IMPULS DAN MOMENTUM

• Pengertian Impuls

Apakah yang menyebabkan suatu benda diam bisa bergerak? Anda sudah tahu penyebabnya, yaitu gaya. Suatu benda akan bergerak ketika dikenai gaya. Misalnya, bola yang mula-mula diam bergerak ketika gaya tendangan Anda bekerja pada bola. Gaya tendangan Anda pada bola termasuk gaya kontak yang bekerja hanya dalam waktu singkat. Gaya seperti ini disebut sebagai gaya impulsif. Sedangkan, impuls sendiri didefinisikan sebagai gaya yang bekerja dalam waktu singkat. Secara matematis :

I = F . (t2 - t1)

Impuls adalah hasil kali antara besaran vektor (gaya) dengan besaran skalar (waktu), sehingga termasuk ke dalam besaran vektor, yang arahnya sama dengan arah gaya. Coba sebutkan contoh aplikasi impuls dalam kehidupan sehari-hari!

• Momentum

Momentum adalah ukuran kesukaran dalam menghentikan suatu benda yang sedang bergerak. Suatu benda yang memiliki kecepatan tinggi, akan memiliki nilai momentum yang besar. Demikian sebaliknya, momentumnya akan kecil ketika benda tadi memiliki kecepatan yang kecil. Selain itu, nilai momentum benda juga dipengaruhi oleh massa bendanya. Semakin besar massa benda yang sedang bergerak, akan semakin sulit benda dihentikan. Dengan kata lain, nilai momentum benda besar ketika benda memiliki massa yang besar. Secara matematis :

p = m . v

• Hubungan Impuls dan Momentum

Bagaimanakah hubungan antara momentum dengan impuls? Misalkan sebuah bola datang ke arah Anda dengan kecepatan awal v1 sesaat sebelum Anda tendang. Sesaat setelah Anda tendang, bola memiliki kecepatan v2. Sesuai dengan Hukum II Newton :

F = m . a

F . (t2 - t1) = m (v2 - v1)

I = p2 - p1

• Hukum Kekekalan Momentum

Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa besarnya momentum sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap (sama) selama tidak ada gaya luar yang mempengaruhi sistem benda yang bertumbukan. Secara matematis :

p = p'

• Koefisien Restitusi

Koefisien restitusi adalah negatif perbandingan antara kecepatan relatif sistem benda sesaat setelah tumbukan dengan kecepatan relatif sistem benda sesaat sebelum tumbukan. Secara matematis :

-v' = ev

• Tumbukan
  1. Tumbukan Lenting Sempurna
  Pada peristiwa tumbukan lenting sempurna, berlaku :
  § Hukum kekekalan energi mekanik
  § Hukum kekekalan momentum
  § Koefisien restitusi e = 1
  
  2. Tumbukan Lenting Sebagian
  Pada peristiwa tumbukan lenting sebagian, berlaku :
  § Hukum kekekalan momentum
  § Koefisien restitusi (0 < e < 1)
  
  3. Tumbukan Tak Lenting
  Pada tumbukan tak lenting sama sekali, berlaku :
  § Seluruh energi mekanik terserap.
  § Berlaku hukum kekekalan momentum.
  § Setelah tumbukan, benda menyatu.
  § Koefisien restitusi e = 0.