99
Impuls dan Momentum
A. Pengertian Momentum dan Impuls
Pernahkan Anda menyaksi- kan atau mendengar berita me-
ngenai peluncuran roket? Ba- gaimana sistem yang bekerja
pada peluncuran tersebut? Prin- sip kerja roket berdasarkan hu-
kum kekekalan momentum. Saat masih berada di landasan masih
diam, momentum roket sama dengan nol. Ketika bahan bakar
direaksikan, gas panas ditembak- kan ke bawah dan badan roket
naik untuk menyeimbangkan momentum totalnya. Pada fase ini
momentum roket tetap bernilai nol. Apakah yang dimaksud
dengan momentum?
Misalkan terdapat sebuah gaya F bekerja pada benda dengan massa m pada saat t = t
1
hingga saat t = t
2
. Apabila kecepatan benda pada saat t
1
adalah v
1
dan pada saat t
2
adalah v
2
, maka percepatan benda tersebut adalah a =
− −
2 1
2 1
v v
t t
. Jika t
2
– t
1
=
Δ
t dan F = m· a hukum II Newton, maka persamaannya menjadi sebagai berikut.
F =
m· −
Δ
2 1
v v
t F· Δ t
= m v
2
– m v
1
Nilai F· Δ t pada persamaan di atas disebut impuls. Jadi, impuls merupakan hasil perkalian antara gaya F dan selang waktu Δ t selama
gaya tersebut bekerja. Bila impuls dilambangkan I, maka secara mate- matis dinyatakan sebagai berikut.
I = F· Δ t Keterangan:
I : impuls Ns
F : gaya N
Δ t : selang waktu s
Gambar 6.2
Roket lepas landas.
Sumber
: Encarta Enclycopedia.
Di unduh dari : Bukupaket.com
Fisika SMA MA Kelas XI
100
CONTOH SOAL
Sedangkan m · v dinamakan momentum. Jadi, momentum merupakan hasil kali massa benda dengan kecepatannya. mv
1
adalah momentum benda pada saat kecepatannya v
1
dan mv
2
adalah momentum benda pada saat kecepatannya v
2
. Bila momentum dilambangkan dengan p, maka persamaan matematisnya adalah sebagai berikut.
p = m · v Keterangan:
p : momentum kg ms
m : massa kg v
: kecepatan ms Hubungan antara momentum dan impuls dinyatakan dengan
persamaan F ·
Δ
t = m v
2
– m v
1
. Jadi, secara fisis besarnya impuls yang bekerja pada suatu benda pada selang waktu tertentu sama dengan
bertambahnya momentum benda tersebut.
1. Sebuah bola bergerak dengan kecepatan 5 ms. Bila massa bola tersebut 3 kg, maka tentukan momentum bola tersebut
Diketahui : v = 5 ms m = 3 kg
Ditanyakan : p = .... ? Jawab
: p
= m· v = 3 · 5
= 15 kg ms
Jadi, momentum bola sebesar 15 kg ms. 2. Sebuah benda bermassa 10 kg diberi gaya konstan 25 N sehingga
kecepatannya bertambah dari 15 ms menjadi 20 ms. Hitunglah impuls yang bekerja pada benda dan lamanya gaya bekerja
Diketahui : m= 10 kg F = 25 N
v
1
= 15 ms v
2
= 20 ms Ditanyakan : a. I = .... ?
b. Δ t = .... ? Jawab
: a. I
= m v
2
– m v
1
= 10 · 20 – 10 · 15 = 50 Ns
Di unduh dari : Bukupaket.com
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
Kategori