Momentum yang dimiliki suatu benda ialah hasil perkalian antara massa dan kecepatan pada saat tertentu. Besar momentum tergantung pada massa dan kecepatan benda tersebut. Semakin besar massa dan kecepatan benda maka semakin besar pula momentum benda tersebut. Secara matematis momentum dapat dituliskan sebagai berikut:
Keterangan.
p = Momentum (kgm/s)
m = massa benda ( kg)
v = kecepatan benda (m/s)
Momentum merupakan besaran vektor karena memiliki arah. Arah momentum sama dengan arah kecepatannya.
- Hukum kekekalan momentum
Misalnya nda menendang sebuah bola yang sedang diam. Walaupun kontak antara kaki Anda dan bola hanya sesaat, namun bola dapat bergerak dengan kecepatan tertentu. Dalam pengertian momentum, dikatakan bahwa pada bola terjadi perubahan momentum akibat adanya gaya yang diberikan dalam selang waktu tertentu. Gaya seperti ini, yang hanya bekerja dalam selang waktu yang sangat singkat, disebut gaya impulsif. Oleh karena itu,perkalian antara gaya dan selang waktu gaya itu bekerja pada benda disebut impuls. Secara matematis, dituliskan sebagai berikut:
Keterangan:
I = impuls ( Ns)
F = gaya (N)
Δt = selang waktu (s)
Menurut hukum II Newton yang dikaitkan dengan momentum menyatakan bahwa gaya (F) yang diberikan pada benda besarnya sema dengan perubahan momentum (p) benda persatuan waktu. Oleh karena itu, maka :
Sehingga
Nilai F Δt adalah impuls (I). Dengan demikian disimpulkan bahwa nilai impuls benda sama dengan perubahan momentum pada benda tersebut.
C. Tumbukan
Tumbukan terjadi apabila benda-benda saling bertabrakan. seperti tumbukan antara bola-bola biliar, kelereng, mobil dengan mobil, dan lain-lain. Jika hukum kekekalan momentum linier berlaku pada peristiwa tumbukan antar dua benda seperti tumbukan antara kereta A dan kereta B, arah gaya kedua benda akan berlawanan arah. Secara matematis:
Dalam kehidupan sehari-hari tumbukan lenting sempurna tidak akan pernah terjadi, karena setelah tumbukan ada sebagian energi yang berubah menjadi energi panas, bunyi, dan energi lainnya. Pada pembahasan ini kita anggap tumbukan lenting sempurna terjadi. Pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum linier. Energi kinetik total yang dimiliki benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap. Energi potensial bemda tidak dihitung karena benda bergerak pada ketinggian yang sama. Sesuai dengan hukum kekekalan momentum didapatkan persamaan berikut.
Menurut hukum kekekalan energi kinetik:
Maka diperoleh persamaan
Persamaan tumbukan lenting sempurna
2. Tumbukan Lenting Sebagian dan Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Hukum kekekalan momentum berlaku untuk semua jenis tumbukan. Sedangkan hukum kekekalan energi hanya berlaku pada tumbukan lenting sempurna saja.
Pada tumbukan lenting sebagian, sebagian besar energi kinetik berubah menjadi energi lain sehingga energi kinetik diawal lebih besar daripada energi kinetik di akhir. dengan e adalah koefisien restitusi. Harga dari e adalah 0Apabila e = 1, tumbukan lenting sempurna;
e = 0, tumbukan tidak lenting sama sekali;
e = 0,1; 0,2; 0,5; dan sebagainya maka disebut tumbukan lenting sebagian.
C. Tumbukan
Tumbukan terjadi apabila benda-benda saling bertabrakan. seperti tumbukan antara bola-bola biliar, kelereng, mobil dengan mobil, dan lain-lain. Jika hukum kekekalan momentum linier berlaku pada peristiwa tumbukan antar dua benda seperti tumbukan antara kereta A dan kereta B, arah gaya kedua benda akan berlawanan arah. Secara matematis:
- Jenis-jenis tumbukan
Dalam kehidupan sehari-hari tumbukan lenting sempurna tidak akan pernah terjadi, karena setelah tumbukan ada sebagian energi yang berubah menjadi energi panas, bunyi, dan energi lainnya. Pada pembahasan ini kita anggap tumbukan lenting sempurna terjadi. Pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum linier. Energi kinetik total yang dimiliki benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap. Energi potensial bemda tidak dihitung karena benda bergerak pada ketinggian yang sama. Sesuai dengan hukum kekekalan momentum didapatkan persamaan berikut.
Menurut hukum kekekalan energi kinetik:
Hukum kekekalan momentum berlaku untuk semua jenis tumbukan. Sedangkan hukum kekekalan energi hanya berlaku pada tumbukan lenting sempurna saja.
Pada tumbukan lenting sebagian, sebagian besar energi kinetik berubah menjadi energi lain sehingga energi kinetik diawal lebih besar daripada energi kinetik di akhir. dengan e adalah koefisien restitusi. Harga dari e adalah 0
e = 0, tumbukan tidak lenting sama sekali;
e = 0,1; 0,2; 0,5; dan sebagainya maka disebut tumbukan lenting sebagian.