya dengan kecepatan konstan. Momentum ini merupakan besaran vektor. Dimana tergantung pada besarnya massa dan juga kecepatan pada benda. Dan arah momentum itu sama dengan arah dari kecepatan benda.
Baca juga: Teori Kinetik Gas
Persamaan:
p = m. v
Impuls
Impuls adalah gaya yang diberikan untuk membuat sebuah benda yang diam menjadi benda yang bergerak dalam rentang waktu tertentu.
Persamaan:
Tumbukan
Pada benda yang bertabrakan atau bertumbukan maka akan mengalami gerakan yang dinamakan tumbukan. Ada beberapa jenis tumbukan yang bisa terjadi dari benda yang saling bertumbukan atau bertabrakan tersebut, antara lain:
Tumbukan Lenting Sempurna
Tumbukan lenting sempurna adalah tumbukan yang energi kinetiknya kekal. Dimana energi kinetik total antara dua benda yang saling bertumbukan sebelum dan setelahnya adalah sama nilainya. Pada tumbukan lenting sempurna akan berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi mekanik.
Hukum Kekekalan Momentum
Persamaan:
p = p’
pA + pB = pA’ + pB’
mA . vA + mB . vB = mA . vA’ + mB . vB’
Hukum Kekekalan Energi
Persamaan:
EKA + EKB = EK’A + EK’B
1/2 mA vA2 + 1/2 mB vB2 = 1/2 mA vA‘2 + 1/2 mB vB‘2
Tumbukan Lenting Sebagian
Tapi mengapa disebut sebagai tumbukan lenting? Karena sebagian tumbukan yang terjadi diantara dua benda yang jumlah energi kinetik sesudah terjadinya tumbukan memang lebih kecil jika dibandingkan dengan jumlah energi kinetiknya sebelum terjadi tumbukan. Perlu diketahui, jika sebagian energi kinetik tersebut diubah menjadi bentuk energi lain, sehingga energi kinetik setelah tumbukan bernilai lebih kecil daripada setelah tumbukan.
Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Contoh Soal
Pembahasan:
a. Perubahan momentum (Δp)
Jadi, gaya yang bekerja pada bola golf tersebut yaitu 150 Newton.
2. Terdapat dua benda bermassa m, benda tersebut bergerak berlawanan arah dan kecepatannya masing-masing 25 m/s dan 15 m/s. Setelah kedua benda tersebut tumbukan, kemudian kedua benda bersatu kembali. Berapakah kecepatan kedua benda itu dan arah geraknya yang dihasilkan setelah tumbukan.
m(25 m/s) + m(–15 m/s) = (m + m)v’
10 m = 2 mv’
v’ = 5 m/s
Jadi, kecepatan kedua benda itu sebesar 5 m/s dan arah gerak yang dihasilkan kedua benda tersebut searah dengan arah gerak benda pertama (positif).
Baca juga: Pemanasan Global: Pengertian, Penyebab, Dampak, Gejala dan Cara Mengatasi
Pemahaman Akhir
Momentum adalah besaran vektor pada benda yang bergerak, yang merupakan hasil perkalian antara massa benda dan kecepatannya. Momentum memiliki arah yang sama dengan arah kecepatan benda. Persamaan momentum adalah p = m . v, di mana p adalah momentum (kgm/s), m adalah massa benda (kg), dan v adalah kecepatan benda (m/s).
Impuls adalah gaya yang diberikan pada benda untuk membuatnya bergerak dalam rentang waktu tertentu. Impuls diukur dengan perkalian antara gaya yang diberikan pada benda dan waktu pemberian gaya tersebut. Persamaan impuls adalah I = F . Δt, di mana I adalah impuls (N.s), F adalah gaya (N), dan Δt adalah waktu (s).
Tumbukan terjadi ketika dua benda bertabrakan. Ada beberapa jenis tumbukan, di antaranya adalah tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali.
Tumbukan Lenting Sempurna: Tumbukan dengan energi kinetik yang kekal. Energi kinetik total sebelum dan setelah tumbukan tetap sama. Hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi mekanik berlaku pada tumbukan ini.
Tumbukan Lenting Sebagian: Tumbukan dengan energi kinetik setelah tumbukan lebih kecil daripada sebelumnya. Sebagian energi kinetik diubah menjadi bentuk energi lain. Koefisien restitusi pada tumbukan ini memiliki nilai antara 0 hingga 1.
Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali: Tumbukan di mana benda-benda yang bertabrakan menempel satu sama lain setelah tumbukan. Koefisien restitusi pada tumbukan ini bernilai 0 (e = 0).
Dalam contoh soal, kita menghitung perubahan momentum dan besarnya gaya yang bekerja pada sebuah bola golf yang dipukul. Selain itu, kita juga menghitung kecepatan kedua benda dan arah geraknya setelah tumbukan dalam contoh soal kedua.
Dalam fisika, pemahaman tentang momentum, impuls, dan tumbukan sangat penting karena membantu menjelaskan fenomena perubahan gerak dan interaksi antar benda.
Nah, demikianlah penjelasan mengenai materi momentum dan impuls yang dapat kamu pelajari. Semoga dengan adanya pemahaman tersebut, maka kamu bisa memecahkan permasalahan melalui soal-soal baik itu mengenai momentum dan impuls, hukum kekekalan momentum serta benda yang mengalami tumbukan.
Sumber:
Kamajaya, Ketut dan Purnama, Wawan. 2019. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Fisika untuk Sekolah Menengah Atas/Madrasah Aliyah Kelas Peminatan Matematika dan Ilmu-Ilmu Alam. Bandung: Grafindo Media Pratama
