Fisika

Impuls dan Momentum : Rumus dan Contoh Soal

√ Edu Passed Pass education quality & scientific checked by advisor, read our quality control guidelance for more info

Impuls adalah gaya yang diperlukan untuk membuat sebuah benda dari keadaan diam menjadi bergerak dalam interval waktu tertentu. Impuls termasuk besaran vektor. Impuls dirumuskan sebagai berikut.

l = F.△P

Keterangan :

  • F = gaya (N)
  • △t = selisih waktu (s)
  • l = impuls (Ns)

momentum adalah kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya pada kelajuan yang konstan. Momentum merupakan besaran vektor yan searah dengan kecepatan benda. Momentum dapat dirumuskan.

P = m . v

Keterangan :

  • P = momentum (kg.m/s)
  • m = massa benda
  • v = kecepatan benda (m/s)

Momentum merupakan besarn vektor. Penjumlahan momentum mengikuti aturan penjumlahan vektor. Jika resultan vektor P1 dan P2 membentuk sudut α adalah P maka persamaannya sebagai berikut.

P=P12+P22+2.P1.P2 cosα

Hubungan impuls dan momentum dimana impuls merupakan perubahan momentum suatu benda yang dinyatakan dalam persamaan :

l = △P

F.△t = m.(Vt – V0)

Keterangan:

  • l = impuls(Ns)
  • △P = perubahan momentum (Ns)
  • Vt = kecepatan akhir (m/s)
  • V0 = kecepatn awal (m/s)

Hukum kekekalan momentum

Jika terdapat dua buah benda yang bertumbukan (misal benda A dan B) maka jumlah momentum sebelum dan setelah bertumbukan tetap. Hal ini berlaku jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. Secara matematis dapat di tulis :

Psebelum = Psesudah

P1 + P2 = P1‘ + P2

m1.v1 + m2.v2 = m1‘.v1‘ + m2‘.v2

Keterangan :

  • Psebelum = momentum sebelum tumbukan
  • Psesudah = momentum setelah tumbukan
  • m1 = massa benda pertama
  • m2 = massa benda kedua
  • v1 = kecepatan awal benda pertama
  • v2 = kecepatan awal benda kedua
  • v1‘ = kecepatan akhir benda pertama
  • v2‘ = kecepatan akhir benda kedua

Contoh 1

Dua benda mA=6kg, dan mB=4kg bergerak berlawanan arah dengan kecepatan 10m.s-1 dan 10ms-1 sehingga terjadi tumbukan dengan koefisien tumbukan 0,5, maka kecepatan benda A setelah tumbukan adalah….

Pembahasan :

mA=6kg

mB=4kg

VA = +10m/s (arah bola ke kanan)

VB = -10m/s (arah bola ke kiri)

e = 0,5

Hukum kekekalan momentum :

mAVA + mBVB = mAVA‘ + mBVBv

(6) (10) + (4) (-10) = (6) VA‘+(4)VB

20 = 6VA‘ + 4VB

10 = 3VA‘ + 2VB‘ ——-> persamaan 1

Koefisien restitusi pada tumbukan lenting sebagian adalah 0,5 :

0,5 = VA‘-VB‘/ VA – VB

0,5 = – VA‘-VB‘/10-(-10)

10 = VA‘ + VB

20 = -2VA‘ + 2VB‘——> persamaan 2

Eliminasi persamaan 1 dan 2 :

10 = 3VA‘ + 2VB

20 = -2VA‘ + 2VB‘ / -10=5VA

VA‘ = -2m/s (tanda negatif artinya arah bola setelah tumbukan ke kiri).