IMPULS, MOMENTUM & TUMBUKAN

1. SMKN Jakarta IMPULS, MOMENTUM& TUMBUKAN 2014 SMK BidangKeahlianKesehatan

2. MOMENTUM LINEAR Momentum adalahukurankesukaranuntukmemberhentikansuatubenda yang sedangbergerak. Kesukaranmemberhentikansuatubendabergantungpadamassadankecepatan. dengan: P = momentum (kg.m/s) m = massa (kg) v = kecepatan (m/s)

3. Momentum adalahbesaranvektor, yang berartimemilikibesardanarah. Untuk momentum satudimensiarahdapatdilukiskandalambentuktandapositifdannegatif. Misalnyaarahkekananpositifdankekirinegatif. Karena momentum besaranvektor, makaresultan momentum mengikutiaturanpenjumlahanvektor, misalnya : Px = jumlahkomponen momentum padasumbu x Py = jumlahkomponen momentum padasumbu y Secaraumumresultan momentum dapatditulis :

4. ContohPeristiwa Momentum Mobil I :massadankecepatannyabesar, sehinggamomentumnyamenjadisangatbesar. Mobil II :massadankecepatannyakecil, sehinggamomentumnyamenjadisangatkecil Mobil III :massadankecepatannyasedang, sehinggamomentumnyasedang.

5. Soal Duabuahbenda A dan B masing-masingbermassa 4 kg dan 2 kg. keduanyabergeraksepertipadagambardisamping. Tentukan : • Momentum benda A • Momentum benda B • Jumlah momentum keduabenda Jawaban : Dik : mA = 4 kg mB = 2 kg vA = 2 m/s vB = 3 m/s Dit : • pA ? b) pB ? c) resultan p ? Cara : • pA = mA . vA b) pB = mB . vB = 4 kg x 2 m/s = 2 kg x 3 m/s = 8 kg m/s = 6 kg m/s c)

6. IMPULS Impulsadalahhasil kali gayadenganselangwaktuterhadapbenda. dengan: I = impuls (N.s) F = gaya (N) Δt= selangwaktu (s) v1= kecepatanawal (m/s) v2= kecepatanakhir (m/s)

7. Soal • Bola yang diammassanya 400 gram ditendangdengangaya 100 N. Bilalamanya kaki menyentuh bola 0.04 sekon, maka bola akanmelayangdengankecepatan… m/s • Dik : m = 400 gram F = 100 N ∆t = 0.04 sekon Dit : vt?? Jawab : F. ∆t = m vt – mvo (100).(0,04) = o,4 (vt ) – 0 vt = 10 m/s

8. HK. KEKEKALAN MOMENTUM Hukumkekekalan momentum untukperistiwatumbukan, yaitu : “jumlah momentum benda-bendasebelumdansesudahtumbukanadalahtetap, asalkantidakadagaya-gayaluar yang bekerjapadabendaitu” v1 , v2 = kecepatansebelumtumbukan (m/s) v1 ‘, v2’= kecepatansetelahtumbukan (m/s)

10. AplikasiTumbukandiantaranya :

11. Jenis-jenisTumbukan Tumbukanelastissempurna Tumbukantakelastis Tumbukanelastissebagian

12. Penjelasangambar 1 Tumbukaninidisebuttumbukanelastissempurna (lentingsempurna) Padasaat bola ke 1 diayunkankearah bola yang lain, bola ke 1 yang massa m1dankecepatan v1saatmenyentuh bola ke 2 (v2 =0), makaterjadiperambatanenergisampaipada bola ke 5, sehingga bola ke 4 dan bola ke 5 akanberayunsearahdengan bola ke 1. Selanjutnya bola ke 5 berbalikarahdanmenyentuh bola ke 4 terjadilagirambatanenergimenuju bola ke 1, demikianseterusnya. Tumbukanelastissempurna

13. Setelahtumbukan v2f v1f m1 m2 Sebelumtumbukan v1i v2i m1 m2 Untuktumbukanlentingsempurna Ciri-ciri : • Koefisienrestitusi e = 1 • Tidakadaperubahanenergikinetikbenda Rumusan :

16. Soal Bola A 1,5 kg dan bola B 2 kg bergeraksalingmendekatidengankecepatanmasing-masing 8 m/s dan 6 m/s. jikakedua bola tersebutbertumbukansecaralentingsempurna, makaberapakah: • Jumlah momentum setelahtumbukan • Energikinetiksetelahtumbukan

17. Dik : mA = 1,5 kg, vA = 8 m/s mB = 2 kg, vB = 6 m/s Dit : a) ptot’? b) Ek’? Jawab : a) b)

18. Penjelasangambar 2 Mobil bermassa m bergerakdengankecepatan v1 menumbukdinding (v2 = 0). Setelahmenumbukdinding, mobilitubergerakberlawananarahdengankecepatan v1’ lebihkecildarikecepatanmula-mula (v1’ < v1). Mengapa? Tumbukanelastissebagian

19. Mengapa?? Energikinetiksistemsebelumdansesudahtumbukanterjaditidaksama. Artinya, seringkalihukumkekekalanenergikinetiktidakberlakudalamperistiwatumbukan. • Artinya : Energikenetikitusebagiandiubahmenjadi… PanasdanSuara

20. Umpamanyatinggibendadijatuhkanadalah h1danbendamemantulsetinggi h2darilantai. DenganmenggunakanpersamaanGerakJatuhBebas, maka : Makadiperolehnilai e : h1 = tinggibendasaatdijatuhkan (m) h2 = tinggibendasaatmemantulkembali (m)

21. Soal Bola A 2 kg bergerakdengankecepatan 4 m/s. sedangkan bola B 3 kg bergerakdidepan bola A dengankecepatan 2 m/s searah. Setelahtumbukankecepatan bola B menjadi 4 m/s. tentukan: • Kecepatan bola A setelahtumbukan • Koefisienrestitusi

22. Dik : mA = 2 kg, vA = 4 m/s mB = 3 kg, vB = 2 m/s vB’= 3 m/s Dit : a) vA’? b) e ? Jawab :

23. Penjelasangambar 3 Anakpanahbermassa m dilepaskandaribusurnyadengankecepatan v1menumbukpapan target. Setelahmenumbuk, anakpanahitutertancapdipapan target. Papan target dananakpanahsecarabersama-samabergerak v2sangatlambansearahdengananakpanahitu. Tumbukantakelastis

24. Sebelumtumbukan Setelahtumbukan v1i v2i vf m1 m2 m1 + m2 Untuktumbukantaklentingsamasekalidalamsatudimensi Ciri-ciri : • Koefisienrestitusi e = 0 • Kecepatanakhirsama/ duabendamenyatu (v1’=v2’=v’) • Terjadiperubahanenergikinetik Rumusan :

25. Soal • Sebuahpeluru yang massanya 20 gram mengenaisegumpallilinmainan yang massanya 200 gram dantergantungpadaseutastali yang panjang. Peluruitumasukdanmelekatpadalilinmainan. Jikakecepatanpelurusebelummengenaililinadalah 200 m/s, makabesarnyakecepatanlilinmainansetelahpelurutersebutmasukdidalamnyaadalah… Dik : m1 = 0,2 kg m2 = 0,02 kg v2 = 200 m/s Dit : v’ ?? Jawab : m1 . v1 + m2 . v2= (m1 + m2) v’ 0 + 0,02 . 200 = (0,2 + 0,02) v’ v’ = 18,2 m/s

26. v v+Dv u v - u Dm PrinsipKerjaRoket Hukumkekekalan momentum : m = massaawalroket (kg) v = kecepatanawalroketrelatifterhadapbumi (m/s) ∆m = massa gas buang (kg) ∆v = kecepatantambahanroket (m/s) u = kecepatan gas buangrelatifterhadaproket (m/s) Kecepatan bahan bakar relatip terhadap roket

27. Soal Gas buangroketkeluardenganlajumassa 80 kg/s kecepatansemburan gas adalah 200 m/s, makagayadorongpadaroketadalah… Dik : Dit : F ? Jawab :

28. Sekian Terimakasih