Selasa, 30 November 2010

MOMENTUM DAN IMPULS

Pengantar
Pernahkah dirimu menyaksikan tabrakan antara dua kendaraan di jalan ? Berbahaya bagi kesehatan jiwa dan raga-mu apa yang terjadi ketika dua kendaraan bertabrakan ? mungkin pengendara atau penumpangnya babak belur dan langsung digiring ke rumah sakit
.
Kondisi mobil atau sepeda motor mungkin hancur berantakan. Kalau kita tinjau dari ilmu fisika, fatal atau tidaknya tabrakan antara kedua kendaraan ditentukan oleh momentum kendaraan tersebut. masa sich ?, apakah momentum itu ? sebelum berkenalan dengan momentum, pahami penjelasan berikut ini terlebih dahulu.Dalam ilmu fisika terdapat dua jenis momentum yakni momentum linear dan momentum
sudut
. Kadang-kadang momentum linear disingkat momentum
.
 Dirimu jangan bingun ketika membaca buku pelajaran fisika yang hanya menulis “momentum”. Yang dimaksudkan buku itu adalah momentum linear. Seperti pada gerak lurus, kita seringkali hanya menyebut kecepatan linear dengan “kecepatan”. Tetapi yang kita maksudkan sebenarnya adalah “kecepatan linear”. Momentum linear merupakan momentum yang dimiliki benda-benda yang bergerak pada lintasan lurus, sedangkan momentum sudut dimiliki benda-benda yang bergerak pada lintasan melingkar. Pengertian momentum itu apa ? terus apa hubungannya dengan tabrakan dan tumbukan dan impuls ? nah, sekarang tarik napas panjang. Seperti biasa, kita akan bergulat lagi dengan ilmu fisika. Kali ini kita bertarung dengan momentum, tumbukan dan impuls.
Apakah Momentum Itu
?
Momentum yang kita maksudkan di sini adalah momentum linear?. Dalam fisika
, momentum suatu benda didefinisikan sebagai hasil kali massa benda dengan kecepatan gerak benda tersebut.
Secara matematis ditulis :  (
p
 = m
v). p
 adalah lambang momentum, m adalah massa benda dan
v
 adalah kecepatan benda. Momentum merupakan besaran vektor, jadi selain mempunyai besar atau nilai, momentum juga mempunyai arah. Besar momentum
p = mv
. Terus arah momentum bagaimanakah ? arah momentum sama dengan arah kecepatan. Misalnya sebuah mobil bergerak ke timur, maka arah momentum adalah timur, tapi kalau mobilnya bergerak ke selatan maka arah momentum adalah selatan. Bagaimana dengan satuan momentum ? karena
p
 = m
v
, di mana satuan m = kg dan satuan v = m/s, maka satuan momentum adalah kg m/s. Dari persamaan di atas, tampak bahwa momentum (
p
) berbanding lurus dengan massa (m) dan kecepatan (
v
).

Semakin besar kecepatan benda, maka semakin besar juga momentum sebuah benda. Demikian juga, semakin besar massa sebuah benda, maka momentum benda tersebut juga bertambah besar.
Perlu anda ingat bahwa momentum adalah hasil kali antara massa dan kecepatan.
 Jadi walaupun seorang berbadan gendut, momentum orang tersebut = 0 apabila dia diam alias tidak bergerak. Jadi momentum suatu benda selalu dihubungkan dengan massa dan kecepatan benda tersebut. kita tidak bisa meninjau momentum suatu benda hanya berdasarkan massa atau kecepatannya saja. Contohnya begini, sebut saja mobil muda dan mobil tua. Apabila kedua mobil ini bermassa sama tetapi mobil muda bergerak lebih kencang (v lebih besar) daripada mobil tua, maka
momentum
 mobil muda lebih besar dibandingkan dengan
momentum
 mobil tua. Contoh lain, misalnya mobil muda memiliki massa besar, sedangkan mobil tua bermassa kecil. Apabila kedua mobil ini kebut - kebutan di jalan dengan kecepatan yang sama, maka tentu saja momentum mobil muda lebih besar dibandingkan dengan momentum mobil tua.
Hubungan Momentum

Dan Tumbukan
?

Pada pembahasan di atas, sudah menjelaskan panjang lebar mengenai pengertian momentum dalam ilmu fisika. Nah, kali ini kita akan melihat hubungan antara momentum dengan tumbukan. Pernahkah dirimu menyaksikan tabrakan antara dua kendaraan beroda di jalan ? apa yang dirimu amati ?
yang pasti penumpangnya babak belur dan digiring ke rumah sakit dalam tempo yang sesingkat2nya.
T
api
 maksudnya, bagaimana kondisi kendaraan tersebut ? kendaraan tersebut mungkin hancur lebur dan mungkin langsung digiring ke bengkel ? paling singgah bentar di kantor polisi

Sekarang coba dirimu bandingkan, bagaimana akibat yang ditimbulkan dari tabrakan antara dua sepeda motor dan tabrakan antara sepeda motor dengan mobil ? anggap saja kendaraan tersebut bergerak dengan laju sama. Tentu saja tabrakan antara sepeda motor dan mobil lebih fatal akibatnya dibandingkan dengan tabrakan antara dua sepeda motor. Kalo tidak percaya silahkan buktikan Massa mobil jauh lebih besar dari massa sepeda motor, sehingga ketika mobil bergerak, momentum mobil tersebut lebih besar dibandingkan dengan momentum sepeda motor. Ketika mobil dan sepeda motor bertabrakan atau juga bertumbukan, maka pasti sepeda motor yang terpental. Bisa anda bayangkan, apa yang terjadi jika mobil bergerak sangat kencang (
v
 sangat besar) ?Kita bisa mengatakan bahwa makin besar momentum yang dimiliki oleh sebuah benda, semakin besar efek yang timbulkan ketika benda tersebut bertumbukkan. Kalo dirimu kurus, coba aja bertabrakan dengan temanmu yang gendut sebaiknya jangan dicoba, karena pasti dirimu yang terpental dan meringis kesakitan.  Sebelum kita melihat hubungan antara momentum dan impuls, terlebih dahulu kita pahami hukum II Newton dalam bentuk momentum.
Hukum II Newton
Pada pokok bahasan
Hukum ll Newton
kita telah belajar bahwa jika ada gaya total yang bekerja pada benda maka benda tersebut akan mengalami percepatan, di mana arah percepatan benda sama dengan arah gaya total. Apa hubungan antara hukum II Newton dengan momentum ? yang benar, bukan hubungan antara Hukum II Newton dengan momentum tetapi hubungan antara
gaya total
 dengan
momentum
. Sekarang pahami penjelasan gurumuda berikut ini.Misalnya ketika sebuah mobil bergerak di jalan dengan kecepatan tertentu, mobil tersebut memiliki
momentum
. Nah, untuk mengurangi kecepatan mobil pasti dibutuhkan gaya
(dalam hal ini gaya gesekan antara kampas dan ban ketika mobil direm).
 Ketika kecepatan mobil berkurang (v makin kecil), momentum mobil juga berkurang. Demikian juga sebaliknya, sebuah mobil yang sedang diam akan bergerak jika ada gaya total yang bekerja pada mobil tersebut
(dalam hal ini gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin).
 Ketika mobil masih diam, momentum mobil = 0. pada saat mobil mulai bergerak dengan kecepatan tertentu, mobil tersebut memiliki momentum. Jadi kita bisa mengatakan bahwa perubahan momentum mobil disebabkan oleh gaya total. Dengan kata lain,
laju perubahan momentum suatu benda sama dengan gaya total yang bekerja pada benda tersebut.
 Ini adalah hukum II Newton dalam bentuk momentum. Eyang newton pada mulanya menyatakan hukum II newton dalam bentuk momentum. Hanya eyang menyebut hasil kali m
v
 sebagai “kuantitas gerak”, bukan momentum.Secara matematis, versi momentum dari Hukum II Newton dapat dinyatakan dengan persamaan :
Catatan = lambang momentum adalah
p
 kecil, bukan P besar. Kalau P besar itu lambang daya.
p
 dicetak tebal karena momentum adalah besaran vektor.
Dari persamaan ini, kita bisa menurunkan persamaan Hukum II Newton
“yang sebenarnya”
untuk kasus massa benda konstan atau tetap. Sekarang kita tulis kembali persamaan di atas :Persamaan Hukum II Newton untuk kasus massa benda tetap, yang sudah kita pelajari pada pokok bahasan Hukum II Newton. Kita menyebutnya di atas sebagai Hukum II Newton
“yang sebenarnya”
.Terus apa bedanya penggunaan hukum II Newton
“yang sebenarnya”
 dengan hukum II Newton versi momentum ? Hukum II Newton versi momentum di atas lebih bersifat umum, sedangkan Hukum II Newton
“yang sebenarnya”
 hanya bisa digunakan untuk kasus massa benda tetap. Jadi ketika menganalisis hubungan antara gaya dan gerak benda, di mana massa benda konstan, kita bisa menggunakan Hukum II Newton
“yang sebenarnya”
, tapi tidak menutup kemungkinan untuk menggunakan
Hukum II Newton versi momentum.
 Ketika kita meninjau benda yang massa-nya tidak tetap alias berubah, kita tidak bisa menggunakan Hukum II Newton
“yang sebenarnya”
 (F = ma). Kita hanya bisa menggunakan
Hukum II Newton versi momentum.
Contohnya roket yang meluncur ke ruang angkasa. Massa roket akan berkurang ketika bahan bakarnya berkurang atau habis.

0 komentar:

Posting Komentar

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More

 
Powered by Blogger