Rumus Momentum, Impuls dan Tumbukan Dalam Fisika

Diposting pada

Rumus Momentum, Impuls dan Tumbukan Dalam Fisika – Dalam pelajaran Fisika terdapat materi mengenai momentum, impuls dan tumbukan. Lalu apa pengertian momentum? Apa pengertian impuls? Apa pengertian tumbukan? Bagaimana rumus momentum dan Bagaimana rumus impuls ? Bagaimana rumus tumbukan? Bagaimana cara mengerjakan contoh soal momentum? Bagaimana cara mengerjakan contoh soal impuls? Bagaimana cara mengerjakan contoh soal tumbukan? Ketiga materi Fisika tersebut pada dasarnya dapat dihubungkan satu sama lain. Hal ini dikarenakan rumus rumusnya juga saling berhubungan.

Rumus Momentum, Impuls dan Tumbukan Dalam Fisika

Momentum, Impuls, dan Tumbukan Fisika

Rumus pada momentum dan impuls dapat dikaitkan satu sama lain menggunakan rumus hukum newton. Pada kesempatan kali ini saya akan menjelaskan tentang rumus momentum, rumus impuls, dan rumus tumbukan dalam Fisika. Saya juga akan menyertakan pengertian momentum, pengertian impuls, pengertian tumbukan, contoh soal momentum, contoh soal impuls, dan contoh soal tumbukan. Untuk lebih jelasnya dapat anda simak di bawah ini.

Rumus Momentum, Impuls dan Tumbukan Dalam Fisika

Dalam pembahasan kali ini saya akan membaginya menjadi tiga bagian yaitu momentum, impuls, dan tumbuhkan. Setiap bagian berisi tentang pengertian, rumus dan contoh soal. Adapun penjelasan mengenai pengertian momentum, pengertian impuls, pengertian tumbukan, rumus momentum, rumus impuls, rumus tumbukan, contoh soal momentum, contoh soal impuls, dan contoh soal tumbukan yaitu sebagai berikut:

Baca juga : Rumus Momentum Sudut, Linier, Gaya dan Dimensi

Momentum

Pengertian momentum adalah perkalian antara kecepatan suatu benda dengan massa bendanya. Momentum termasuk pada besaran turunan dari waktu, massa dan panjang. Adapula yang mengatakan momentum sebagai besaran turunan yang tercipta dari benda bergerak yang memiliki massa. Momentum dalam Fisika memiliki lambang huruf “P”. Adapun rumus momentumnya yaitu:

Rumus Momentum

P = m x V

Keterangan :
P =  Momentum (kg m/s)
m = Massa Benda (kg)
V = Kecepatan Benda (m/s)

Berdasarkan rumus momentum di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa sebuah benda akan memiliki momentum yang semakin besar apabila semakin besar pula kecepatan dan massa bendanya. Jika besar kecepaan dan massanya kecil maka momentumnya akan bernilai kecil juga. Momentum dalam Fisika tersebut mengenal adanya hukum kekekalan momentum. Adapun bunyi hukum kekekalan momentumnya yaitu:

“Besar Momentum akan selalu sama, baik sebelum tumbukan maupun sesudah tumbukan.”

Rumus Momentum, Impuls dan Tumbukan Dalam Fisika
Ilustrasi Hukum Kekekalan Momentum

Contohnya dua benda yang memiliki kecepatan dan massa masing masing saling bertumbukan. Kemudian setelah melakukan tumbukan, kedua benda tadi memiliki besar kecepatan yang tidak sama. Selain rumus momentum, adapula rumus hukum kekekalan momentum yaitu sebagai berikut:

Rumus Momentum, Impuls dan Tumbukan Dalam Fisika
Rumus Hukum Kekekalan Momentum

Selain rumus momentum dan rumus hukum kekekalan momentum di atas. Saya akan membagikan contoh soal terkait rumus tersebut agar anda lebih memahami tentang momentum. Berikut contoh soal momentumnya:

Baca juga : Hukum Kekekalan Momentum Beserta Contoh Soal

Contoh Soal Momentum
Berapakah besar momentum benda jika kecepatannya 36 km/jam dan berat bendanya 80 kg?

Pembahasan
Diketahui : V = 36 km/jam = 36.000 m/3.600 s = 10 m/s; m = 80 kg
Ditanyakan : P = ?
Jawab :
P = m x V
= 80 x 10
= 800 kg m/s
Jadi besar momentum pada benda tersebut ialah 800 kg m/s.

Impuls

Pengertian impuls ialah gaya yang bekerja pada sebuah benda dengan waktu tertentu. Contohnya suatu bola ditendang dengan gaya tertentu. Gaya tersebut akan bekerja pada bola dalam waktu yang singkat. Impuls dapat diartikan sebagai hasil kali antara gaya (F) dengan waktu (t) tertentu. Materi Fisika ini memiliki rumus seperti halnya rumus momentum di atas. Adapun rumus impuls yaitu sebagai berikut:

Rumus Impuls

I = F Δt

Keterangan :
I = Impuls (Nt)
F = Gaya (N)
t = Waktu (s)

Selanjutnya saya akan membagikan contoh soal terkait rumus impuls seperti halnya pada rumus momentum. Adapun contoh soal impulsnya yaitu sebagai berikut:

Contoh Soal Impuls
Joni melakukan tendangan di area pinalti lawan. Jika kaki dan bola bersentuhan dalam waktu 0,10 sekon dan besar gaya tendangannya 250 N. Berapakah besar impulsnya?

Pembahasan
Diketahui : Δt = 0,10 s; F = 250 N
Ditanyakan : I = ?
Jawab :
I = F x Δt
= 250 x 0,10
= 25 Nt

Hubungan Momentum dan Impuls
Rumus momentum dan rumus impuls dapat dikaitkan satu sama lain. Hubungan antara momentum dan impuls tersebut dapat dibuktikan menggunakan rumus hukum Newton. Dalam hukum ini terdapat pernyataan yakni sebuah benda yang memiliki gaya sebanding dengan hasil kali antara massa dengan percepatan. Jika dinyatakan dalam bentuk rumus matematis akan menjadi seperti di bawah ini:

F = m x a

Kemudian masukkan rumus hukum newton di atas ke dalam rumus impuls. Maka hasilnya akan menjadi rumus momentum. Berikut pembuktiannya yaitu:

I = F x Δt
I = m x a (t2 – t1)
I = m x (v/t) x (t2 – t1)
I = m v1 – m v2

Berdasarkan hubungan rumus momentum dan impuls di atas, dapat kita tarik kesimpulan bahwa:

Baca juga : Rumus Gelombang Elektromagnetik Beserta Contoh Soal

“Impuls yang bekerja pada sebuah benda memiliki besar yang sama dengan benda yang mengalami perubahan momentum.”

Tumbukan

Selain rumus momentum dan rumus impuls di atas. Selanjutya saya akan menjelaskan tentang rumus tumbukan. Pengertian tumbukan ialah peristiwa kedua benda yang bergerak dan saling bertemu. Kejadian tumbukan tersebut berkaitan dengan hukum kekekalan momentum, namun belum tentu berkaitan dengan hukum kekekalan energi kinetik. Kemungkinan pada saat terjadi tumbukan, energi kinetiknya berubah menjadi energi panas. Tumbukan dalam Fisika tersebut dapat dibagi menjadi beberapa jenis. Adapun jenis jenis tumbukan Fisika yaitu sebagai berikut:

Tumbukan Lenting Sempurna
Jenis tumbukan dalam Fisika yang pertama ialah tumbukan lenting sempurna. Jenis tumbukan ini dapat terjadi pada dua benda dengan sempurna jika saat terjadi tumbukan, keduanya tidak kehilangan energi kinetiknya. Sebelum dan sesudah tumbukan akan membuat besar energi kinetiknya sama seperti halnya pada sistem rumus momentum. Apabila dibentuk persamaan maka rumus tumbukan lenting sempurna akan menjadi seperti berikut:

V1 + V1′ = V2 + V2′

Tumbukan Lenting Sebagian
Jenis tumbukan selanjutnya ialah tumbukan lenting sebagian. Jenis tumbukan ini dapat terjadi pada dua benda dengan sebagian jika setelah tumbukan, terdapat benda yang sebagian kehilangan energi kinetiknya. Masing masing benda akan terlihat kecepatannya sesudah dan sebelum tumbukan menggunakan rumus seperti rumus momentum. Apabila dibentuk persamaan maka rumus tumbukan lenting sebagian akan menjadi seperti berikut:

eV1 + V1 = eV2 + V2

Dalam persamaan di atas, e merupakan koefisien restitusi yang bergerak dengan nilai sekitar 0 – 1. Kita dapat menjumpai tumbukan lenting sebagian dalam peristiwa memantulnya bola bekel secara berulang sampai pada akhirnya berhenti. Nilai e tersebut mempengaruhi besar tinggi pantulan yang lebih rendah dibandingkan tinggi awal. Apabila dinyatakan dalam bentuk persamaan akan menjadi rumus tinggi pantulan n tumbukan yaitu:

hn = ho.e²ⁿ

Saya akan membagikan contoh soal tumbukan lenting sebagian terkait rumus di atas seperti halnya pada contoh soal rumus momentum. Adapun contoh soal terkait rumus tumbukan lenting sebagian yaitu sebagai berikut:

Contoh Soal Tumbukan
Bola bekel dijatuhkan dalam ketinggian 2 meter. Kemudian bola tersebut memantul secara berulang kali. Jika besar koefisien restitusinya 0,5. Berapakah tinggi bola bekel setelah memantul yang ke 4?

Pembahasan
Diketahui : ho = 2 m; e = 0,5; n = 4
Ditanyakan : h4 = ?
Jawab :
hn = ho.e²ⁿ
h4 = 2 x 0,5⁸
h4 = 0,0078 m
Jadi tinggi bola bekel setelah memantul yang ke 4 ialah 0,0078 meter.

Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Jenis tumbukan selanjutnya ialah tumbukan tidak lenting sama sekali. Jenis tumbukan ini dapat terjadi pada dua benda dengan tidak sama sekali jika kedua benda saling menyatu dan mempunyai besar kecepatan yang sama. Maka dari itu besar momentum sesudah dan sebelum tumbukan memiliki nilai yang sama seperti pada rumus momentumnya. Apabila dibentuk persamaan maka rumus tumbukan tidak lenting sama sekali akan menjadi seperti berikut:

m1 V1 + m2 V2 =(m1 + m2)V’

Sekian penjelasan mengenai rumus momentum, rumus impuls, dan rumus tumbukan dalam fisika. Saya juga menyertakan penjelasan tentang pengertian momentum, pengertian impuls, pengertian tumbukan, contoh soal momentum, contoh soal impuls, dan contoh soal tumbukan Fisika. Semoga artikel ini dapat bermanfaat.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *