Momentum dan Impuls: Pengertian, Rumus dan contoh Soal Penyelesaian - jessipermata
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’
).
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"