Jelaskan Yang Anda Ketahui Mengenai Momentum Dan Impuls

1.

Jelaskan yang anda ketahui mengenai momentum dan impuls?

Pembahasan : Momentum adalah ukuran kesukaran untuk  memberh memberhent entika ikan n suatu suatu benda benda yang yang sedang sedang berger bergerak. ak. Momentum dilambangkan P didefinisikan sebagai hasil kali massa m dan kecepatan v.  p=mv

Impuls adalah peristiwa gaya yang bekera pada benda dalam waktu hanya sesaat. !tau Impuls adalah peristiwa  bekeranya gaya dalam waktu yang sangat singkat. Impuls Impuls adalah adalah hasil hasil kali kali gaya gaya konstan konstan sesaat dengan dengan selang waktu gaya bekera. ".

Mengapa se sebuah pa palu Pembahasan : terbu rbuat dari bahan #erdasarkan persamaan gaya impulsif : logam keras?

´=  F 

I   Δ t 

$apat disimpulkan disimpulkan bahawa semakin semakin kecil selang waktu kont kontak ak yang yang dibu dibutu tuhk hkan an%% maka maka gaya gaya impu impuls lsif if yang yang dihasilkan akan semakin besar. &al ini menadi alasan sebuah palu dibuat dari bahan logam logam kera keras. s. Palu Palu terse tersebu butt dibu dibuat at dari dari loga logam m kera kerass dengan tuuan untuk mempersingkat kontak antara palu dan dan paku paku yang ang diha dihant ntam amka kann nny ya% sehi sehing ngga ga paku paku tertancap lebih dalam karena mengalami gaya impulsif  yang lebih besar. '.

Mengapa seorang Pembahasan : karateka segera mena menari rik k tang tangan anny nyaa #erdasarkan persamaan gaya impulsif : saat pukulannya ´ = I   F  mengenai lawan?  Δ t  $apat disimpulkan disimpulkan bahawa semakin semakin kecil selang waktu kont kontak ak yang yang dibu dibutu tuhk hkan an%% maka maka gaya gaya impu impuls lsif if yang yang dihasilkan akan semakin besar. &al tersebu tersebutt menadi menadi sebuah sebuah alsan alsan seoran seorang g karatek karatekaa

5

akan segera menarik tangannya saat pukulannya mengenai lawan yaitu agar selang waktu kontak antara kepalan tangan dengan badan lawan yang dipukulnya  berlangsung sesingkat mungkin sehingga lawannya menderita gaya impulsif yang lebih besar. (.

Mengapa untuk   Pembahasan : menghentikan lau gerak bola besi 1 kg #enda dengan massa m dan kecepatan v akan memiliki lebih sukar   momentum  P=mv . Jika massa suatu benda semakin dibandingkan dengan  besar meskipun kecepatan yang dimiliki benda tersebut menghentikan lau sama% momentum yang dimiliki benda tersebut akan gerak bola sepak )** semakin besar. Jika momentumnya semakin besar% maka gram yang memiliki gaya + yang dibutuhkan untuk menghentikan benda ukuran dan kecepatan tersebut akan semakin besar. ,ehingga% akan lebih sulit yang sama? untuk menghentikan bola besi dengan massa 1 kg dibandingkan dengan bola sepak yang memiliki massa )** gram meskipun ukuran dan kecepatan kedua bola tersebut sama.

-.

Mengapa seorang  pengendara motor  ketika mengendari motornya di alan raya diwaibkan menggunakan helm?

Pembahasan : #agian dalam sebuah helm terdapat lapisan lunak  seperti spons dan styrofoam. apisan lunak tersebut  bertuuan untuk memperlama waktu kontak kepala dengan benda keras ketika teradi kecelakaan ataupun  benturan di kepala. Jika tidak ada lapisan lunak ters ebut% gaya impulsif akan bekera lebih cepat sehingga akan memberikan efek yang lebih besar terhadap kepala. #esarnya gaya impulsif berbanding terbalik dengan selang waktu kontak yang diperlukan% sesuai dengan  persamaan gaya impulsif berikut :

´=  F 

).

$engan impuls yang sama% seseorang memukul bantal yang disandarkan pada tembok dan kemudian memukul tembok.

I   Δ t 

Pembahasan : /etika memukul tembok% gaya yang diberikan bekera seketika 0selang waktu singkat. /etika memukul bantal% gaya yang bekera berlangsung

Mengapa orang lebih lama 0selang waktu lama. tersebut merasa sakit ketika memukul #erdasarkan persamaan gaya impulsif :  bantal% tetapi merasa ´ = I   F  sakit ketika memukul  Δ t  tembok? !pabila impul yang diberikan untuk kedua keadian sama% maka :  I 1 = I 2

´ 1 ∆ t 1= F  ´ 2 ∆ t 2  F 

/arena

 Δt  ₁ < Δt ₂  

maka

 F ₁ > F  ₂

Jadi% ika selang waktu kera gaya singkat% maka gaya impulsif yang bekera besar sedangkan kalau selang waktu kera gaya lebih lama% maka gaya impulsif yang  bekera kecil. 2aya impulsif yang besar inilah yang menyebabkan tangan terasa sakit. 3.

Manakah tumbukan yang lebih berbahaya  bagi penumpang bus% ketika bus yang  bergerak berlawanan arah tabrakan kemudian saling terpental atau keduanya bertabrakan lalu berhimpitan sesaat setelah tabrakan?

Pembahasan : !pabila mobil yang bertabrakan saling terpental% pada mobil tersebut teradi perubahan momentum yang lebih  besar daripada mobil yang bertabrakan kemudian  berhimpit sesaat setelah tabrakan. Mobil yang  bertabrakan kemudian terpental akan memiliki waktu kontak yang lebih singkat daripada keduanya  bertabrakan kemudian berhimpitan sesaat setelah tabrakan. #erdasarkan persamaan gaya impulsif :

´=  F 

I   Δ t 

´=  F 

 Δ p  Δt 

Maka dapat disimpulkan mobil yang bertabrakan dan saling terpental akan memiliki gaya impulsif yang lebih  besar% sehingga memberikan dampak yang lebih besar 

 pula bagi penumpang bus tersebut. Jadi lebih berbahaya ketika bus yang bergerak berlawanan arah tabrakan kemudian saling terpental daripada keduanya  bertabrakan lalu berhimpitan sesaat setelah tabrakan.

4.

$ua buah benda yang massanya berbeda memiliki momentum yang sama.benda manakah yang memiliki energi kinetik lebih besar ?  elaskan5

Pembahasnan : $ua buah benda dengan momentum yg sama dan masa yg berbeda berarti memiliki kecepetan yang berbeda dimana sesuai rumus momentun

 p=mv

% maka benda

yang memiliki massa yang lebih kecil meiliki kecepatan yang lebih besar. #erdasarkan rumus energi kinetik  1

 E k = mv

2

% kecepatan memiliki faktor yang lebih

2

 besar dalam menentukan energi kinetik 0kecepatan dikuadratkan sehingga benda yang memiliki massa yang lebih kecil dan kecepatan yang lebih besar  memiliki energi kinetik yang lebih besar daripada benda yang memiliki massa yang lebih besar dan kecepatan yang lebih kecil walaupun momentumnya sama. 6.

!pakah suatu benda Pembahasan : dapat memiliki momentum tetapi 7nergi kinetik  tidak memiliki energi? 1 2  E k = mv $an sebaliknya% 2 apakah suatu benda dapat memiliki energi tetapi tidak memiliki Momentum momentum?  p=mv /eduanya bergantung dari kecepatan dan massa. &ubungan keduanya yaitu : 1

 E k = mv 2

2

 E k =

 Ek =

m( v . v ) 2

(mv )( mv ) 2m

2

p  E k = 2m Jadi ika p 8 *% maka 7k 8 * dan sebaliknya ika 7k 8 *% maka p 8 * !rtinya tidak mungkin sebuah benda memiliki momentum tanpa energi kinetik dan sebaliknya% tidak  mungkin sebuah benda memiliki energi kinetik tanpa momentum./arena keduanya dipengaruhi oleh besaran yang sama 0massa dan kecepatan. ,uatu benda dapat memiliki energi tetapi tidak memiliki momentum% ika  benda tersebut berada di suatu tempat yang tinggi 0memiliki energi potensial tetapi diam 0momentum nol. /arena energi potensial tidak   berkaitan dengan kecepatan% hanya berkaitan dengan massa dan kedudukan benda tersebut. 1*.

$ua buah benda Pembahasan : memiliki energi kinetik sama% tetapi 7nergi kinetik  massanya berbeda. 1 2  E k = mv !pakah momentum 2 kedua benda tersebut sama ? Jelaskan5 Momentum  p=mv

/eduanya bergantung dari kecepatan dan massa. &ubungan keduanya yaitu : 1

 E k = mv 2

2

 E k =

 Ek =

m( v . v ) 2

(mv )( mv ) 2m

2

p  E k = 2m #erdasarkan hubungan diatas maka% ika dua buah  benda memiliki energi kinetik yang sama tetapi massanya berbeda maka momentum kedua benda akan  berbeda. 11.

Perhatikan  berikut5

gambar   Pembahasan :

Mula9mula roket dalam keadaan diam sehingga Mengapa dalam momentum total sistem roket adalah nol. oket tersebut  peristiwa tersebut memiliki tangki yang berisi bahan bakar hidrogen dan teradi gaya dorong oksigen cair. /etika bahan bakar roket digunakan% di  pada roket? dalam roket akan dihasilkan gas dengan tekanan yang sangat tinggi. 2as ini kemudian menyembur kebawah dengan kelauan yang sangat tinggi sehingga menghasilkan momentum yang sangat besar. &ukum kekekalan momentum mengharuskan momentum total sistem roket tetap nol% seperti persamaan berikut : ' 

 Σ P0 = Σ P =0  P r + P g=0  Pr=− P g ,ebagai akibatnya% roket akan bergerak keatas dengan  besar momentum yang sama dengan besar momentum udara yang menyembur ke bawah.

5

1".

Mengapa  pertandingan udo selalu diadakan diatas matras? !pa peran matras pada peristiwa ini?

Pembahasan :

5

/etika peudo dibanting diatas matras ataupun di atas lantai% impuls yang dialami oleh peudo tersebut tetap sama. Peran matras dalam hal ini adalah untuk membuat waktu kontak antara punggung peudo dengan matras  berlangsung lebih lama daripada antara punggung  peudo dengan lantai. ;alaupun impuls yang dialami akan sama% tetapi ika waktu kontak yang dialami  peudo tersebut berbeda% maka gaya impilsif yang akan dialami peudo tersebut akan berbeda%. &al ini  berdasarkan persamaan gaya impulsif berikut ini:  I = F ∆ t 

 F =

I   Δ t 

,esuai dengan persamaan di atas% maka gaya impulsif  yang dikerakan matras pada punggung lebih kecil daripada gaya impulsif yang dikerakan lantai pada  punggung. !kibatnya% peudo yang dibanting di atas matras tidak terlalu merasakan sakit akibat bantingan yang dialaminya dibandingkan ika tidak menggunakan matras. 1'.

Perhatikan  berikut5

gambar   Pembahasan :

5

,esaat sebelum mendarat di tanah ia memiliki kecepatan Mengapa orang yang v =−√ 2 gh . $engan demikian% selama orang melompat dari suati ketinggian selalu tersebut kontak dengan tanah% momentumnya berubah menekuk lututnya dari  Pawal =mv =−m √ 2 gh   . Menadi  Pakhir =0 . ketika mendarat ke tanah ? Perubahan momentum  Δ P = P akhir − Pawal = m √ 2 gh akan memberikan impuls pada kaki orang itu sebesar   I = Δ P = m √ 2 gh kontak

 Δ t 

. #ergantung pada selang waktu

% antara kaki dengan tanah% kaki akan

menderita gaya impuls rata9rata oleh tanah sebesar 

´ =  F 

I  m √ 2 gh =  .  Δ t   Δ t 


 Δ t 

. Makin

 penang arak tekukan lutut% makin lama waktu kontak   Δ t  % dan itu berarti makin kecil gaya impulsif rata9

´ rata  F  . ,edangkan arak tekukan yang lebih pendek  mempersingkat

waktu

kontak

 Δ t 

%

sehingga

meningkatkan gaya impulsif rata9rata. Jika orang mendarat dengan posisi lutut lurus 0tidak mekuk% gaya impulsif rata9rata yang dialami lututnya dapat sangat  besar. Ini dapat mengakibatkan patah tulang pada salah satu atau kedua kaki orang tersebut. 1(.

,ebuah troli yang atapnya terbuka  bergerak dengan kecepatan konstan ditengah huan deras. !ir huan atuh vertikal. Maka yang teradi pada momentum troli dan kecepatan troli adalah ....

Pembahasan :

5

Momentum troli tidak berubah. &al ini disebabkan karena tidak ada gaya yang mengubah lau troli. ,ebenarnya ada gaya dari air huan pada bak troli% namun arah gaya ini vertikal tegak lurus arah gerak troli sehingga tidak akan merubah momentum troli arah mendatar. /arena momentum troli konstan dan massanya bertambah 0akibat air huan maka kecepatan troli akan berkurang

( p= mv ) .

Jadi% momentum tidak berubah dan kecepatannya  berkurang

1-.

Jika p eluru k aret d an  peluru timah ditembakkan pada sebuah papan dengan kecepatan yang sama% maka peluru manakah yang memiliki kekuatan dorongan yang lebih besar dan  bagaimana dampaknya terhadap  papan?

Pembahasan : Peluru timah ketika ditembakkan akan masuk kedalam  papan. Impuls yang diberikan peluru timah sama dengan  beda momentum peluru yaitu mv. v. /arena impuls yang diberikan peluru karet lebih besar% maka daya dorong peluru karet uga lebih besar. Peluru timah memiliki daya rusak lebih besar karena ia memberikan seluruh energi kinetiknya untuk papan. 7nergi kinetik ini diubah menadi energi panas yang akan merusakkan papan. ,edangkan peluru karet energinya dibawa kembali setelah tumbukan. ,ehingga energi yang diterima papan sangat kecil% kerusakan yang ditimbulkannya pun minimum. Jadi% yang memilik kekuatan dorong terbesar adalah  peluru karet. ,edang yang mempunyai kekuatan merusak terbesar adalah peluru timah.

5