99 Hukum II Newton yang dinyatakan oleh
hanya berlaku khusus untuk
massa benda konstan. Sedangkan hukum II Newton yang dinyatakan oleh berlaku umum, baik untuk massa benda tetap atau berubah.
Aplikasi hukum II Newton untuk massa benda berubah
Kita menganalogikan terjadinya gaya dorong vertikal ke atas pada roket dengan gaya dorong pada balon.
Ketika jepitan jari pada balon dibebaskan, udara dalam balon keluar dengan cepat melalui mulut balon. Perubahan massa udara dalam balon per satuan waktu
ΔmΔt menyebabkan perubahan momentum udara dalam balon persatuan waktu
ΔmΔt = ΔpΔt. Sesuai dengan hukum II Newton bentuk momentum , perubahan momentum udara dalam balon per satuan waktu ΔpΔt
menyebabkan balon mengerjakan gaya vertikal ke bawah pada udara dalam balon.
Sesuai dengan hukum III Newton, muncul reaksi, yaitu udara dalam balon mengerjakan gaya pada balon, dengan besar sama tetapi arah berlawanan. Jelas,
gaya yang dikerjakan pada balon berarah vertikal ke atas.gaya kerja pada balon inilah yang disebut sebagai gaya dorong pada balon, sehingga balon dapat
bergerak naik. Perhatikan, aksi-reaksi terjadi antara balon dengan udara dalam
balon, dan bukan antasa balon dengan udara sekitar balon. Jadi, seandainya dilakukan percobaan tersebut dalam ruang vakum tanpa udara, balon akan tetap
bergerak vertikal ke atas.
c. Aplikasi Impuls dalam Keseharian dan Teknologi
Jika sebuah impuls bekerja pada diri Anda, apa yang menyebabkan rasa sakit pada diri Anda? Rasa sakit bukanlah disebabkan oleh impuls, melainkan
oleh gaya impulsif F. Untuk besar impuls yang sama, impuls yang berlangsung
Gambar 4. Ilustrasi gaya dorong
vertikal pada balon.
100 selama selang waktu kontak yang lebih lama menghasilkan gaya impulsif yang
lebih kecil, sheingga lebih tidak menyakitkan. Prinsip memperlama selang waktu kontak bekerjanya impuls agar gaya
impulsif yang dihasilkan menjadi lebih kecil, banyak diaplikasikan dalam peristiwa keseharian. Mengapa pertandingan atau latihan judo selalu dilakukan
di atas matras? Mengapa tidak langsung di lantai? Ketika pejudo terbaring di atas atau di lantai, impuls yang dialaminya
sama. Tetapi karena selang waktu kontak antara punggung pejudo dan matras berlangsung lebih lama daripada antara punggung pejudo dan lantai, maka gaya
impulsif yang dikerjakan matras lebih kecil daripada gaya impulsif yang dikerjakan lantai pada punggung. Sebagai akibatnya, pejudo yang dibanting di
atas matras dapat menahan rasa sakit akibat bantingan yang dialaminya. Prinsip kebalikannya, yaitu mempersingkat selang waktu kontak impuls
agar gaya impulsif yang dihasilkannya menjadi lebih besar juga diaplikasikan dalam keseharian dan teknologi. Mengapa seorang karateka selalu menarik
kepalan tangannya secara cepat sewaktu melayangkan pukulan lurus pada diri lawannya? Ini dimaksudkan agarselang waktu kontak antara kepalan tangan
karateka dan badan lawan yang dipukulnya berlangsung sesingkat mungkin sehingga lawan menderita gaya impulsif yang besar.
Mengapa sebuah palu terbuat dari bahan logam yang keras? Tujuannya adalah mempersingkat selang waktu kontak antara palu dan paku yang
dihantamkannya, sehingga paku tertancap karena mengalami gaya impulsif yang besar.
101
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
1. Merumuskan Hukum Kekekalan Momentum
