Momentum dapat diartikan sebagai ukuran kesulitan untuk menghentikan suatu benda. Momentum suatu benda yang bergerak ialah hasil perkalian dari massa benda dengan kecepatan benda. Oleh karena itu setiap benda yang bergerak akan memiliki momentum. Momentum adalah besaran turunan yang muncul akibat adanya benda bermassa yang bergerak. Dalam fisika besaran turunan ini memiliki lambing huruf “p”.
Rumus Momentum
P = m.V
Keterangan :
P : Momentum (kg.m.s-1)
m : massa benda (kg)
V : kecepatan benda (m.s-1)
Berdasarkan rumus tersebut diatas dapat kita tarik kesimpulan bahwa momentum benda akan semakin besar ketika massa benda dan kecepatan benda semakin besar. Hal ini juga akan berlaku sebaliknya semakin kecil massa atau kecepatan benda maka akan semakin kecil pula momentumnya. Dalam ilmu fisika ada yang namanya hukum kekekalan momentum yang berbungi “ momentum sebelum dan sesudah tumbukan akan selalu sama. Misalkan ada dua benda yang memiliki kecepatan dan massa masing – masing mengalami tumbukan dan setelah tumbukan masing – masing benda akan memiliki kecepatan yang berbeda maka menurut ilmu fisika hukum kekekalan momentum. pada setiap jenis tumbukan yang terjadi antara kedua benda akan selalu berlaku hukum kekekalan momentum baik itu pada tumbukan lenting sebagian, tumbukan linting sempurna atau bahkan pada tumbukan tidak lenting sama sekali. Secara sistematis hukum kekekalan momentum dapat ditulis seperti berikut :
m1.V1 + m2.V2 = m1.V1’ + m2.V2’
Contoh Soal Momentum
Diketahui sebuah mobil memiliki massa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Hitunglah momentum mobil tersebut!
Dik :
m : 1000 kg
V : 36 km/jam = 36.1000 : 3600 m/s = 10 m/s
Jawab :
P = m.V
P = 1000 x 10
P = 10.000
Maka besarnya momentum mobil tersebut adalah 10.000 kg.m/s
Contoh Soal Kekekalan Momentum
bila sebuah peluru yang memiliki berat 20 gram ditembakan dari sebuah senapan yang memiliki massa 2 kg dengan kecepatan 20 m/s, maka berapa kecepatan senapan pada saat peluru ditembakan ?
Diketahui :
m1 = 20 gram = 0.02 kg
m2 = 2 kg
v1’ = 20 m/s
ketika peluru ditembakan dari senapan, maka senapan akan otomatis terdorong ke belakang dan akan bergerak dengan ksecepatan tertentu, jika kita menggunakan hukum kekekalan momentum maka akan diperoleh :
m1.v1 + m2.v2 = m1.v1’ + m2.v2’
0 + 0 = 0,02 (20) + 2 v2’
-2 v2’ = 0,4
v2’ = 0,4/2
v2’ = - 0,2 m/s
Maka kecepatan senapan pada saat peluru ditembakan ialah sebesar 0.2 m/s kebelakang atau berlawanan dengan gerak pelurunya.
Impuls
Impuls dapat diartikan sebagai hasil kali dari gaya dan lamanya gaya bekerja. secara sistematis akan diperoleh rumus sebagai berikut :
I = F. ∆t
Keterangan :
I : Impuls (Nt)
F : gaya (N)
t : waktu (s)
Contoh Soal Impuls
Seorang pemain sepak bola mengambil tendangan bebas dari garis pinalti lawan. jika dia menendang gaya 300 N dan kakinya bersentuhan dengan ola dalam waktu 0.15 detik, maka berapa besar impuls yang terjadi ?
Diketahui :
F : 300 N
t : 0.15 s
Jawab :
I = F. ∆t
I = 300.0,15
I = 45 Nt
Hubungan Momentum dengan Impuls
Salah satu hukum newton mengatakan bahwa gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan perkalian massa dan percepatannya. Dengan adanya pernyataan tersebut maka akan diperoleh rumus seperti berikut.
F = m.a jika kita masukan kedalam rumus I = F. ∆t maka akan muncul rumus baru seperti ini :
I = F. ∆t
I = m.a (t2 – t1)
I = mv/t (t2 – t1 )
I = m.v1 – m.v2
Dengan begitu dapat ditarik kesimpulan bahwa besarnya impuls yang dikerjakan atau bekerja pada sebuah benda akan sama besarnya dengan perubahan momentum pada benda tersebut. akan tetapi bila tidak ada gaya luar yang mempengaruhi benda, maka jumlah momentum akan tetap sama karena jumlah momentum awal dan jumlah momentum akhir akan sama.