Hukum kekekalan momentum dan contoh soalnya

Pak guru Mono akan
menjelaskan hukum kekekalan momentum, contoh soal, dan pembahasannya. Sebelumnya
saya sudah menjelaskan
pengertiam
momentum dan impuls
. Setiap benda yang mengalami tumbukan pasti sedikitnya
melibatkan dua buah benda. Tidak mungkin benda yang berdiri sendiri itu
mengalami tumbukan kan?
Hukum kekekalan momentum dan contoh soalnya

Dalam kehidupan
sehari-hari kita bisa menjumpai peristiwa tumbukan. Pada saat kalian bermain
kelereng, teman kalian mengincar kelereng kamu, maka akan terjadi tumbukan dan
kelereng kamu akan terpental beberapa sentimeter. Coba perhatikan pada gambar
di atas. Ada dua buah benda yang berwarna biru dan pink. Kedua benda memiliki
kecepatan (v) tertentu. Setelah tumbukan, masing-masing kecepatan benda akan
tetap jika tumbukan tersebut lenting sempurna karena tidak ada energi yang
hilang.

Hukum kekekalan
momentum

Hukum kekekalan
momentum berbunyi bahwa mementum total suatu sistem sebelum
tumbukan akan sama dengan momentum total setelah
tumbukan apabila tidak ada gaya luar yang bekerja pada suatu benda.
Pada kehidupan
sehari-hari susah menemukan benda yang mengalami tumbukan lenting sempurna,
hanya saja dalam fisika sering diidealisasikan.
Contoh
gaya luar
yang mempengaruhi hukum kekekalan momentum adalah
gaya gesek. Misalnya sebuah kelereng di tanah kita benturkan apabila
masing-masing kelereng memiliki kecepatan yang sama apakah akan mengalami hukum
kekekalan momentum? Jawabannya tidak karena pasti ada gesekan antara kelereng
degan permukaan tanah. Kalau di tanah, gaya gesek kelereng lumayan besar. Tapi kalau
di lantai yang licin seperti keramik maka gaya geseknya kecil.

Secara matematis, hukum
kekekalan momentum ditulis sebagai berikut:
m1 = massa benda pertama (kg)
v1 = kecepatan benda pertama sebelum mengalami tumbukan (m/s)
v1′ = kecepatan benda pertama setelah mengalami tumbukan (m/s)
m2 = massa benda kedua (kg)
v2 = kecepatan
benda  kedua sebelum mengalami tumbukan (m/s)
v2′ = kecepatan
benda kedua setelah mengalami tumbukan (m/s)
Contoh soal
Pada saat kalian
memukul golf yang memiliki massa 0,25 kg memiliki kecepatan 60 m/s. Selang waktu
kontak antara bola dan stik kamu adalah 0,05 sekon. Pertanyaannya adalah berapa
gaya rata-rata yang dikerjakan oleh stik golf kamu?
Diketahui: m = 0,25 kg;
v2= 60 m/s
v1 =0 ; t ‘ = 0,05 s
Ditanya: F = … ?
Jawab:
F. t ‘ = m(v2 – v1)
F (0,05) = 0,25  x  (60
– 0)
F = 300 N

Peluru pak polisi
memiliki massa 15 gram yang ditembakkan ke arah pencuri sepeda motor. Jika massa
senapan 1,6 kg kecepatan peluru yang bergerak mencapai 120 m/s. Coba hitung
kecepatan mundur senapan sesaat setelah pak polisi melepas tembakkan!
Diketahui: mp = 15 g =
0,015 kg
vp’ =120 m/s
vp = 0 ms
ms= 1,6 kg
Ditanya: vs’ = … . ?
Jawab:
Kita pakai hukum
kekekalan momentum pada rumus di atas:
mpvp  + Msvs = mpvp’ + msvs’
0 + 0 = (0,015 x 120) +
(1,6 x vs’  )
-1,6  vs’ = 1,8
vs’ = -1,125 m/s

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *