Impuls Momentum Linear dan Impuls

121 Fisika SMAMA XI impuls, gaya, momentum, perubahan momentum, tumbukan, koefisien restitusi

A. Impuls

Motivasi Belajar Kata-kata Kunci Pernahkah kalian melihat dua buah mobil yang bertabrakan? Bagaimana keadaan kedua mobil setelah tabrakan? Yang mungkin terjadi adalah salah satu mobil akan berubah arah, kedua mobil akan berubah arah, atau mungkin mobil akan bergerak bersama. Kapan ketiga kemungkinan itu bisa terjadi? Untuk mengetahuinya pelajarilah materi bab ini dengan saksama. Apa yang kalian pikirkan jika mendengar kata impuls? Impuls berkaitan dengan gaya. Mengapa benda diam bisa menjadi bergerak, mengapa benda bergerak bisa berubah kecepatannya? Semua itu disebabkan oleh gaya. Jika sebuah bola yang dipukul hingga berubah kecepatannya. Gaya yang dilakukan pemukul pada bola merupakan gaya kontak yang bekerja sangat singkat dan menyebabkan perubahan kecepatan dan arahnya. Jika kita gambarkan gaya yang bekerja selama selang waktu t seperti pada Gambar 5.1 maka impuls adalah luasan di bawah kurva F terhadap t. Impuls merupakan total gaya yang bekerja selama selang waktu tertentu. Kita bisa mencari luasan di bawah kurva dengan membagi luasan tadi menjadi persegi panjang-persegi panjang yang kecil misalkan berjumlah n persegi panjang dan kemudian menjumlahkan semua persegi panjang tersebut. gambar 5.2. Lebar persegi panjang adalah dt dengan dt = , tinggi persegi panjang adalah nilai fungsi pada tiap dt. Impuls diberi batas I, yang berarti F t t Gambar 5.1 Gaya berubah sebagai fungsi waktu. Gaya sangat besar dalam selang waktu yang sangat singkat. Besar impuls adalah luasan di bawah kurva. Di unduh dari : Bukupaket.com Fisika SMAMA XI 122 .... 1 Gaya yang bekerja umumnya sangat singkat, kita bisa mendekati gayanya dengan gaya rata-rata yang konstan yang bekerja selama selang waktu t, seperti yang ditunjukkan Gambar 5.3. Gaya rata-rata tadi menghasilkan impuls yang sama seperti gaya yang sesungguh- nya pada selang waktu tersebut. Sekarang kita bisa menyatakan luasan dibawah kurva F dengan gaya- rata-rata sebagai: ....2 Masih ingatkah kalian, gaya merupakan besaran vektor? Gaya merupakan besaran vektor, sedangkan waktu adalah besaran skalar. Impuls dengan demikian juga besaran vektor dengan arah sama dengan arah gaya yang menyebabkan impuls. F t t t 1 t 2 t t 1 t 2 t F F rata-rata Gambar 5.2 Luasan di bawah kurva F kita bagi menjadi n persegi panjang. Luas-luasan di bawah kurva adalah jumlah seluruh luas persegi panjang. Luas tiap persegi panjang adalah Ft.dt Gambar 5.3 Luas kotak yang diarsir adalah impuls karena gaya rata-rata. Luasnya sama dengan luas kurva yang menunjukkan impuls karena kurva gaya.

B. Momentum Linear