Rumus Momentum dan Contoh Soalnya

Rumus Momentum dan Contoh Soalnya. Foto: Unsplash

Momentum adalah istilah yang merujuk pada kekuatan gerak setiap benda. Ini merupakan materi fisika yang menarik untuk dipelajari.

Ketika berbicara tentang momentum, maka bahasan tentang impuls tidak boleh ketinggalan. Simak penjelasan selengkapnya mengenai kedua konsep ini.

Pengertian Momentum

Pengertian Momentum. Foto: Unsplash

Mengutip buku Impuls dan Momentum Linier Fisika X yang disusun Herry Setyawan, S.Pd, M.Si, momentum adalah tingkat kesukaran untuk menghentikan gerak suatu benda.

Dalam pengertian lain, momentum adalah kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya dengan kelajuan yang konstan.

Dalam ilmu Fisika, momentum termasuk besaran vektor yang searah dengan kecepatan benda. Semakin berat benda, maka momentum akan semakin besar. Semakin cepat benda bergerak, maka momentum juga akan semakin besar.

Untuk memahami konsep momentum dengan baik, kamu bisa membayangkan sebuah mobil dan sepeda yang bergerak dengan kecepatan sama (vm = vs).

Kemudian mobil dan sepeda tersebut menabrak pohon. Menilik dari dampak kerusakannya, tentu saja mobil memiliki dampak kerusakan yang lebih besar dibanding sepeda.

Hal ini membuktikan bahwa mobil yang massanya lebih besar dari pada sepeda (mp > ms) akan menyebabkan gerak benda tersebut sulit dihentikan.

Baca Juga: Memahami Dimensi dari Besaran Impuls dalam Pembelajaran Fisika

Momentum dan Impuls

Momentum dan Impuls. Foto: Pexels

Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, momentum dan impuls merupakan materi yang saling berkesinambungan.

Masih dalam buku Impuls dan Momentum Linier Fisika X oleh Herry Setyawan, impuls (I) merupakan gaya kontak rata-rata F yang bekerja pada suatu benda yang terjadi dalam selang waktu yang sangat singkat (Δt ~ 0)

Bayangkan pemain sepak bola yang sedang menendang bola. Pada bola yang diberikan gaya sentuh (F) dengan selang waktu (Δt) yang sangat singkat, akan menghasilkan efek pada bola tersebut semakin besar.

Jika diberikan gaya F yang sama tetapi selang waktu sentuh Δt yang lebih lama maka akan menimbulkan efek pada bola tersebut kurang maksimal dibandingkan pada keadaan pertama.

Efek dari pemberian gaya rata-rata F pada suatu benda dalam selang waktu Δt tertentu inilah yang disebut sebagai Impuls (I).

Nah, untuk memahami hubungan antara momentum dan impuls, kamu bisa melihat persamaan berikut:

I = P2 - P1 atau I = ∆P

Berdasarkan penurunan persamaan hubungan antara Impuls (I) dan Momentum (p) 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 awal.

Rumus Momentum

Rumus Momentum. Foto: Unsplash

Secara matematis, berikut adalah rumus momentum yang mesti dipahami.

p = m.v

Keterangan:

Massa merupakan suatu besaran skalar, karena tidak mempunya arah. Sedangkan, kecepatan merupakan besaran vektor yang punya arahnya.

Hukum Kekekalan Momentum

Bunyi hukum kekekalan momentum adalah "dalam peristiwa tumbukan sentral, momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat setelah tumbukan".

Dengan begitu, total momentum sistem pada benda sebelum terjadi tumbukan dan setelah tumbukan adalah sama. Maka, rumus untuk hukum kekekalan momentum adalah:

m1.v1 + m2.v2 = m1.v1' + m2.v2'

Keterangan:

Hukum kekekalan momentum adalah fenomena setiap kali terjadi tumbukan atau tabrakan. Hal ini berlaku ketika tidak ada gaya eksternal yang berpengaruh pada sistem.

Contoh Soal Momentum

Contoh Soal Momentum. Foto: Unsplash

Berikut beberapa contoh soal momentum beserta pembahasannya yang bisa kamu kerjakan di rumah.

Contoh 1.

Sebuah truk bermassa 1000 kg bergerak menuju timur dengan kecepatan 30 m/s. Berapakah momentum dari truk tersebut?

Diketahui:

Ditanyakan: v atau momentum truck = ...?

Jawaban

p = m.v

p = 1000 kg x 30 m/s

p = 30.000 kg.m/s

Jadi, momentum dari truk tersebut adalah 30.000 kg.m/s ke arah timur.

Contoh 2.

Seorang anak laki-laki berlari dengan kecepatan 5 m/s menuju arah utara. Diketahui berat badan anak laki-laki tersebut 40 kg. Berapa momentum dari anak tersebut?

Diketahui:

Ditanyakan: v atau momentum anak = ...?

Jawaban

p = m.v

p = 5 kg x 40 m/s

p = 200 kg.m/s

Jadi, momentum anak laki-laki tersebut ke arah utara adalah 200 kg.m/s.

Contoh 3.

Rudi mengendarai motor dengan kecepatan 20 m/s ke arah timur. Dikonfirmasi berat Rudy 50 kg dan massa motornya 100 kg. Berapakah momentum dari Rudy ketika menaiki motor tersebut?

Diketahui:

Jawaban

p = m.v

p = 150 kg x 20 m/s

p = 3000 kg.m/s

Jadi, momentum rudy mengendarai motor ke arah timur adalah 3000 kg.m/s.

Contoh 4.

Suatu benda bermassa 40 kg dan bergerak dengan kecepatan 5 m/s. Tentukan momentum yang dimiliki oleh benda tersebut!

Diketahui:

Ditanyakan: p = ...?

Jawaban

Benda yang bergerak pasti memiliki momentum, dan berdasarkan konsep dapat ditentukan sebagai berikut.

p = m . v

p = 40 x 5

p = 200 kg.m/s

Jadi, besar momentum benda tersebut ketika bergerak adalah 200 kg.m/s searah dengan arah kecepatannya.

(DEL)