HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

Konsep momentum memiliki peranan penting dalam fisika, hukum kekekalan momentum menjelaskan bahwa jika dua buah benda bertumbukan maka besar penurunan momentum pada salah satu benda akan bernilai sama dengan besar peningkatan momentum pada benda lainnya. Ini berarti, total momentum sistem benda sebelum tumbukan selalu sama dengan total momentum sistem benda setelah tumbukan.

Secara matematis hukum kekekalan momentum dirumuskan sebagai berikut: 

      

keterangan :

р sebelum = momentum sebelum

р setelah = momentum setelah

m_A = massa benda 1

m_B = massa benda 2

V_A = kecepatan benda 1 sebelum tumbukan

V_B = kecepatan benda 2 sebelum tumbukan

V_A ‘ = kecepatan benda 1 setelah tumbukan

V_B ‘ = kecepatan benda 2 setelah tumbukan

 

Hukum kekekalan momentum terutama berguna ketika kita menangani sistem sederhana seperti tumbukan dan jenis-jenis tertentu dari ledakan. Sebagai contoh, peluncuran roket juga dapat dijelaskan dengan dasar kekekalan momentum. Sebelum roket diluncurkan, momentum total roket ditambah bahan bakar adalah nol. Sementara bahan bakar terbakar, momentum total tetap tidak berubah, momentum kebelakang dari gas yang dibuang diimbangi dengan momentum kedepan yang didapat roket itu sendiri. Dengan demikian, roket dapat dipercepat di ruang hampa. Gas yang dikeluarkan tidak perlu mendorong bumi atau udara (sebagaimana anggapan yang salah selama ini). Contoh-contoh yang sama adalah gerakan mundur pistol dan pelemparan paket ke luar perahu.

 

Kendati demikian, hukum ini tidak berlaku pada gerak balok di atas permukaan yang kasar dan pada gerak mobil yang dipercepat atau diperlambat. (Hukum kekekalan momentum hanya berlaku jika jumlah gaya luar pada benda-benda yang bertumbukan sama dengan nol). Sebagai contoh, jika kita ambil sistem sebuah batu yang jatuh, kekekalan momentum tidak berlaku karena adanya gaya luar.

Jenis jenis Tumbukan

 

Tumbukan memiliki 3 jenis yaitu Tumbukan lenting sempurna, Tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali.

1.    Tumbukan lenting sempurna adalah peristiwa tumbukan yang terjadi jika energi kinetik pada sistem tersebut adalah tetap (berlaku hukum kekekalan energi kinetik), contohnya peristiwa Tumbukan pada bola billiard. Bunyi hukum Tumbukan lenting sempurna adalah “untuk tumbukan lenting sempurna, kecepatan relatif sesaat sesudah tumbukan sama dengan minus kecepatan relatif sesaat sebelum tumbukan”.  

2.    Tumbukan lenting sebagian adalah adalah peristiwa tumbukan yang terjadi jika  pengurangan energi kinetik sistem (tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik).  Pada tumbukan lenting sebagian tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik karena ada sejumlah energi kinetik hilang dalam bentuk panas dan bunyi pada proses tumbukan. 

3.    Tumbukan tidak lenting sama sekali adalah peristiwa tumbukan yang terjadi apabila hasil akhir dari proses tumbukan membuat benda dalam keadaan menempel (bergabung sehingga kedua benda dapat dianggap sebagai satu benda) dan keduanya bergerak dengan kecepatan yang sama contohnya penembakan bandul balistik. Pada tumbukan tidak lenting sama sekali tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik (energi mekanik) karena sebagian energi pada proses tumbukan hilang dalam bentuk panas dan bunyi ke lingkungan sekitar tumbukan. 

Contoh Soal

1.   Sebuah benda bermassa 60 gram bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Besarnya momentum yang dimiliki benda tersebut adalah….

2. Sebuah bola dijatuhkan dari ketinggian 15 m, kemudian bola terpental dengan koefisien resistusi 0,6 maka tinggi pantulan bola itu adalah... 

3. sebutir peluru bermassa 20 gr ditembakkan ke dalam balok kayu bermassa 10 kg yang diam. jika peluru menancap ke dalam balok dan kecepatan balok berubah menjadi 30cm/s, maka kecepatan awal peluru tersebut adalah sekitar... .

Setelah membaca dan mempelajari materi di atas, kerjakan tugas berikut: 

https://forms.gle/TYsfM6AfYG9EBK4q9