KOMPAS.com - Dilansir dari Buku Get Success UN+SPMB Fisika (2006) oleh Kamajaya, Impuls dan momentum keduanya merupakan besaran vektor.
Impuls adalah perubahan momentum suatu benda.
Rumus impuls:
I = F.t
Sedangkan, momentum adalah besaran yang menunjukkan ukuran kesukaran guna memberhentikan gerak suatu benda.
Rumus momentum:
p = m.v
Keterangan:
I = impuls (Ns)
p = momentum (Ns)
Δp = perubahan momentum (Ns)
Jadi, benda-benda yang hanya dalam keadaan bergerak akan memiliki momentum.
Baca juga: Hukum Kekekalan Momentum Linear untuk Mencari Kecepatan Benda
Hukum Kekekalan Momentum
Dalam sebuah sistem, jumlah momentum awal dan jumlah momentum akhir dari suatu sistem adalah tetap yang disebut dengan hukum kekekalan momentum.
Persamaannya:
m1v1 + m2v2 = m1v1+m2v2
m1v1 +m2v2 = momentum awal kedua benda
m1v1 + m2v2 = momentum akhir kedua benda
Baca juga: Impuls dan Momentum dalam Menentukan Gaya
Tumbukan
Bila dua benda bertumbukan, maka pada setiap tumbukan juga berlaku hukum kekekalan momentum, yaitu jumlah momentum benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap.
Rumus tumbukan:
Keterangan:
e = koefisien restitusi
Nilai dari e -> 1 =< e =< 0
Untuk:
- e = 1 : Tumbukan lenting sempurna, dalam hal ini berlaku hukum kekekalan energi kinetik.
- 1>e>0 : Memiliki nilai bilangan pecahan, artinya tumbukan lenting sebagian.
- e = 0 : Tumbukan tidak lenting sama sekali.
Baca juga: Tumbukan Lenting Sempurna atau Tumbukan Elastis
Jadi, jika terjadi tumbukan lenting sempurna atau elastis maka berlaku hukum kekekalan energi kinetik yang persamaannya:
Hal yang khusus juga dapat kita temukan pada pemantulan bola oleh lantai.
Rumus pemantulan bola oleh lantai:
Keterangan:
h1 = tinggi bola mula-mula
h2 = tinggi bola setelah melakukan sekali tumbukan dengan lantai
e = koefisien restitusi
Baca juga: Ketinggian Benda Setelah Tumbukan Pertama pada Kasus Lenting Sebagian
Contoh soal 1
Bola menumbuk dinding dengan kecepatan v, kemudian oleh dinding dipantulkan kembali dengan besar kecepatan yang sama dalam arah tegak lurus. Tentukan perubahan momentum bola.
Δp = p akhir - p awal
Δp = m(-v)-mv
Δp = -2mv
Jadi, perubahan momentum bola -2mv. Dengan catatan kecepatan awal selalu dianggap positif dan saat berbalik arah kecepatannya menjadi negatif.
Baca juga: Hubungan Usaha dan Energi Potensial untuk Mencari Banyaknya Tumbukan
Contoh soal 2
Dua buah bola massanya sama besar bertumbukan sentral dari arah yang berlawanan. Bila masing-masing kecepatannya sebelum tumbukan v1 = 2 m/s dan v2 = 4 m/s. Tentukan kecepatan masing-masing bola setelah bertumbukan secara lenting sempurna.
A. 2 m/s dan 4 m/s
B. 4 m/s dan 2 m/s
C. 3 m/s dan 3 m/s
D. -2 m/s dan -4 m/s
E. -4 m/s dan -2 m/s
Diketahui:
(arah berlawanan dengan v1) karena tumbukan lenting sempurna, maka e = 1.
Dengan menggunakan persamaan:
Gabungkan persamaan (1) dan (2)
Dari persamaan (1) di atas, didapatkan:
-4 + v2' = -2
v2' = -2 m/s
Jadi, kecepatan bola 1 adalah -4 m/s, dan kecepatan bola 2 adalah -2 m/s. Jawaban (E).
Baca juga: Tumbukan Elastik, Tidak Elastik dan Lenting Sebagian
Dapatkan update berita pilihan dan breaking news setiap hari dari Kompas.com. Mari bergabung di Grup Telegram "Kompas.com News Update", caranya klik link https://t.me/kompascomupdate, kemudian join. Anda harus install aplikasi Telegram terlebih dulu di ponsel.