Momentum Linier - · PDF file• Tumbukan seperti ini, dimana energi kinetik total...

hogasaragih.wordpress.com

Momentum Linier

Hoga saragih


1. Momentum dan Hubungannyadengan Gaya

• Momentum linier dari sebuah bendadidefinisikan sebagai hasil kali massa dankecepatannya

• Momentum dinyatakan dengan simbol P• P=mv• m menyatakan massa sebuah benda• v menyatakan kecepatan


• Karena kecepatan merupakan vektormaka momentum dinyatakan dalambentuk vektor

• Arah momentum adalah arah kecepatan• Satuan momentum adalah masa kali

kecepatan• Dalam satuan SI adalah Kg.m/s


• Sebuah mobil yang berlari cepatmempunyai momentum yang lebih besardibandingkan dengan mobil yang lambatdengan massa sama

• Sebuah truk yang berat memilikimomentum yang lebih besar dibandingkandengan sebuah mobil kecil yang berjalandengan kecepatan sama


• Makin besar momentum yang dimilikisuatu benda, makin sulit untukmenghentikannya, dan makin besar efekyang diakibatkannya jika diberhentikandengan tabrakan atau tumbukan.


• Untuk merubah momentum bendadibutuhkan sebuah gaya, baik untukmenaikkan momentum, menurunkannya(misal memberhentikan benda yang sedang bergerak), atau merubah arahnya

• Pernyataan Newton mengenai hukumgerak kedua : Laju perubahan momentum sebuah benda sama dengan gaya total yang diberikan padanya.


Hukum Newton kedua :

∑ ∆∆

=tpF


2. Kekekalan Momentum

• Momentum merupakan besaran yang kekal

• Newton mengatakan jumlah vektormomentum dari dua benda yang bertumbukan tetap konstan

• Momentum dari tiap bola berubah akibatterjadi tumbukan jumlah momentum mereka ternyata sama pada waktusebelum dan sesudah tumbukan.


• Tidak perduli berapapun kecepatan dan massayang terlibat, ternyata momentum total sebelumtumbukan sama dengan sesudahnya, apakahtumbukan tersebut dari depan atau tidak, selama tidak ada gaya eksternal total yang bekerja :

• Momentum sebelum tumbukan = momentum sesudah tumbukan

• Jadi jumlah vektor momentum pada sistem padasistem dua bola tersebut kekal : tetap konstan


• Hukum kekekalan momentum linier : “momentum total dari suatu sistem benda-bendayang terisolasi tetap konstan”

• Istilah sistem, yang dimaksud adalahsekumpulan benda berinteraksi satu sama lain.

• Sistem terisolasi adalah suatu sistem dimanagaya yang ada hanyalah gaya-gaya diantarabenda-benda pada sistem itu sendiri. Jumlahgaya ini akan nol dengan berlakunya hukumnewton ketiga.


• Jika ada gaya luar yang dimaksud adalah gaya-gaya yang diberikan oleh benda diluar sistemdan jumlahnya tidak nol (secara vektor), makamomentum total tidak kekal.

• Sebagai contoh, jika kita ambil sistem sebuahbatu yang jatuh, kekekalan momentum tidakberlaku karena ada gaya luar. Gaya gravitasiyang diberikan oleh bumi, bekerja pada batutersebut dan momentumnya berubah.


• Bagaimanapun, jika kita memasukkanbumi kedalam sistem ini, mometum total batu ditambah bumi akan kekal. (hal initentu berarti bahwa bumi naik untukmencapai batu. Karena massa bumisangat besar, kecepatan keatasnyasangat kecil.)


3. Tumbukan dan impuls• Kekekalan momentum merupakan cara yang

sangat berguna untuk menangani prosestumbukan.

• Pada tumbukan dua benda yang biasa, keduabenda tersebut berubah bentuk, seringkalicukup nyata, karena gaya gaya besar yang terlibat.

• Kita lihat bahwa perubahan total momentum sama dengan impuls. Konsep impuls terutamamembantu ketika menangani gaya yang bekerjadalam waktu singkat.


Kekekalan energi dan momentum pada tumbukan

• Jika kedua benda tersebut sangat kerasdan tidak ada panas yang dihasilkan olehtumbukan, maka energi kinetiknya jugakekal. Dengan hal ini, yang dimaksudadalah jumlah energi kinetik kedua bendasetelah tumbukan sama sepertisebelumnya.


• Tentu saja, selama waktu yang singkat padawaktu kedua benda bersentuhan, beberapa(atau semua) energi disimpan sesaat dalambentuk energi potensial elastik.

• Tetapi jika kita bandingkan energi kinetik total sebelum tumbukan dengan total setelahtumbukan, ternyata sama.

• Tumbukan seperti ini, dimana energi kinetik total kekal,disebut tumbukan lenting


• Walaupun pada tingkat atomik tumbukanatom-atom dan molekul-molekul seringkalilenting, pada dunia makroskropik daribenda benda biasa, tumbukan lentingmerupakan sesuatu yang ideal yang tidakpernah tercapai, karena paling tidaksedikit energi panas (dan mungkin suaradan bentuk energi lain) selalu dihasilkanpada waktu tumbukan.


• Tumbukan dimana energi kinetik tidakkekal disebut sebagai tumbukan tidaklenting. Energi kinetik yang hilang diubahmenjadi energi bentuk lain, seringkalienergi panas, sehingga energi total (sebagaimana biasanya) tetap kekal.


Tumbukan lenting pada satudimensi

• Penyelesaian masalah denganmenggunakan kekekalan energi danmomentum


6. Tumbukan tidak lenting

• Tumbukan dimana energi kinetik tidakkekal disebut tumbukan tidak lenting


8. Pusat massa

• Sampai saat ini, kita telah membahas satupartikel. Ketika kita telah menangani benda yang diperluas (yaitu, sebuah benda yang memilikiukuran) kita menganggap bahwa benda tersebuthanya dapat diperkirakan sebagai partikel titikatau hanya mengalami gerak translasi.

• Bagaimanapun, benda diperluas yang nyata, dapat mengalami rotasi ataupun gerak jenislainnya.


• Pengamatan pengamatan pada gerakbenda menunjukkan bahwa walaupunsebuah benda berotasi, atau adabeberapa benda yang bergerak relatif satudengan yang lainnya, ada satu titik yang bergerak dalam lintasan yang samadengan yang dilewati partikel jikamendapat gaya yang sama. Titik inisisebut pusat massa (disingkat PM)


• Gerak umum benda yang diperluas (atausistem benda) dapat dianggap sebagaijumlah gerak translasi dari PM, ditambahgerak rotasi, getaran (vibrasi), atau jenisgerak lainnya disekitar PM


• Sebuah konsep yang hampir samadengan pusat massa adalah pusatgravitasi (PG).

• PG sebuah benda adalah titik dimanagaya gravitasi bisa dianggap bekerja

Momentum Linier - · PDF file• Tumbukan seperti ini, dimana energi kinetik total...

Documents

Transcript of Momentum Linier - · PDF file• Tumbukan seperti ini, dimana energi kinetik total...