in

Hukum Kekekalan Momentum dan Tumbukan

Hukum Momentum dan Tumbukan

Hukum Momentum dan Tumbukan

Ketika suatu sistem tidak dikenai gaya luar pada sistem tersebut, momentum sistem tersebut dikatakan kekal. Ini menunjukkan bahwa momentum awal sistem akan selalu sama dengan momentum akhir dari sistem dengan syarat tidak bekerja gaya luar.

Sejenak marilah kita tinjau sebuah kasus sederhana yang senantiasa terlihat pada keadaan realnya. Seorang penempak menanahan sebuah senapan yang akan ditembakkan. Dalam keadaan ini, momentum sistem (orang-senapan) nol pada keadaan awalnya. Saat senapan ditembakkan keluru keluar peluru dari senapan dengan momentum yang berarah ke depan.

Baca Juga : Pembahasan Materi Fisika Momentum Dan Cara Mengerjakan Soalnya Dengan Mudah

Karena momentum awalnya nol, momentum yang baru muncul pada senapan muncul sebagai akibat dari munculnya momentum peluru. Dalam hal ini senapan akan terdorong ke belakang. Momentum ini harus sama nilainya dengan momentum peluru sehingga kalau dijumlahkan momentumnya harus nol. Secara matematis, hukum kekekalan momentum dituliskan:

Aplikasi yang sering berguna ketika meninjau hukum kekekalan momentum adalah menerapakannya dalam peristiwa tumbukan. Dalam tumbukan transfer impuls yang bekerja pada masing-masing benda sama. Tetapi hal tersebut akan memberikan efek yang berbeda pada perubahan momentum benda. Selain hukum kekekalan momentum, tinjaun energi kinetik menjadi sangat penting ketika ingin mengetahui jenis tumbukan. Dua hukum di atas dapat dituliskan sebagai berikut:

Dengan dua hukum tersebut kita dapat menetapkan dua jenis tumbukan yang terkait dengan energi kinetik sistem sesudah dan sebelum tumbukan. 

  1. Tumbukan lenting sempurna: Suatu tumbukan dimana kekekalan energi kinetik sistem berlaku. Ini artinya sistem tidak kehilangan energi sama sekali selama tumbukan (e=1). 
  2. Tumbukan tidak lenting: Suatu tumbukan dimana kekekalan energi kinetik tidak terpenuhi. Ini artinya dalam proses tumbukan sistem kehilangan energi kinetik dalam bentuk pengubahan ke dalam bentuk energi yang lain seperti panan dan bunyi (0 < e < 1).

Penting untuk dipahami bahwa, dalam tumbukan apapun hukum kekekalan momentum akan selalu terpenuhi dan berlaku, selama tidak ada gaya luar yang mempengaruhi. Jika kedua persamaan diatas digabung, akan memunculkan suatu persamaan baru yang disebut koefisien restitusi tumbukan.

Persamaan di atas menunjukkan perbandingan selisih dua kecepatan sesudah tumbukan dengan sebelum tumbukan. Kasus khusus yang sering ditinjau adalah tumbukan bola dengan lantai dimana bola dijatuhkan dari ketinggian tertentu kemudian memantul ke ketinggian tertentu pula. 

Koefisien restitusi tumbukan dapat diperoleh dari persamaan diatas, dengan anggapan gerak benda adalah jatuh bebas (free fall), koefisien restitusi tumbukan dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut:

e menunjukkan koefisisen restitusi tumbukan, h1 adalah ketinggian awal benda sebelum menumbuk lantai, dan h2 adalah ketinggian maksimum bola setelah bertumbukan dengan lantai.

Halaman 1 2 3

Rekomendasi

Tumbukan Momentum

Pembahasan Materi Fisika Momentum dan Cara Mengerjakan Soalnya dengan Mudah

Viral Kisah Perjuangan Andreas Anak SMK Yang Hidup Sendirian Tanpa Orang Tua

Viral, Berjuang Hidup Sendirian Tanpa Kedua Orang Tua