IMPULS DAN MOMENTUM

Dalam percakapan sehari-hari sering mengambil beberapa istilah yang digunakan dalam sains, misalnya kata "momentum".
"Saat ini adalah momentum yang paling tepat untuk membekali kecakapan hidup (Life Skill) kepada anak didik, agar nantinya setelah terjun ke masyarakat mempunyai kemandirian yang mantap dan dapat bersaing di era pasar bebas".
Apakah arti momentum dalam percakapan sehari-hari itu sama dengan konsep momentum dalam sains?

Perhatikan gambaran kejadian berikut.

 

Gambar tersebut melukiskan seorang yang sedang memasukkan paku ke dalam batang kayu menggunakan martil. Agar paku dapat dengan mudah masuk ke dalam kayu, ada dua cara yang dapat dilakukan oleh orang tersebut.
1. Menggunakan martil dengan kecepatan besar.
2. Menggunakan martil yang bermassa besar. Atau dengan kata lain, agar paku dengan mudah masuk ke dalam papan kayu harus mengunakan martil yang mempunyai momentum besar.
Dengan demikian arti momentum dalam Sains (Fisika) adalah hasil kali massa benda dengan kecepatan gerak benda. Jika lambang momentum adalah P, maka:



m = massa benda (kg)
v = kecepatan gerak benda (m/s)
p = momentum benda (Kg m/s)

Momentum merupakan besaran vektor. Bila benda dengan massa m bergerak karena pengaruh gaya konstan F sehingga timbul percepatan sebesar a maka berdasar hukum II Newton diperoleh persamaan:

F. Δt disebut impuls gaya yang bekerja pada suatu benda selama Δt.
F = gaya (N)
Δt = selang waktu (sekon)
I = impuls gaya (N . S)


Selanjutnya: m . vt = momentum benda pada saat t
m . vo = momentum benda mula-mula
m . vt – m . vo = Δp (perubahan momentum)

Jadi Impuls =  perubahan momentum

Contoh soal (1.1)

1. Seorang pemain sepak bola bermassa 90kg bergerak lurus dengan kelajuan 4m/s. Sebuah granat bermassa 1kg di tembakkan dengan kelajuan 500m/s. Manakah yang mempunyai momentum lebih besar?

Penyelesaian

Diketahui:        massa pemain sepak bola      mp=90kg

                        kecepatan pemain                  vp =4m/s

                        massa granat                          mg=1kg

                        kecepatan granat                      vg =500m/s                          

Ditanya: Manakah yang mempunyai momentum lebih besar?

Jawab:

Besarnya momentum pemain sepak bola:

Pp=mp.vp=(90kg) (4m/s) =360kg.m/s

Besarnya momentum granat:

Pg= mg.vg= (1kg) (500m/s)=500kg.m/s

Jadi, momentum granat lebih besar dari pada momentum pemain sepak bola.

 

2. Sebuah mobil dengan massa 2 KW sedang bergerak dengan kecepatan 72
km/jam, kemudian dipercepat dengan gaya konstan sehingga dalam
waktu 5 sekon kecepatanya menjadi 80 km/jam.
Tentukan:
a. momentum mobil sebelum dipercepat
b. impuls gaya selama 5 sekon tersebut!
Penyelesaian
Diketahui: m = 2 KW = 200 kg
vo = 72 km/jam = 20 m/s
vt = 80 km/jam = 22,2 m/s
t = 5 sekon
Ditanya: a. Momentum       b. Impuls
Jawab:
a. p = m . v
    p = 200 x 20 = 4000 kg m/s

b. I = m(vt – vo)
    I = 200(22,2 - 20)
    I = 440 kg m/s