MOMENTUM DAN IMPULS (RANGKUMAN DAN CONTOH SOAL)

 

MOMENTUM ( p )

rumus momentum p = m . v

IMPULS ( I )

rumus impuls
I = F . Δt

I = m . Δv = m . (v - v')

koefisien restitusi ( e )
- rumus koefisien untuk bola yang memantul dari ketinggian h



- rumus koefisien restitusi untuk benda yang kecepatannya (v) berubah setelah pantulan




TUMBUKAN

Jenis – jenis tumbukan:
1.     Tumbukan lenting sempurna

Berlaku :
a.  Hukum Kekekalan Momentum

m_AV_A + m_BV_B = m_AV_A’ + m_BV_B’

b.  Hukum Kekekalan Energi Kinetik

 1/2 m_{A .} V_A²  + ½ m_BV_B² = ½ m_AV_A’ + 1/2  m_BV_B’

c.  Koefisien Restitusi



trik dalam soal:
untuk tumbukan lenting sempurna gunakan dua rumus berikut:

Rumus 1:

m₁.v₁ + m₂.v₂ = m₁ .v₁' + m₂ .v₂'

Rumus 2:

v₂ – v₁ = v₁' – v₂' 

2. Tumbukan lenting sebagian

Berlaku :

a.  Hukum Kekekalan Momentum

m_A V_A + m_B V_B = m_A V_A’ + m_B V_B’

b.  Koefisien Restitusi

3. Tumbukan tidak lenting / plastis

Berlaku :

a.  Hukum Kekekalan Momentum

m_A V_A + m_B V_B = (m_A + m_B)V’

b.  Koefisien Restitusi

trik dalam penyelesaian soal: Ciri tumbukan tidak lenting adalah setelah tumbukan kedua benda menempel atau bergerak dengan laju yang sama dan e = 0. sehingga tidak perlu menggunakan rumus koefisien restisusi

KETERANGAN :

m_A : m_B           = massa benda A dan B

V_A : m_B           = Kecepatan benda A dan B sebelum tumbukan

V_A’ : V_B²         = Kecepatan benda A dan B sesudah tumpukan

V’                    = Kecepatan kedua benda setelah tumbukan

Contoh soal

MOMENTUM & IMPULS

Contoh soal no.1

Bola bermassa M bergerak dengan kecepatan v₀ menabrak dinding kemudian terpantul dengan besar kecepatan yang sama tapi arahnya berlawanan. Besar impuls yang diberikan oleh dinding pada bola adalah ….

A.     Nol

B.     Mv₀

C.    2 Mv₀

D.    3 Mv₀

E.     4 Mv₀

Jawaban: C

Diketahui:

m =M

v₁ = - v₀

v₂ = v₀

Ditanyakan: I

Jawaban:

Jadi, impuls yang diberikan dinding pada bola adalah .2 mvo

Contoh soal no. 2

Dua buah benda bergerak seperti gambar di samping. Jika kemudian terjadi tumbukan lenting sempurna sehingga kecepatan benda A dan benda B setelah tumbukan berturut-turut 10 m/s dan 20 m/s maka kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah … m/s.

A.     2

B.     4

C.    5

D.    8

E.     10

Jawaban: E

Diketahui:

Ditanyakan: vb'

Jawab:

Jadi, kecepatan benda B sebelum tumbukan adalah 10 m/s.

Contoh soal no. 3

Sebuah bola pada permainan softball bermassa 0,15 kg dilempar horizontal ke kanan dengan kelajuan 20 m/s. Setelah dipukul, bola bergerak ke kiri dengan kelajuan 20 m/s. Impuls yang diberikan oleh kayu pemukul pada bola adalah ….

A.  0 Ns

B.  3 Ns

C. 6 Ns

D. 9 Ns

E.  12 Ns

Jawaban: C

Diketahui:

Ditanyakan: I

Jawab:

Jadi, impuls yang diberikan kayu pemukul pada bola adalah 6 Ns. Tanda negatif pada hasilnya menyatakan arah pergerakan bola ke kiri.

Contoh soal no. 4

Perhatikan gambar dua bola yang bergerak berikut ini

Massa A = 4 kg dan massa B = 10 kg. Jika kemudian bola bertumbukan lenting sempurna dan kecepatan bola B setelah tumbukan 4 ms^-1, maka kecepatan bola A setelah tumbukan adalah ….

A.     12 ms^-1

B.     10 ms^-1

C.    5 ms^-1

D.    4 ms^-1

E.     2 ms^-1

Jawaban: C

Diketahui:

Ditanyakan: va'

Jawab:

Jadi, kecepatan bola A setelah tumbukan adalah 5 m/s.

Contoh soal no. 5

Sebutir peluru yang massanya 0,01 kg ditembakkan pada suatu ayunan balistik bermassa 1 kg, sehingga peluru bersarang di dalamnya dan ayunan naik setinggi 0,2 m dari kedudukan semula. Jika g = 10 m/s², kecepatan peluru yang ditembakkan adalah....

A.     302 m/s

B.     282 m/s

C.    240 m/s

D.    202 m/s

E.     101 m/s

Jawaban: D

Diketahui:

m_p = 0,01 kg

m_b = 1 kg

h = 0,2 m

Ditanyakan: v_p

Jawab:

Ayunan balistik yang ditumbuk dengan peluru ditunjukkan seperti pada gambar.

maka pada peristiwa ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik.

Kecepatan peluru dan bandul ketika mengayun sebesar 2 m/s. Dalam peristiwa ini terjadi tumbukan tidak lenting sama sekali sehingga berlaku persamaan seperti berikut.

Jadi, kecepatan peluru sebesar 202 m/s.

 

sumber