KELOMPOK FISIKA DASAR

1.AZMI MUTHI AZZAHRA 0152. LIFIA CITRA RAMADHANTI 011

3. MELIA KONTESSA4. FARAH DEVINA

5.NADYA FITRIANTITEKNIK INDUSTRI

2014

Impuls dan Momentum• Pengertian Momentum

Momentum adalah hasil kali antara massa dan kecepatan. Secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:

KeteranganP = momentum(kg.m/s)M=massa(kg)V=kecepatan(m/s)• Pengertian Impuls

Impuls adalah peristiwa gaya yang bekerja pada benda dalam waktu hanya sesaat. Atau Impuls adalah peristiwa bekerjanya gaya dalam waktu yang sangat singkat. Contoh dari kejadian impuls adalah: peristiwa seperti bola ditendang, bola tenis dipukul karena pada saat tendangan dan pukulan, gaya yang bekerja sangat singkat.

KeteranganI= impulsF=gaya(N)Δt=selang waktu(s)

P = m . v

I=F.Δt

Lintasan sebuah partikel bermassa m yang bergerak di dalam bidang xy dan disebebkan oleh gaya resultan F yang besar dan arahnya dapat berubah – ubah darititik ke titik diatas lintasan tersebut dapat dilukiskan dalam gambar dibawah ini.

Gambar 1. Gerak partikel di lintasan

Contoh soal :

1. Agar bola berbalik arah dengan kelajuan 30 m/s tentukan besar gaya pemukul jika waktu kontak antara pemukul dan bola 0,001 sekon!PembahasanImpuls dan perubahan kecepatan :Arah kanan (+), arah kiri (−)

Kekekalan Momentum Linier• Apabila antara dua partikel ada gaya aksireaksi maka momentum tiap gaya

berubah sebagai akibat gaya yang dikerjakan partikel yang satu terhadap partikel yang satu lagi. Selain itu berdasar hukum III Newton tentang aksi reaksi maka impuls gaya itupun besarnya sama dan berlawanan arahnya. Sehingga perubahan vektor momentum salah satu partikel dalam sembarang selang waktu sama besarnya dan berlawanan arah dengan perubahan vektor momentum partikel lainnya. Jadi perubahan netto momentum sistemnya = nol.

• Pasangan gaya aksi reaksi tersebut merupakan gaya dakhil (gaya dalam) sistemnya, sehingga bisa disimpulkan bahwa momentum total suatu sistem yang terjadi dari sejumlah benda tidak dapat diubah oleh gaya – gaya dalam antara benda – benda itu. Jadi ”Jika resultan gaya – gaya luar pada sekumpulan benda adalah nol, maka jumlah semua vektor momentum pada benda itu adlaah konstan” inilah yang dinamakan hukum kekekalan momentum linier.

Contoh soal dan Penyelesaian1. Sebuah balok 2 kg yang diam di atas lantai di tembak dengan

sebutir peluru bermassa 100 gram dengan kecepatan 100 m/s.

Jika peluru menembus balok dan kecepatannya berubah menjadi 50 m/s, tentukan kecepatan gerak balok!

Pembahasan Hukum kekekalan momentum :

Tumbukan ElastikTumbukan elastik sempurna atau tumbukan lenting sempurna adalahtumbukan yang jumlah energi kinetik benda – bendanya sebelum dan sesudahtumbukan adalah sama.Tumbukan semacam ini mirip dengan tumbukan 2 benda A dan B,dimana salah satunya berpegas baja terbalik yang bertumbukan,pegas tertekan sejenak dan sebagian EK awalnya berubah sejenak menjadiEnergi Potensial Elastik. Selanjutnya pegas meregang dan kedua bendaterpisah, energi potensial berubah kembali menjadi energi kinetik dengankecepatan VA2 dan VB2.Karena kekekalan energi kinetik dan kekekalan momentum maka:Kekekalan energi kinetik :½ mAvA1

2 + ½ mBvB12 = ½ mAvA2

2 + ½ mBvB22

Kekalan momentum :mAvA1 + mBvB1 = mAvA2 + mBvB2

Contoh Soal dan Penyelesaian :

1. Bola bermassa M = 1,90 kg digantung dengan seutas tali dalam posisi diam seperti gambar dibawah. Sebuah peluru bermassa m = 0,10 kg ditembakkan hingga bersarang di dalam bola.

Jika posisi bola mengalami kenaikkan sebesar h = 20 cm dan percepatan gravitasi bumi adalah 10 m/s2 tentukan kelajuan peluru saat mengenai bola!

PembahasanHukum kekekalan momentum, dengan kondisi kecepatan bola sebelum tumbukan nol (vb = 0) dan kecepatan bola dan peluru setelah tumbukan adalah sama (vb' = vp' = v')

Hukum kekekalan energi mekanik untuk mencari v' :

Hukum kekekalan energi mekanik untuk mencari v' :

Hukum kekekalan energi mekanik untuk mencari v' :

Sehingga :

Animasi

• http://davidboyweb2.weebly.com/momentum--impuls.html

• https://www.youtube.com/watch?v=PiElRoeCCJw

• http://www.northallegheny.org/site/Default.aspx?PageID=7748

Tumbukan Tidak Elastik

Tumbukan ini kebalikan dari tumbukan elastik sempurna dimana setelahtumbukan benda melekat lalu terus bergerak sebagai satu kesatuan. Tumbukanseperti ini dinamakan tidak elastik sempurna. Dalam kondisi seperti ini maka:VA2 – VB2 = V2

 Apabila ini digabungkan dengan azas kekekalan momentum maka:mAvA1 + mBvB1 = (mA + mB) v2

Dan kecepatan akhir sistem dapat ditentukan bila kecepatan awal dan masa diketahui.Energi kinetik sebelum tumbukan :Ek1 = ½ mAvA1

2 + ½ mBvB12  

Energi kinetik akhir :Ek2 = ½ (mA + mB) v2

 

Pada kejadian khusus dimana B mula – mula diam maka perbandingan energi akhir terhadap energi awal adalah:

Ruas kanan haruslah lebih kecil dari 1, sehingga tumbukan tak elastik energi kinetik total berkurang. Hal tersebut dapat dinyatakan pula dengan besarnya koefisien restitusi dimana:

v1, v2 adalah kecepatan relatif setelah tumbukanu1, u2 adalah kecepatan relatif sebelum tumbukan.

Jika tumbukan elastik sempurna maka e = 1 dan pada tumbukan tidak elastik e < 1 sedangkan pada tumbukan tidak elastik sempurna e = 0.

=

Kepegasan

Dari ilustrasi tersebut mula – mula momentum nol, kalau gesekanDiabaikan maka resultan gaya luar terhadap sistem = nol. Karena itu momentumKonstanta = nol. Lalu jika VA dan VB adalah kecepatan yang diperoleh A dan Bmaka:mAvA + mBvB = 0, (vA/vB) = - (mB/mA)

Energi kinetik awal sistem juga nol, Ek akhir adalah:Ek = ½ mAvA

2 – ½ mBvB2

Sumber energi adalah energi potensial elastik awal sistem dimanaperbandigan energi kinetik masing – masing benda adalah:

Daftar Pustaka

• http://budakbius.blogspot.com/2013/10/soal-tentang-impuls-tumbukan-dan.html

• http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/momentum-linear-dan-tumbukan.pdf

• http://yogabudibhakti.wordpress.com/2012/03/17/soal-dan-pembahasan-impuls-dan-momentum/

• http://davidboyweb2.weebly.com/momentum--impuls.html