MOMENTUM DAN IMPULS

MOMENTUM DAN IMPULS
1. Momentum Linier (p)
Momentum Linier adalah massa kali kecepatan linier benda.
Jadi setiap benda yang memiliki kecepatan pasti memiliki momentum.
Rumus :
p = m v
Keterangan :
p = momentum (kg.m/s = N/s)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
Catatan :
Momentum merupakan besaran vektor, dengan arah p = arah v

2. Momentum Anguler (L)
Momentum Anguler adalah hasil kali (cross product) momentum linier dengan jari jari R.
Jadi setiap benda yang bergerak melingkar pasti memiliki momentum anguler.
Rumus :
L = m . v . R
L = p . R
Keterangan :
L = Momentum Anguler (kg.m²/s)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
p = momentum linear (kg.m/s atau N/s)
R = jari-jari lingkaran (m).
Catatan :
Momentum anguler merupakan besaran vektor dimana arah L tegak lurus arah R sedangkan besarnya tetap.

3. Impuls (I)
Impuls merupakan perubahan momentum.
Jika pada benda bekerja gaya F tetap selama waktu t, maka impuls I dari gaya itu adalah:
Rumus :
I = Perubahan momentum
I = m . v_akhir - m . v_awal

atau

I = F . t

sehingga dapat ditulis :

F . t = m . v_akhir - m . v_awal


HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Hukum kekekalan momentum diterapkan pada proses tumbukan semua jenis, dimana prinsip impuls mendasari proses tumbukan dua benda, yaitu I₁ = -I₂.

Jika dua benda A dan B dengan massa masing-masing M_A dan M_B serta kecepatannya masing-masing V_A dan V_B saling bertumbukan, maka :

M_A . V_A + M_B . V_B = M_A . V_A' + M_B . V_B'

keterangan :
V_A dan V_B = kecepatan benda A dan B pada saat tumbukan
V_A' dan V_B' = kecepatan benda A den B setelah tumbukan.
Catatan :
Dalam penyelesaian soal, searah vektor ke kanan dianggap positif, sedangkan ke kiri dianggap negatif.

Dua benda yang bertumbukan akan memenuhi tiga keadaan/sifat ditinjau dari keelastisannya, yaitu :

a. Elastis Sempurna : e = 1
Disini berlaku hukum kekekalan energi (energi sebelum dan sesudah adalah sama) dan kekekalan momentum.
Rumus :
e = (- V_A' - V_B')/(V_A - V_B)
Keterangan :
e = koefisien restitusi.

b. Elastis Sebagian : 0 < e < 1
Disini hanya berlaku hukum kekekalan momentum.
Khusus untuk benda yang jatuh ke tanah den memantul ke atas lagi maka koefisien restitusinya adalah:
Rumus :
e = h'/h
Keterangan :
h = tinggi benda mula-mula
h' = tinggi pantulan benda

c. Tidak Elastis : e = 0
Setelah tumbukan, benda melakukan gerak yang sama dengan satu kecepatan v'.
Disini hanya berlaku hukum kekekalan momentum.
Rumus :
M_A . V_A + M_B . V_B = (M_A + M_B) . v'
Keterangan :
v' = kecepatan setelah tumbukan