Impuls dan Momentum

Impuls

Ini adalah gaya yang beraksi dalam suatu interval waktu. Impuls merupakan besaran vektor.

I = F x Δt

Dimana,

I: Impuls (Ns)

F: Gaya (N)

Δt: interval waktu (s)

Momentum

Momentum bisa dikatakan sebagai "massa bergerak". Semua objek memiliki massa jadi jika benda itu bergerak ia memiliki momentum.

Momentum dipengaruhi oleh 2 variable yaitu: Jumlah massa dan kecepatan massa yang bergerak. (Momentum merupakan besaran vektor yang searah dengan keceptannya).

P= m x V

Dimana,

P: momentum (kg⋅m/s)

m: massa benda (kg)

V: kecepatan benda (m/s)

Hubungan Impuls dan Momentum

Impuls juga adalah perubahan momentum suatu objek.

I =  ΔP

Dimana, 

I: Impuls

ΔP: momentum

 

Ini juga bisa dinyatakan sebagai:

F⋅ΔT = m⋅(vt - vo)

Dimana,

F: gaya (N)

ΔT: interval waktu (s)

m: massa (kg)

vt: kecepatan akhir (m/s)

vo: kecepatan awal (m/s)

Hukum Kekekalan Momentum

Jumlah momentum akan selalu konstan jika ada 2 benda (dengan massa dan kecepatan masing-masing) bertumbukam. Hal ini berlaku hanya jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada sistem. Ini bisa dirumuskan menjadi:

Psebelum = Psesudah

P1 + P2 = P1' + P2'

m1⋅v+ m2⋅v= m1'⋅v1' + m2'⋅v2'

Dimana,

P : momentum (Ns)

m: massa (kg)

v: kecepatan (m/s)

Koefisen Restitusi

Ini adalah negatif dari perbandingan kecepatan relatif benda sesudah dan sebelum tumbukan. Bisa dirumuskan sebagai:

\(e =- {v_1' - v_2' \over v_1 - v_2 }\)

\(0 \leq e \le 1\) , tergantung pada jenis tumbukannya

Jenis- jenis Tumbukan

Tumbukan Lenting Sempurna

Dalam tumbukan ini, tidak ada energi yang hilang. Jumlah energi kinetik sebelum dan setelah tumbukan sama.

berlaku hukum kekekalan momentum dan kekekalan energi.

Psebelum = Psesudah

Ek sebelum = Ek sesudah

koefisen restitusi: E=1

 

Tumbukan Lenting sebagian

Sebagian energi kinetik dari tumbukan menjadi energi lain (seperti energi panas atau bunyi atau energi dalam). Energi kinetik sesudah jadi lebih kecil dari energi kinetik sebelum

berlaku hukum kekekalan momentum tetapi tidak berlaku hukum kekekalan energi.

Psebelum = Psesudah

Ek sebelum > Ek sesudah

koefisen restitusi: 0 < E < 1

 

Tumbukan tidak lenting sama sekali

Pada tumbukan ini, sesudah bertumbukan kedua benda bergerak bersama dengan kecepatan yang sama.

v' = v1' = v2'

berlaku hukum kekekalan momentum tetapi tidak berlaku hukum kekekalan energi.

Psebelum = Psesudah

Ek sebelum > Ek sesudah

koefisen restitusi: 0 = E 

Koefisien restitusi bola jatuh yang mantul

\(e = {\sqrt{ h_2 \over h_1 }}\)

Dimana, 

h2 : ketinggian bola setalah pantul (m)

h1: ketinggian bola yang dijatuhkan (m)