Momentum dan Impuls

PETA KONSEP

A.     Momentum dan Impuls

1.     Pengertian Momentum

a.   Momentum suatu benda adalah ukuran kesukaran untuk menggerakkan benda ketika berhenti atau untuk menghentikan benda ketika bergerak.

b. Momentum didefinisikan sebagai hasil kali massa benda dengan kecepatan benda

dengan P = momentum benda (kg m/s),  m = massa benda (kg), v = kecepatan (m/s)         

c. Karena momentum merupakan hasil kali besaran skalar (massa) dengan besaran vektor (kecepatan), maka momentum termasuk besaran vektor.

d. Karena momentum adalah besaran vektor, maka penjumlahan (resultan) momentum mengikuti aturan penjumlahan vektor. Besar resultan:
     
 

2.    Hubungan Impuls dan Momentum

 a.   Hasil kali gaya dengan selang waktu singkat bekerjanya gaya pada benda tersebut dinamakan impuls.

 b.  Besarnya impuls pada benda sama dengan besarnya perubahan momentum pada benda tersebut.

 dengan F = gaya yang bekerja (N), ∆t = selang waktu singkat (s), v1= kecepatan awal benda (m/s), v2 = kecepatan akhir benda (m/s) dapat juga ditulis :

                

                 dengan I = impuls benda (N.s)

c.   Teorema impuls dan momentum

Impuls yang dikerjakan pada suatu benda sama dengan perubahan momentum yang dialami benda

d.  Hukum II Newton dalam bentuk momentum

Contoh Soal

Ditetapkan arah ke kanak sebagai acuan arah positif, hitunglah momentum:

a.   Peluru bermassa 20 gram yang sedang bergerak ke kiri dengan kelajuan 50 m /s

b.  Sepeda bermassa 100 kg (beserta pengendara) yang bergerak ke kanan dengan kelajuan 4 m/s.

Jawab:

a)           m =20gram = 0.02 kg                 

       v  =- 50 m/s                                       

       p  = m x v                                                        

       p  = 0,02 kg x (-50 m/s)                                                        

           = -1 kg m/s  

                                                 

b)          m = 100 k

        v = 4 m/s

        p = m x v

           = 100 kg x 4 m/s

           = 400 kg m/s

        3.    Aplikasi Impuls dan Momentum dalam kehidupan sehari-hari 

https://commons.m.wikimedia.org/

 

Pada Gambar disamping tampak kondisi mobil setelah mengalami tabrakan. Mobil mengalami kerusakan yang parah karena mobil melaju dengan kecepatan tinggi saat terjadi tabrakan. Semakin besar massa dan kecepatan benda semakin besar gaya yang dibutuhkan untuk menghentikannya, sehingga akibat yang ditimbulkannya semakin besar.

https://cobaberbagi.wordpress.
com/2010/01/31/aplikasi-impuls-dan-momentum/

Desain mobil yang mudah penyok tidak cukup untuk menjamin keselamatan pengemudi pada saat tetabrak. Benturan yang keras penggemudi dengan bagian dalam mobil dapat membahayakan keselamatan pengemudi. Untuk meminimalisir resiko kecelakaan tersebut, pabrikan mobil ternama menydiakan balon udara di dalam mobil (biasanya di bawah setir). Ketika terjadi kecelakaan pengemudi akan menekan tombol dan balon udara akan mengembang, sehingga waktu sentuh antara kepala atau bagian tubuh yang lain lebih lama dan gaya yang diterima lebih kecil. Sabuk pengaman juga didesain untuk mengurangi dampak kecelakaan. Sabuk pengaman didesain elastis.

https://cobaberbagi.wordpress.
com/2010/01/31/aplikasi-impuls-dan-momentum

   Sarung tinju yang dipakai oleh para petinju ini berfungsi untuk memperlama bekerjanya gaya impuls ketika memukul lawannya, pukulan tersebut memiliki waktu kontak yang lebih lama dibandingkan memukul tanpa sarung tinju. Karena waktu kontak lebih lama, maka gaya yang bekerja juga semakin kecil sehingga sakit terkena pukubisa dikurangi.

  

https://cobaberbagi.wordpress.
com/2010/01/31/aplikasi-impuls-dan-momentum

Kepala palu dibuat dari bahan yang keras misalnya besi atau baja. Kenapa tidak dibuat dari kayu atau bambu ya? Palu dibuat dengan bahan yang keras agar selang waktu kontak menjadi lebih singkat, sehingga gaya yang dihassilkan lebih besar. Jika gaya impuls besar maka paku yang dipukul dengan palu akan tertancap lebih dalam.

https://cobaberbagi.wordpress.
com/2010/01/31/aplikasi-impuls-dan-momentum

Matras dimanfaatkan untuk memperlambat waktu kontak. Waktu kontak yang relatif lebih lama menyebabkan gaya menjadi lebih kecil sehingga tubuh kita tidak terasa sakit pada saat jatuh atau dibanting di atas matras.

A. Tujuan 

Memformulasikan konsep dan keterkaitan antara momentum dan impuls serta aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari.

B.  Kasus  

https://michaeltuuk.wordpress.com

Pernahkah kamu melompat di atas trampoline? Roni dan Ronald adalah anak kembar yang memiliki massa yang sama. Roni melompat dari atas mejake lantai.Sedangkan Ronald melompat dari atas meja, yang diletakkan di pinggir trampoline, ke trampoline. Tinggi meja Roni diukur dari lantai sama dengan tinggi meja Ronald jika diukur dari trampoline.

 

C.  Dugaan 

1.       Apakah kecepatan Roni sesaat sebelum kakinya menyentuh lantai sama dengan kecepatan Ronald sesaat sebelum kakinya menyentuh trampoline? 

2.      Apakah Roni langsung diam saat menyentuh lantai? 

3.      Apakah Ronald langsung diam saat menyentuh trampoline?

4.      Aapakah gaya yang bekerja pada kaki Roni dan Ronald saat mendarat sama?