ferianto raharjo -fisika dasar -impuls d

Ferianto Raharjo - Fisika Dasar - Impuls dan Momentum

IMPULS DAN MOMENTUM

Momentum sebuah benda didefinisikan sebagai hasil kali massa benda dengan kecepatannya.

p = m.v

Perubahan momentum sebuah benda tiap satuan waktu sebanding dengan gaya total yang bekerja pada benda dan berarah sama dengan gaya tersebut.

F =d pd t

Impuls dari gaya total konstan yang bekerja untuk selang waktu dari t1 sampai t2 adalah

J = F.(t2 – t1)


Contoh 1:Sebuah benda yang massanya 2 kg bergerak sepanjang sumbu-x dengan kecepatan awal 3 m/s. Suatu gaya F = – 6 N beraksi selama 3 detik. Tentukan kecepatan akhir benda!

Penyelesaian:

Contoh 2:Sebuah bola yang massanya 0,4 kg dilemparkan ke dinding. Pada waktu bola mengenai dinding, bola bergerak mendatar ke kiri dengan kecepatan 30 m/s, dan memantul mendatar ke kanan dengan kecepatan 20 m/s. Tentukan impuls gaya yang diberikan oleh dinding pada bola!

Penyelesaian:


Kekekalan momentum

Jika gaya eksternal resultan yang bekerja pada sistem sama dengan nol, maka vektor momentum total sistem besar dan arahnya tetap.

Contoh 3:Dua buah benda bergerak yang satu menuju ke yang lain di atas permukaan datar yang licin.

Penyelesaian:

Jika setelah kedua benda bertumbukan, benda B bergerak menjauh dengan kecepatan akhir 2 m/s. Berapa kecepatan akhir benda A?

A B

mA = 5 kg mB = 3 kg

vA1 = 2 m/svB1 = 2 m/s


Contoh 4:Benda A yang mempunyai massa 5 kg, bergerak dengan kecepatab awal 2 m/s sejajar dengan sumbu-x dan bertumbukan dengan benda B yang mempunyai massa 3 kg yang mula-mula diam. Setelah tumbukan, kecepatan A adalah 1 m/s membentuk sudut α = 30° dari arah semula. Tentukan kecepatan akhir benda B dan arahnya!

Penyelesaian:

A A

A

B B

αθ

vA1

Tumbukan dapat diklasifikasikan berdasarkan hubungan energi dan kecepatan akhir.Dalam tumbukan elastik antara dua benda, energi kinetik total awal dan akhir adalah sama dan kecepatan relatif awal dan akhir mempunyai besar yang sama.

½.mA.vA12 + ½.mB.vB1

2 = ½.mA.vA22 + ½.mB.vB2

2

mA.(vA12 – vA2

2) = mB.(vB22 – vB1

2)

mA.vA1 + mB.vB1 = mA.vA2 + mB.vB2

mA.(vA1 – vA2) = mB.(vB2 – vB1)

vA1 + vA2 = vB2 + vB1


Dalam tumbukan tidak elastik dua benda, energi kinetik total akhir lebih kecil dari pada energi kinetik total awal.

Jika dua benda mempunyai kecepatan akhir yang sama, terjadi tumbukan tidak elastik sempurna.

mA.vA1 + mB.vB1 = (mA + mB).v2


Penyelesaian:

Jika terjadi tumbukan elastik, berapakah kecepatan A dan B setelah tumbukan?

A B

mA = 5 kg mB = 3 kg

vA1 = 2 m/svB1 = 2 m/s



Penyelesaian:

Jika terjadi tumbukan tidak elastik sempurna, berapakah kecepatan benda setelah tumbukan?

A B

mA = 5 kg mB = 3 kg

vA1 = 2 m/svB1 = 2 m/s

Contoh 7:Sebuah truk bermassa 7500 kg yang sedang menuju ke arah timur dengan kecepatan 5 m/s bertabrakan dengan mobil bermassa 1500 kg, yang bergerak dalam arah 30° arah barat daya dengan kecepatan 20 m/s.

Penyelesaian:

Setelah tabrakan kedua kendaraan menyatu. Ke arah manakah kedua mobil itu terhempas dan berapakah kecepatannya?

x

y

30°truk

mobil

ferianto raharjo -fisika dasar -impuls d

Documents