Momentum dan Impuls Fisika

1. Momentum Linier (p)
Momentum Linier adalah massa kali kecepatan linier benda.
Jadi setiap benda yang memiliki kecepatan pasti memiliki momentum.
Rumus :
p = m v
Keterangan :
p = momentum (kg.m/s = N/s)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
Catatan :
Momentum merupakan besaran vektor, dengan arah p = arah v
2. Momentum Anguler (L)
Momentum Anguler adalah hasil kali (cross product) momentum linier dengan jari jari R.
Jadi setiap benda yang bergerak melingkar pasti memiliki momentum anguler.
Rumus :
L = m . v . R
L = p . R
Keterangan :
L = Momentum Anguler (kg.m 2 /s)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
p = momentum linear (kg.m/s atau N/s)
R = jari-jari lingkaran (m).
Catatan :
Momentum anguler merupakan besaran vektor dimana arah L tegak lurus arah R sedangkan besarnya tetap.
3. Impuls (I)
Impuls merupakan perubahan momentum.
Jika pada benda bekerja gaya F tetap selama waktu t, maka impuls I dari gaya itu adalah:
Rumus :
I = Perubahan momentum
I = m . v akhir - m . v awal
atau
I = F . t
sehingga dapat ditulis :
F . t = m . v akhir - m . v awal
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
Hukum kekekalan momentum diterapkan pada proses tumbukan semua jenis, dimana prinsip impuls mendasari proses tumbukan dua benda, yaitu I 1 = -I 2 .
Jika dua benda A dan B dengan massa masing-masing M A dan M B serta kecepatannya masing-masing V A dan V B saling bertumbukan, maka :
M A . VA + M B . VB = M A . VA' + M B . VB '
keterangan :
V A dan V B = kecepatan benda A dan B pada saat tumbukan
V A' dan V B ' = kecepatan benda A den B setelah tumbukan.
Catatan :
Dalam penyelesaian soal, searah vektor ke kanan dianggap positif, sedangkan ke kiri dianggap negatif.
Dua benda yang bertumbukan akan memenuhi tiga keadaan/sifat ditinjau dari keelastisannya, yaitu :
a. Elastis Sempurna : e = 1
Disini berlaku hukum kekekalan energi (energi sebelum dan sesudah adalah sama) dan kekekalan momentum.
Rumus :
e = (- VA' - VB ')/(V A - VB )
Keterangan :
e = koefisien restitusi.
b. Elastis Sebagian : 0 < e < 1
Disini hanya berlaku hukum kekekalan momentum.
Khusus untuk benda yang jatuh ke tanah den memantul ke atas lagi maka koefisien restitusinya adalah:
Rumus :
e = h'/h
Keterangan :
h = tinggi benda mula-mula
h' = tinggi pantulan benda
c. Tidak Elastis : e = 0
Setelah tumbukan, benda melakukan gerak yang sama dengan satu kecepatan v'.
Disini hanya berlaku hukum kekekalan momentum.
Rumus :
M A . VA + M B . VB = (M A + M B ) . v'
Keterangan :
v' = kecepatan setelah tumbukan