101
Impuls dan Momentum
TUGAS UJI PEMAHAMAN
b. I = F · Δ t
⇒ Δ t =
I F
=
50 25
= 2 s Jadi, gaya bekerja selama 2 s.
Kerjakanlah soal-soal di bawah ini di buku tugas Anda 1. Sebuah bola besi yang massanya 500 gr bergerak dengan kelajuan
tetap sehingga mempunyai energi kinetik 2500 joule. Berapa momentum yang dimiliki bola besi tersebut?
2. Gaya konstan 500 N diberikan kepada sebuah benda sehingga besar kecepatannya berubah dari 20 ms menjadi 35 ms. Jika
massa benda 2,5 kg, tentukan: a. besarnya impuls dan
b. lama waktu gaya menyentuh benda
B. Hukum Kekekalan Momentum
Untuk memahami hukum kekekalan momentum lakukan tugas berikut
Rancanglah sebuah kegiatan sederhana untuk menyelidiki mengenai hukum kekekalan momentum. Misalnya, Anda dapat menggunakan
bola-bola bilyar atau kelereng dalam penyelidikan tersebut. Lakukan kegiatan tersebut secara mandiri dan buatlah tulisan singkat tentang
kegiatan Anda. Mintalah kepada guru Anda agar menunjuk salah satu siswa untuk memeragakan kegiatan rancangannya. Diskusikan
bersama hasil peragaan teman Anda, kemudian buatlah kesimpulan dan kumpulkan di meja guru
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMA MA Kelas XI
102
Perhatikan Gambar 6.3 Misalkan dua buah bola pada Gambar 6.3 bergerak berlawanan arah saling mendekati. Bola pertama massanya m
1
, bergerak dengan kecepatan v
1
. Sedangkan bola kedua massanya m
2
bergerak dengan kecepatan v
2
. Jika kedua bola berada pada lintasan yang sama dan lurus, maka pada suatu saat kedua bola akan bertabrakan.
Dengan memperhatikan analisis gaya tumbukan bola pada Gambar 6.3, ternyata sesuai dengan pernyataan hukum III Newton. Kedua bola
akan saling menekan dengan gaya F yang sama besar, tetapi arahnya berlawanan. Akibat adanya gaya aksi dan reaksi dalam selang waktu
t D
tersebut, kedua bola akan saling melepaskan diri dengan kecepatan masing-masing sebesar v
1
dan v
2
. Impuls yang terjadi selama interval waktu
t D
adalah F
1
t D
= -F
2
t D
. Anda ketahui bahwa I = F
t D
=
p D
, maka persamaannya menjadi seperti berikut.
1
p D
= -
2
p D
m
1
v
1
– m
1
v
1
= -m
2
v
2
– m
2
v
2
m
1
v
1
+ m
2
v
2
= m
1
v
1
+ m
2
v
2
p
1
+ p
2
= p
1
+ p
2
Momentum Awal = Momentum Akhir Keterangan:
p
1
, p
2
: vektor momentum benda 1 dan 2 sebelum tumbukan p
1
, p
2
: vektor momentum benda 1 dan 2 sesudah tumbukan m
1
, m
2
: massa benda 1 dan 2 v
1
, v
2
: kelajuan benda 1 dan 2 sebelum tumbukan v
1
, v
2
: kelajuan benda 1 dan 2 sesudah tumbukan
m
1
v
1
m
2
v
2
m
1
v
1
tabrakantumbukan
m
2
v
2
Gambar 6.3 Hukum kekekalan momentum.
Di unduh dari : Bukupaket.com
103
Impuls dan Momentum
UJI PEMAHAMAN CONTOH SOAL
Persamaan di atas dinamakan hukum kekekalan momentum. Hukum ini menyatakan bahwa “jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem,
maka momentum total sesaat sebelum sama dengan momentum total sesudah tumbukan
”. Ketika menggunakan persamaan ini, Anda harus memerha- tikan arah kecepatan tiap benda.
1. Sebuah peluru dengan massa 50 g dan kecepatan 1.400 ms mengenai dan menembus sebuah balok dengan massa 250 kg
yang diam di bidang datar tanpa gesekan. Jika kecepatan peluru setelah menembus balok 400 ms, maka hitunglah kecepatan
balok setelah tertembus peluru Diketahui : m
1
= 50 g = 0,05 kg m
2
= 250 kg v
1
= 1.400 ms v
2
= 0 v
1
= 400 ms Ditanyakan : v
2
= .... ? Jawab
: m
1
v
1
+ m
2
v
2
= m
1
v
1
+ m
2
v
2
0,05 · 1.400 + 250 · 0 = 0,05 · 400 + 250 · v
2
70 = 20 + 250 v
2
v
2
= −
70 20
250 v
2
= 0,2 ms
Kerjakanlah soal-soal di bawah ini di buku tugas Anda 1.
Balok kayu yang massanya 3 kuintal ditembak peluru yang massanya 250 gram dengan kecepatan 1.000 ms. Jika peluru
menembus balok kayu dan keluar dari balok dengan kecepatan 500 ms, maka berapakah kecepatan balok kayu setelah tumbukan?
2. Senapan yang massanya 4 kg menembakkan peluru yang massa-
nya 20 gram dengan kelajuan 500 ms. Berapa kecepatan mundur senapan sesaat setelah peluru melesat?
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMA MA Kelas XI
104
TUGAS
C. Tumbukan
