Skip to content Skip to sidebar Skip to footer
Home / Momentum dan Impuls: Pengertian / Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata

Momentum dan Impuls: Pengertian, Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata

Post a Comment

 Momentum dan Impuls

( Pengertian, Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata )

(Tugas 9 )

*MOMENTUM (P)

Momentum adalah hasil kali antara massa dan kecepatan. Momentum termasuk besaran vector.

Rumus :

1.     Momentum 2 benda lurus



Bila   𝜗 ke kanan =  +

         𝜗 ke kiri      =  -

 

Ptotal = P1 + P1

Ptotal = m1 𝜗1 + m2 𝜗2

 

2.     Momentum 2 benda membentuk sudut.


Keterangan : I = impuls (kg m/s)

Soal :

1. Mobil A massanya 1000 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s ke arah kanan, mobil B massanya 1200 kg bergerak dengan kecepatan 3 m/s ke kiri. Berapa besar momentum :

a).Mobil A

b).Mobil B

c).Jumlah momentum mobil A dan B.



2. Benda bermassa 4 kg dengan kelajuan 20 m/s menumbuk lempeng baja dengan kelajuan yang sama dengan arah seperti pada gambar. Besar impuls yang dikerjakan lempeng baja pada benda adalah …

 


IMPULS (I)

Impuls yaitu hasil kali gaya dengan selang waktu gaya itu bekerja.

Rumus:

I = F .Δt

Atau

I = Δ P

I = P2 – P1

I = m ( 𝜗2 – 𝜗1 )

Maka :

F . Δt = m ( 𝜗2 – 𝜗1 )

Keterangan :

F  = gaya yang bekerja (N)

∆t   = selang waktu (s)

I     = impuls (kg m/s)

m   = massa benda (kg)

∆P = Perubahan momentum

P1  = Momentum awal (kg m/s)

P2  = Momentum akhir (kg m/s)

v1   = Kecepatan benda mula – mula  (m/s)

v2   = Kecepatan benda akhir  (m/s)

Soal :

1. Jika bola memantul pada dinding dengan kecepatan yang sama. Tentukan impuls yang dilakukan dinding pada bola. Jika Massa bola = 0,2 kg dan 𝜗1 = 20 m/s

Petunjuk :

𝜗1 = + ( ke kanan )

𝜗2 =  - ( ke kiri )

 


 

 





2. Sebuah bola baseball yang massanya 0,1 kg dilempar dengan kecepatan 20 m/s ke kiri kemudian bola tersebut membalik dengan kecepatan 50 m/s.Apabila kontak bola dan pemukul dalam waktu 0,01 s. Tentukan :

a).Impuls bola.

b).Gaya bola

c).Nyatakan impuls tersebut dengan grafik F – t.

3).Grafik di bawah menyatakan hubungan gaya F yang bekerja pada benda bermassa 3 kg terhadap waktu t selama gaya itu bekerja pada benda. Bila mula – mula benda diam (v1 = 0).

Tentukan  :

a).Impuls (I)

b).Kecepatan akhir benda (v2)

 

4.  Sebuah bola mempunyai momentum 2P menumbuk dinding dan memantul. Tumbukan tersebut lenting sempurna yang arahnya tegak lurus dinding. Tentukan besar perubahan momentum bola.


5.  Sebuah bola dilepaskan dari ketinggian 39,2 m tanpa kecepatan awal. Bola kemudian mengenai lantai dan terpantul kembali sampai ketinggian 11,25 m ( g = 10 m/s2 ). Tentukan impuls yang bekerja pada benda.

6.  Sebuah bola bermassa 0,5 kg yang jatuh dari ketinggian 20 meter. Jika setelah menumbuk lantai benda memantul dengan kecepatan 4 m/s. tentukan besar impuls yang bekerja pada benda.


HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

Bunyi : momentum sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama selama tidak ada gaya yang bekerja.

Rumus :

P1 + P2 = momentum system sebelum tumbukan

P1’ + P2’ = momentum system setelah tumbukan

Soal

1. seorang anak yang massanya 50 kg berdiri di atas perahu bermassa 40 kg yang bergerak dengan kecepatan 2 m/s. Tentukan kecepatan perahu jika

a. Anak tersebut kemudian melompat ke depan dengan kecepatan 4 m/s

b.  Anak tersebut kemudian melompat ke belakang dengan kecepatan 4 m/s

 



TUMBUKAN

Ada tiga (3) jenis :

1.Tumbukan lenting sempurna

·      Terjadi bila setelah tumbukan kedua benda tidak menempel satu sama lain sehingga mempunyai kecepatan masing masing .

·      Nilai koefisien restitusi e = 1.




Soal

1. Bola A yang bergerak ke kanan bermassa 2 kg dengan kecepatan 20 m/s menumbuk bola B yang sedang bergerak ke kiri dengan kecepatan 10 m/s. Jika massa B 3 kg dan tumbukan lenting sempurna. Tentukan

a).Kecepatan bola A setelah tumbukan  ( 𝜗A’ )

b).Kecepatan bola B setelah tumbukan  ( 𝜗B’ )

 

2.       Dua bola billyard saling mendekati seperti gambar. Kedua bola memiliki massa identik/ sama dan mengalami tumbukan lenting sempurna, Jika kecepatan awal bola masing-masing 30 cm/s dan 20 cm/s. Tentukan kecepatan masing-masing bola setelah tumbukan ( 𝜗1’ dan  𝜗2’ ).


3.     dua bola identic dijatuhkan bersamaan dari ketinggian yang sama pada bidang berbentuk setengah lingkaran yang berjari-jari 2,45 m. jika tumbukan kedua bola lenting sempurna. Tentukan kecepatan bola 1 dan bola 2 sesaat setelah tumbukan ( 𝜗1’ dan  𝜗2’ ).

 2.Tumbukan Lenting sebagian

 

*Tumbukan lenting sebagian juga disebut tumbukan lenting tidak sempurna.

*Tumbukan ini berlaku hukum Kekekalan momentum saja.

*Tidak berlaku hukum kekekalan energy kinetik karena ada energi yang hilang saat tumbukan.

Rumus yang dipergunakan :

Dimana :

                                                        0 < e < 1


Soal :

1. Seorang anak menendang  bola yang massanya 2 kg, sehingga bola bergerak dengan kecepatan 10 m/s, bola mengenai sebuah kaleng 1 kg yang diam . Jika tabrakan antara bola dan kaleng terjadi lenting sebagian  di mana  e = 0,5, Tentukan :

a). Kecepatan bola dan kecepatan kaleng setelah tumbukan

b). Energi yang hilang akibat tumbukan.

2.  sebuah benda massanya 2 kg di ikat tali yang panjangnya 5 m dilepaskan tanpa kecepatan mengenai balok yang bermassa 8 kg yang awalnya diam. Bila koefisien restitusi e = 0,2. Tentukan kecepatan balok setelah tumbukan .

 


3. Tumbukan tidak lenting sama sekali.

·      Tumbukan tidak lenting sama sekali terjadi jika selama tumbukan tenaga gerak yang hilang tidak ada yang diperoleh kembali.

·      Pada  tidak lenting sama sekali kecepatan kedua benda setelah tumbukan adalah sama ( 𝜗1’ =  𝜗2’ = 𝜗’ ).



·      Nilai koefisien restitusi e = 0.

 Soal

1.  Dua benda memiliki massa 1 sama dengan 4 kg dan massa 2 sama dengan  6 kg bergerak saling mendekati dengan kecepatan masing  – masing 10 m/sdan 8 m/s. Jika kedua benda bertubrukan dengan tidak lenting sama sekali. Tentukan kecepatan kedua benda setelah bertumbukan!


1.    2. dua bola m1 = ¾ kg dan m2 = ¼ kg dilepas secara bersamaan dari ketinggian yang sama melewati lintasan lengkung licin ( lihat gambar bawah ). Kedua bola kemudian bertumbukan secara tidak lenting sempurna. Jika jari-jari lingkaran 4/5 m. tentukan kecepatan bola sesaat setelah tumbukan 


3)  Sebuah peluru yang massanya m1=50 gr ditembakkan dengan kecepatan 𝜗1 = 200 m/s  mengenai balok yg diam (m2 = 2450 gr) tergantung  pada tali 2 m, jika peluru tertanam pada balok dan naik setinggi h, tentukan :

a).Kecepatan kedua benda setelah tumbukan ( 𝜗’ )

b).Tinggi balok naik (h)

c).Energi kinetik yang hilang 


 

4.    Sebuah peluru bermassa 5 gram ditembakkan ke dalam suatu ayunan balistik bermassa  1,995 kg. pada saat ayunan mencapai tinggi maksimum, kawat membentuk sudut 37o ( lihat gambar ). Jika panjang kawat 0,4 m dan g = 10 m/s2. Tentukan kelajuan peluru saan ditembakkan.  


Koefisien restitusi (e)

*Koefisien restitusi (e) tumbukan oleh benda jatuh dari ketinggian


Rumus :


Keterangan :

e = koefisien restitusi (e selalu lebih kecil 1 à 0 < e <1)

h0 = tinggi benda mula – mula (cm) atau  (m)

h1 = tinggi pantulan pertama (cm) atau  (m)

h2 = tinggi pantulan kedua (cm) atau  (m)

h3 = tinggi pantulan ketiga (cm) atau  (m)

 

 

Soal

1.     Sebuah bola tenis dilepas dari ketinggian tertentu. Pada pemantulan pertama dapat dicapai ketinggian  50 cm dan pada pemantulan  kedua 12,5 cm. Hitung tinggi bola tenis mula – mula.

2.  Sebuah benda bermassa 4 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian 62,5 cm. Jika kecepatan  gravitasi bumi g = 9,8 m/s2. Tentukan:

a).Kecepatan benda ketika menumbuk tanah.

b).Momentum benda ketika menumbuk tanah.

3.  suatu benda jatuh bebas dari ketinggian 45 m di atas tanah. Jika tumbukan dengan tanah elastis Sebagian e = 0,1. Tentukan kecepatan pantul benda setelah tumbukan.



 

 

 

   





Post a Comment for "Momentum dan Impuls: Pengertian, Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata"