MOMENTUM DAN IMPULS Kelas XI Semester 1

STANDAR KOMPETENSI KOMPETENSI DASAR 1. Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik KOMPETENSI DASAR 1.2 Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan

INDIKATOR Memformulasikan konsep impuls dan momentum, keterkaitan antar keduanya, serta aplikasinya dalam kehidupan (misalnya roket) Merumuskan hukum kekekalan momentum untuk sistem tanpa gaya luar Mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan

Momentum Momentum suatu benda didefinisikan sebagai hasil kali antara massa dan kecepatan. Secara matematis dapat ditulis p = momentum ( kg m/s) m = massa benda (kg) v = kecepatan (m/s) . p = m . V

Peristiwa momentum selalu kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari Peristiwa momentum selalu kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Pada arus lalu lintas berikut ini, setiap kendaraan memiliki momentum yang berbeda-beda, tergantung ukuran dan kecepatan geraknya.

Penjumlahan Momentum Momentum merupakan besaran vektor, sehingga penjumlahan momentum mengikuti penjumlahan vektor. p p1 p2

Impuls Animasi momentum awal. Sehingga, F. Δt = Δp atau Artinya, gaya (F) yang diberikan pada suatu benda sama dengan perubahan momentum (Δp) benda per satuan waktu (Δt)

Impuls Animasi Impuls didefinisikan sebagai hasil kali gaya dengan selang waktu gaya itu bekerja pada benda. Secara matematis dapat dituliskan : I = F.Δt Keterangan : I = impls ( Ns, kg m/s) F= gaya (N) Δt= selang waktu (s) Impuls yang dikerjakan pada suatu benda sama dengan perubahan momentum yang dialami benda, yaitu momentum akhir dikurangi momentum awal. Sehingga,

Hukum kekekalan momentum “Pada peristiwa tumbukan, jumlah momentum benda-benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda itu” Secara matematis ditulis :

, = momentum benda 1 dan 2 sebelum tumbukan = momentum benda 1 dan 2 setelah tumbukan v1, v2 = kecepatan benda 1 dan 2 sebelum v11, v12 = kecepatan benda 1 dan 2 setelah

Tumbukan : Jenis tumbukan dapat dibedakan berdasarkan nilai koefien restitusi (e). Koefisien restitusi dari dua benda yang bertumbukan didefinisikan sebagai harga negatif dari perbandingan antara beda kecepatan kedua benda yang bertumbukan sesaat sesudah tumbukan dan sesaat sebelum tumbukan. Secara matematis ditulis : Nilai koefisien restitusi (e) terbatas, yaitu 0 < e < 1

Tumbukan Lenting Sempurna Pada tumbukan lenting sempurna, energi kinetik total kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap. Jadi pada tumbukan ini berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik. 1. Hukum kekekalan momentum 2. Hukum kekekalan energi kinetik

Untuk tumbukan lenting sempurna, koefisien restitusi bernilai 1 (e=1) Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali Pada tumbukan tidak lenting sama sekali,sesudah tumbukan kedua benda bergabung sehingga berlaku bahwa kecepatan kedua benda sesudah tumbukan adalah sama, secara matematis ditulis :

Untuk tumbukan ini,terjadi pengurangan energi kinetik, sehingga energi kinetik total benda-benda sesudah tumbukan akan lebih kecil daripada energi kinetik total benda-benda sebelum tumbukan. Jadi pada tumbukan ini tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik. Nilai koefien restitusi e = 0

Tumbukan Lenting Sebagian Sebagian besar tumbukan yang terjadi adalah tumbukan lenting sebagian. Pada tumbukan lenting sebagian koefisien restitusi bernilai antara 0 dan satu, (0< e <1) Pada tumbukan lenting sebagian berlaku hukum kekekalan momentum dan tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik.

Bola yang dijatuhkan dari ketinggian h1, sehingga dipantulkan dan mencapai ketinggian h2 akan memiliki koefien restitusi sebesar h1 h2

Contoh soal 1. Sebuah benda yang massanya 1,5 kg dalam keadaan diam, dipukul dengan gaya F sehingga bergerak dengan kecepatan 6 m/s, dan pemukul menyentuh bola selama 0,02 sekon. Impuls dan gaya yang bekerja adalah …. 9 Ns dan 450 N 9 Ns dan 300 N 9 Ns dan 400 N 18 Ns dan 45 N 18 Ns dan 50 N Pembahasan

Sebuah benda A yang bermassa 0,5 kg yang sedang bergerak dengan kecepatan 2 m/s ke timur menabrak benda B yang bermassa 0,3 kg yang bergerak 4 m/s ke barat. Setelah tabrakan benda B bergerak 2 m/s ke timur, maka kecepatan benda A setelah tabrakan adalah …. 6 m/s -6 m/s 3 m/s -3 m/s 2 m/s Pembahasan

Penyelesaian : I = m . Δv = 1,5 .(6-0) = 9 Ns Soal berikutnya

mA vA + mB vB = mA va’ + mB vB’ Penyelesaian : mA vA + mB vB = mA va’ + mB vB’ (0,5)(2) + (0,3)(-4) = 0,5 vA’ + (0,3)(2) 1 – 1,2 -0,6 = 0,5 v ’ -0,5 v’ = 0,8 v ‘ = -1,6 m/s Tanda negatif menunjukkan arah barat

Referensi Buku Fisika kelas XI, Ir Marthen Kanginan, M.Sc Buku Fisika kelas XI, Hari Subagya dan Agus Taranggono

Penyusun Penelaah Muhammad Rizal SMA N 5 Ternate Nur Samsudin, S.Pd.Fis. SMA N 2 Purbalingga