Rumus Hubungan Momentum dan Impuls

Momentum

Setiap benda yang bergerak pasti memiliki momentum. Momentum adalah kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya pada kelajuan yang konstan. Karena kecepatan merupakan besaran vektor, maka momentum juga termasuk besaran vektor. Jadi Momentum merupakan besaran vektor yang searah dengan kecepatan benda. Momentum dapat dirumuskan sebagai hasil perkalian antara massa dengan kecepatan benda

Secara matematis, persamaan momentum dapat ditulis sebagai berikut.

Keterangan:

p : momentum benda (kg m/s)

m : massa benda (kg)

v : kecepatan benda (m/s)

Dari Rumus momentum benda di atas dapat disimpulkan bahwa, semakin besar massa suatu benda, maka semakin besar momentumnya, dan semakin cepat gerak suatu benda, maka semakin besar pula momentumnya.

Sebagai contoh kejadian yang melibatkan momentum benda adalah sebagai berikut

Jika ada sebuah bus dan sebuah motor dengan kecepatan yang sama menabrak sebuah bangunan, maka bangunan yang tertabrak sebuah bus akan mengalami kerusakan yang lebih parah.

Impuls

Impuls benda didefinisikan sebagai hasil kali antara gaya dengan selang waktu gaya itu bekerja pada benda. Impuls temasuk besaran vektor yang arahnya sama dengan arah gaya. Impuls digunakan untuk menambah, mengurangi, dan mengubah arah momentum dalam satuan waktu.

Secara matematis, Rumus untuk menghitung besar impuls dituliskan dalam persamaan berikut:

dengan:

F = gaya (N)

∆t = waktu (s)

I = impuls (N.s)

Impuls yang dilakukan oleh sebuah gaya besarnya sama dengan luas daerah di bawah grafik terhadap waktu (grafik F terhadap t)

Menghitung impuls dengan luas grafik f terhadap t

Hubungan Momentum dan Impuls

Menurut hukum IINewton, jika benda yang mempunyai massa m menerima gaya yang searah dengan gerak benda, maka benda akan dipercepat.

Percepatan rata-rata yang disebabkan oleh gaya F sebagai berikut.

Jika benda tersebut mengalami perubahan kecepatan dari yang kecepatan awalnya vo berubah menjadi v dalam selang waktu ∆t. Sedangkan menurut definisi, percepatan rata-rata adalah perubahan kecepatan persatuan waktu.

Jadi, persamaan percepatan di atas dapat ditulis sebagai berikut

Jika ∆t adalah waktu untuk mengubah kecepatan dari v_o menjadi v atau sama dengan lamanya gaya bekerja,

maka dari kedua persamaan di atas dapat diperoleh persamaan sebagai berikut:

dengan:

I : besar impuls (Ns)

m : massa benda (kg)

v : besar kecepatan akhir benda (m/s)

v_o : kecepatan mula-mula benda (m/s)

∆p : besar perubahan momentum (kg m/s)

F : besar gaya yang bekerja pada benda (N)

∆t : selang waktu (s)

Dari persamaan di atas dapat disimpulkan bahwa impuls yang dikerjakan pada suatu benda sama dengan perubahan momentum yang dialami benda tersebut, yaitu beda antara momentum akhir dengan momentum awalnya.

Soal latiahan
Soal Fisika SMA Kelas 11 Tentang Momentum, Impuls, dan Tumbukan Disertai pembahasannya