Pada artikel sebelumnya telah dibahas tentang hubungan antara mementum linear (P) dengan impuls (I). Telah dijelaskan bahwa impuls sama dengan perubahan momentum benda (I = ΔP). Dari hubungan tersebut jelas terlihat bahwa momentum suatu benda dapat berubah jika terdapat gaya luar yang bekerja pada sistem tersebut.
Akan tetapi, jika tidak ada gaya luar yang mempengaruhi benda, maka jumlah momentumnya akan tetap karena jumlah momentum awal dan akhirnya akan sama. Secara matematis hukum kekalan momentum dapat ditulis sebagai berikut :
Keterangan :
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
v1 = kecepatan awal benda 1 (m/s)
v2 = kecepatan awal benda 2 (m/s)
v1' = kecepatan akhir benda 1 (m/s)
v2' = kecepatan akhir benda 2 (m/s)
Contoh Soal :
Akan tetapi, jika tidak ada gaya luar yang mempengaruhi benda, maka jumlah momentumnya akan tetap karena jumlah momentum awal dan akhirnya akan sama. Secara matematis hukum kekalan momentum dapat ditulis sebagai berikut :
| ∑P awal = ∑P akhir |
| m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2' |
Keterangan :
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
v1 = kecepatan awal benda 1 (m/s)
v2 = kecepatan awal benda 2 (m/s)
v1' = kecepatan akhir benda 1 (m/s)
v2' = kecepatan akhir benda 2 (m/s)
Berikut disajikan peta konsep tentang momentum dan hubungannya dengan impuls serta tumbukan. Salah satu peristiwa yang menunjukkan hukum kekekalan momentum adalah tumbukan.
Pada semua jenis tumbukan yang terjadi antara dua benda selalu berlaku hukum kekekalan momentum baik itu pada tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian, ataupun tumbukan tidak lenting sama sekali. Lebih lanjut mengenai tumbukan akan dibahas pada artikel selanjutnya.
Pada semua jenis tumbukan yang terjadi antara dua benda selalu berlaku hukum kekekalan momentum baik itu pada tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian, ataupun tumbukan tidak lenting sama sekali. Lebih lanjut mengenai tumbukan akan dibahas pada artikel selanjutnya.
Contoh Soal :
- Jika sebuah peluru bermassa 20 gram ditembakkan dari sebuah senapan bermassa 2 kg dengan kecepatan 20 m/s, maka tentukanlah kecepatan senapan sesaat ketika peluru ditembakkan.
Pembahasan :
Dik : mp = 20 g = 0,02 kg; ms = 2 kg; vp' = 20 m/s.
Ketika peluru ditembakkan, maka senapan akan terdorong ke belakang dan bergerak dengan kecepatan tertentu. Berdasarkan hukum kekalan momentum maka diperoleh :
mpvp + msvs = mpvp' + msvs'
⇒ 0 + 0 = 0,02 (20) + 2 vs'
⇒ -2 vs' = 0,4
⇒ vs' = -0,2 m/s
Jadi, kecepatan senapan saat peluru ditembakkan adalah 0,2 m/s ke belakang (berlawanan dengan gerak pelurunya). - Seorang nelayan bermassa 50 kg naik di atas sebuah sampan bermassa 100 kg yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Jika nelayan tersebut lompat dengan kecepatan 2 m/s dari sampan dengan arah yang sama dengan arah gerak sampan, maka tentukanlah kecepatan perahu sesaat nelayan tersebut melompat.Pembahasan :
Dik : m = 50 kg; ms = 100 kg; v = vs = 20 m/s; v' = 2 m/s.
Dengan rumus kekekalan momentum diperoleh :
mv + mpvp = mv' + mpvp'
⇒50(20) + 100(20) = 50(2) + 100 vp'
⇒1000 + 2000 = 100 + 100 vp'
⇒ 2900 = 100 vp'
⇒ vp' = 29 m/s.
Edutafsi.com adalah blog tentang bahan belajar. Gunakan menu atau penelusuran untuk menemukan bahan belajar yang ingin dipelajari.