120 likes | 345 Views
MOMENTUM LINIER Pertemuan 11. Matakuliah : K0635 - FISIKA Tahun : 2007. MOMENTUM LINIER. 1 . Pusat Massa Pusat massa dari suatu benda adalah titik pada benda yang bergerak serupa dengan gerak sebuah partikel bila dikenai gaya yang sama .
E N D
MOMENTUM LINIERPertemuan 11 Matakuliah : K0635 - FISIKA Tahun : 2007
MOMENTUM LINIER 1. Pusat Massa Pusat massa dari suatu benda adalah titik pada benda yang bergerak serupa dengan gerak sebuah partikel bila dikenai gaya yang sama . Bila sejumlah benda bermassa m1, m2 , m3, …., mn, berturut berada pada posisi (X1; Y1; Z1 ) , ( X2 ;Y2; Z2 ), ……. , pusat massa dari sistem benda tersebut adalah : 3
Untuk benda yang kontinyu ( benda padat ) , pusat massanya XP = (1/M) X dm YP = (1/M) Y dm ZP = (1/M) X dm M = massa total dari benda
Contoh 1. 4 buah partikel mempunyai massa dan posisi seperti berikut : m1 = 3 kg di (4,4) cm ; m2 = 8 kg di (-3,2) cm ; m3 = 5 kg di (-2,-6) cm ; m4 = 4 kg di ( 3,-4) cm . Tentukan koordinat pusat massa dari ssstem 4 partikel tersebut. Penyelesaian Koordinat pusat massa sistem partikel tersebut adalah : ( XP , YP ) = ( -0,3;-0,9) cm
2. Momentum Linier Momentum linier sebuah benda yang bermassa m dan bergerak dengan kecepatan V , didefinisikan sebagai : p = m V Momentum linier merupakan suatu besaran vektor, yang arahnya sama dengan arah kecepatan V. Besar momentum p berbanding lurus dengan massa dan berbanding lurus dengan kecepatan. Momentum linier benda dapat dilihat sebagai tingkat kesulitan dalam menghentikan gerak benda.
Dengan mendeferensialkan persamaan momentum linier tersebut terhadap waktu, diperoleh : dp/dt = m. dV/dt = ma Dengan mensubsitusikan gaya Feks= m a maka : Feks= dp/dt Artinya gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan momentum benda tersebut. Bila Feks = 0 maka : dp/dt= 0 dan p =konstan Artinya : bila jumlah gaya luar yang bekerja pada benda adalah nol maka momentum linier benda akan konstan.
Untuk sistem dengan N partikel , momentum sistem : P = Σpi = Σ miVi = M Vcm 3. Kekekalan Momentum Bila persamaan di atas dideferensialkan terhadap waktu : dp/dt = M dVcm/dt = M acm = Feks Perubahan momentum benda = gaya luar yang bekerja pada benda ( sistem). Bila Feks= 0 , maka : P = M Vcm = Σ miVi = konstan ( Hk. Kekekalan momentum linier ) Momentum setiap partikel dapat berubah, tapi momentum total dari sistem adalah konstan
4. Impuls Gaya Pada setiap tumbukan, suatu gaya yang relatif besar bekerja pada benda-benda yang bertumbukan dalam selang waktu relatif singkat. Gaya yang bekerja dalam selang waktu yang singkat disebut : gaya impulsif ( denyut ). F(t) J 0 ti tf t Tumbukan mulai pada t = ti dan berakhir pada t = tf Dari F = dP/dt , atau : dP = F dt 9
Perubahan momentum benda yang dikenai gaya F dalam selang waktu Δt = tf – ti adalah : Pf – Pi = ∫ F dt Didefinisikan : ∫ F dt = J = impuls gaya Maka : J = P2 –P1 Teorema impuls - momentum : Impuls gaya = perubahan momentum Bila resultan gaya-gaya luar pada benda = 0 , maka jumlah vektor momentum pada benda konstan , yang disebut : Hukum kekekalan momentum F =0 maka : = 0 P = konstan atau : m V1 = m V2
Contoh 2. Sebuah bola bermassa 2 kg jatuh vertical ke atas lantai dengan laju 20 m/s, dan terpantul dengan laju 10 m/s. Tentukan : • Momentum bola sesaat sebelum dan sesudah menumbuk lantai b. Impuls yang bekerja pada bola selama kontak dengan lantai c. Bila bola bersentuhan dengan lantai selama 0,02 s , berapa gaya rata-rata yang dilakukan pada lantai
a. Sebelum menumbuk lantai : Setelah menumbuk lantai : b. c.