MOMENTUM, IMPULS, DAN TUMBUKAN Loading...

MENU KOMPETENSI DASAR Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MOMENTUM, IMPULS, DAN TUMBUKAN MENU A. MOMENTUM Dalam fisika, momentum berkaitan dengan kuantitas gerak yang dimiliki oleh suatu benda yang bergeak yaitu kecepatan. Dalam hal ini, momentum didefinisikan sebagai hasil kali antara massa dan kecepatan benda. Secara matematis momentum dapat ditentukan dengan persamaan, p = m.v dengan, m = massa benda (kg) v = kecepatan benda (m/s) p = monetum benda (kg.m/s) Karena kecepatan merupakan besaran vektor, sedangkan Massa merupakan besaran skalar, maka momentum merupakan besaran vektor. Jadi momentum mempunyai nilai dan arah. KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU F = ma dan a = v2 − v1 ∆t F.∆t = mv2 − mv1 B. IMPULS Apabila sebuah gaya F bekerja pada sebuah benda bermassa m dalam selang waktu tertentu ∆t sehingga kecepatan benda tersebut berubah, maka momentum benda tersebut akan berubah. Dalam hal ini, berdasarkan hukum kedua Newton dan Definisi percepatan, maka diperoleh persamaan berikut, F = ma dan a = v2 − v1 ∆t Jika kedua persamaan di atas disubstitusikan, akan diperoleh persamaan, F.∆t = mv2 − mv1 F.∆t dinamakan impuls, dan mv2 − mv1 adalah perubahan momentum (momentum akhir – momentum awal). Dengan demikian diperoleh hubungan impuls dan momentum sebagai berikut, I = F.∆t = ∆p = mv2 − mv1 dengan, I = impuls (N.s) F = gaya (N) ∆t = selang waktu (s) ∆p = perubahan momentum (kg.m/s) Dari persamaan di atas dapat dikatakan, impuls adalah perubahan momentum yang dialami suatu benda. MENU KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU C. HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM Dua benda bergerak saling mendekat dengan kecepatan v1 dan v2 seperti tampak pada gambar berikut. Kedua bola akan bertumbukan sehingga setelah tumbukan benda (1) akan berbalik arah ke kiri dengan kecepatan v1’ dan benda (2) akan berbalik arah ke kanan dengan kecepatan v2’. Perhatikan gambar berikut! Pada peristiwa semua tumbukan akan berlaku hukum kekekalan momentum, sehingga pada proses tumbukan tersebut berlaku, “momentum kedua benda sebelum tumbukan sama dengan momentum kedua benda setelah tumbukan” MENU KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’ p1 + p2 = p1’ + p2’ sehingga berlaku persamaan, m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’ p1 + p2 = p1’ + p2’ Persamaan di atas disebut dengan hukum kekekalan momentum. Dalam hal ini hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa “jumlah momentum benda sebelum tumbukan sama dengan jumlah meomentum benda setelah tumbukan”. D. JENIS-JENIS TUMBUKAN Peristiwa tumbukan antara dua buah benda dapat dibedakan menjadi beberapa jenis, yaitu : · tumbukan lenting sempurna · tumbukan lenting sebagian · tumbukan tidak lenting sama sekali Perbedaan tumbukan=tumbukan tersebut dapat diketahui berdasarkan nilai koefisien tumbukan (koefisien restitusi) dari dua benda yang bertumbukan. Secara matematis, koefisien restitusi dapat dinyatakan dengan persamaan, MENU KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU e = v1’ – v2’ v1’– v2 m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ 1 = v1’ – v2’ Secara matematis, koefisien restitusi dapat dinyatakan dengan persamaan, e = v1’ – v2’ v1’– v2 dengan, e = koefisien restitusi (0 ≤ e ≤ 1) Tumbukan Lenting Sempurna Tumbukan antara dua buah benda dikatakan lenting sempurna apabila jumlah energi kinetik benda sebelum dan sesudah tumbukan tetap, sehingga nilai koefisien restitusi sama dengan 1 (e = 1). Sehingga pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik, persamaan yang digunakan adalah: m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ 1 = v1’ – v2’ KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ e = v1’ – v2’ v1’– v2 2. Tumbukan Lenting Sebagian Pada tumbukan lenting sebagian, hukum kekekalan energi kinetik tidak berlaku karena terjadi perubahan energi kinetik sebelum dan sesudah tumbukan. Pada tumbukan lening sebagian hanya berlaku hukum kekekalan momentum saja dan koefisienrestitusi tumbukan lenting sebagian mempunyai nilai diantara nol dan satu. Persamaan yang digunakan adalah : m1v1 + m2v2 = m1v1’ + m2v2’ e = v1’ – v2’ v1’– v2 MENU KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU v1’ = v2’ = v’ m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v’ 3. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali Tumbukan antara dua buah benda dikatakan tidak lenting sama sekali sesudah tumbukan kedua benda menjadi satu (bergabung), sehingga kedua benda memiliki kecepatan sama yaitu v’. v1’ = v2’ = v’ Pada tumbukan tidak lenting sama sekali, jumlah energi kinetik benda sesudah tumbukan lebih kecil dibanding jumlah energi kinetik benda sebelum tumbukan. Jadi pada tumbukan ini terjadi pengurangan energi kinetik. Nilai koefisien restitusi pada tumbukan tidak lenting sama sekali adalah nol (e = 0). Sehingga pada tumbukan tidak lenting sama sekali berlaku persamaan matematis : m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v’ E. PENERAPAN KONSEP MOMENTUM DAN IMPULS 1. Prinsip kerja roket 2. Tembakan peluru dari senapan atau meriam 3. Sebuah sistem atau benda yang terpecah menjadi dua bagian MENU KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU Tumbukan Lenting Sebagian Perubahan Momentum KOMPETENSI MATERI SIMULASI Perubahan Momentum CONTOH TES

MENU KOMPETENSI MATERI SIMULASI Lenting Sempurna CONTOH TES

MENU Lenting Sempurna KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES Saat bola dilemparkan ke dinding, maka kecepatan awalnya sama dengan kecepatan akhirnya dengan arah yang berlawanan

MENU KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

MENU CONTOH SOAL Sebuah balok 2 Kg yang diam di atas lantai di tembak dengan peluru bermasa 100 gram dengan kecepatan 100 m/s. Jika peluru menembus balok dan kecepatannya berubah menjadi 50 m/s, tentukan kecepatan gerak balok. KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

PENYELESAIAN MENU Hukum Kekekalan Momentum: m1 v1 + m2 v2 = m1 v1’ + m2 v2’ (0,1)(100) + 0 = (0,1)(50) + 2v2’ 2 v2’ = 5 v2’ = 2,5 m/s KOMPETENSI MATERI SIMULASI CONTOH TES

Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat! MENU Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat! 1. Sebuah mobil dengan massa 500 kg dankecepatan 40 m/s dan truk dengan massa M dankecepatan 10 m/s bertumbukan. Setelahbertumbukan, bergerak bersama dengan kecepatan 17,5 m/s, maka massa truk adalah… KOMPETENSI MATERI A. 500 Kg C. 1250 Kg SIMULASI CONTOH B. 800 Kg D. 1500 Kg TES

MENU 2. Sebuah bola bermassa 0,2 kg dalam keadaan diam kemudian dipukul sehingga bola meluncurdengan laju 100 m/s dan pemukul menyentuhbola selama 0,1 detik. Besar gaya pemukul adalah…   KOMPETENSI MATERI A. 2 N C. 20 N SIMULASI CONTOH B. 50 N D. 200 N TES

MENU 3. Sebuah sepeda motor memiliki massa 800 kgbergerak dengan kecepatan 72 km/jam. Sepedamotor menabrak pembatas jalan dann berhentidalam waktu 0,25 sekon. Berapa Impulsnya? KOMPETENSI MATERI A. 72000 Kg.m/s C. 8000 Kg.m/s SIMULASI CONTOH B. 16000 Kg.m/s D. 18000 Kg.m/s TES

MENU 4. Sebuah benda bermassa 4 kg dijatuhkan tanpakecepatan awal dari ketinggian 62,5 m. Jikapercepatan gravitasi bumi g = 9,8 m/s2 Ketika menumbuk permukaan tanah, momentum benda sama dengan… (kg.m/s) KOMPETENSI MATERI A. 7,9 C. 35 SIMULASI CONTOH B. 70 D. 140 TES

MENU 5. Peluru dengan massa 10 gram dan kecepatan 1000m/s mengenai dan menembus sebuah balok denganmassa 100 kg yang diam di atas bidang datar tanpa gesekan.Kecepatan peluru setelah menembus balok100 m/s. Kecepatan balok karena tertembus peluru adalah… A KOMPETENSI MATERI A. 0,09 m/s C. 9 m/s SIMULASI CONTOH B. 0,9 m/s D. 90 m/s TES

MENU KOMPETENSI MATERI HASIL SIMULASI CONTOH TES