Prasyarat Agar dapat mempelajari bab ini anda harus telah menguasai vektor,
materi gerak dan gaya, dan materi usaha dan energi. Materi gerak meliputi gerak lurus dan gerak lengkung, yaitu gerak parabola dan
gerak melingkar. Selain gaya yang berkaitan dengan hukum-hukum Newton, anda harus menguasai juga gaya gesek.
Cek Kemampuan
1. Jelaskan yang anda ketahui tentang: a.
Momentum b. Impuls
c. Hukum kekekalan momentum
d. Tumbukan lenting sempurna e.
Tumbukan tak lenting sama sekali f.
Tumbukan lenting sebagain g. Koefisien restitusi
2. Dua buah benda memiliki energi kinetik sama, tetapi massanya berbeda. Apakah momentum kedua benda tersebut sama ?
Jelaskan jawaban anda 3. Momentum adalah besaran vektor. Apakah pernyataan tersebut
benar ? Berikan alasan jawaban anda. 4. Seorang tentara menembak dengan senjata laras panjang.
Mengapa tentara tersebut meletakkan gagang senjata pada bahunya? Berikan penjelasan anda berkaitan dengan impuls
dan momentum. 5. Anda bersepeda motor dengan kelajuan tinggi, tiba-tiba sepeda
motor berhenti mendadak dan anda terpelanting melampaui setir. Mengapa anda dapat terpelanting melampaui setir?
6. Dua buah benda terbuat dari bahan yang mudah melekat dan massa kedua benda sama, bergerak saling berlawanan arah
dengan kelajuan sama dan bertumbukan. Sesaat setelah tumbukan kedua benda saling melekat dan kemudian berhenti.
Apakah jumlah momentum kedua benda kekal, sebelum dan sesudah tumbukan? Bagaimana dengan energi kinetiknya?
5.1 Pengertian Momentum Dan Impuls
Setiap benda yang bergerak mempunyai momentum.
Momentum adalah hasil kali antara massa dan kecepatan. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
Di unduh dari : Bukupaket.com
v m
P .
5.1 dengan:
P = momentum kg.ms m = massa kg
v = kecepatan ms
Contoh Soal 1: Sebuah truk bermassa 3 ton bergerak dengan kecepatan tetap 20 ms.
Berapakah momentum yang dimilikinya?
Penyelesaian: Dengan menggunkan persamaan 5.1, maka kita mendapatkan
besarnya momentum truk tersebut sebesar Æ P = mv = 30.000 kg.20
ms = 600.000 kg.ms = 6.10
5
kg.ms. Dalam kehidupan sehari-hari banyak ditemui peristiwa-
peristiwa seperti bola ditendang, bola tenis dipukul. Pada peristiwa itu, gaya yang bekerja pada benda hanya sesaat saja, inilah yang disebut
sebagai impuls. Secara matamatis dapat dituliskan sebagai berikut:
t F
I .
5.2 dengan:
I = impuls N.s F = gaya N
ǻt = selang waktu s Contoh Soal 2:
Sebuah bola dipukul dengan gaya sebesar 45 N, jika gaya itu bekerja pada bola hanya dalam waktu 0.1 s. Berapakah besarnya impuls pada
bola tersebut?
Penyelesaian: Dengan menggunakan persamaan 5.2, maka kita dapatkan besarnya
impuls dalam persoalan ini yaitu sebesar: I = F.
ǻt = 45 N.0,1s = 4,5 N.s
5.2 Impuls sebagai perubahan Momentum Suatu benda yang bermassa m bekerja gaya F yang konstan, maka
setelah waktu t benda tersebut bergerak dengan kecepatan :
t a
v v
t
.
5.3 Menurut Hukum II Newton:
Di unduh dari : Bukupaket.com
a m
F .
5.4 Dengan mensubtitusi Persamaan 5.4 ke Persamaan 5.3, maka
diperoleh: 5.5
5.6 dengan:
m.v
t
= momentum benda pada saat kecepatan vt
m.v = momentum benda pada saat kecepatan vo
Kesimpulan:
Momentum ialah: Hasil kali massa sebuah benda dengan
kecepatan . Momentum merupakan besaran vektor yang arahnya searah dengan kecepatannya. Satuan dari mementum adalah kg ms atau gram
cms
Impuls adalah: Hasil kali gaya dengan waktu yang
ditempuhnya. Impuls merupakan Besaran vektor yang arahnya searah dengan arah gayanya.
Perubahan momentum adalah akibat adanya impuls dan nilainya sama dengan impuls.
Contoh Soal 3: Sebuah bola golf mula-mula diam, kemudian dipukul hingga
kecepatanya menjadi 8 ms. Jika massa bola 150 gram dan lamanya waktu stick bersentuhan dengan bola 0,02 s. Berpakah besarnya gaya
yang mendorong bola tersebut? Penyelesaian:
Dengan menggunakan persamaan 5.6, maka besarnya gaya dapat
diperoleh yaitu:
5.3 Hukum Kekekalan Momentum
