FISIKA 11

132
Fisika Kelas XI
3. Sebuah bola golf dipukul dengan gaya 250 N. Apabila tongkat golf
menyentuh bola selama 0,005 s, hitunglah impuls dari bola tersebut.
4. Sebuah truk yang berjalan dengan kecepatan 15 m/s bertabrakan
de ngan mobil yang bergerak dari arah yang berlawanan dengan
kecepatan 30 m/s. Massa truk dan mobil masing-masing adalah
6.000 kg dan 1.500 kg. Tentukan:
a. momentum truk sebelum tabrakan,
b. momentum mobil sebelum tabrakan,
c. momentum total dari mobil dan truk.
B Hukum Kekekalan Momentum
Untuk memahami Hukum Kekekalan Momentum, kita ambil contoh
sebuah mobil truk yang bergerak dengan kelajuan tinggi. Mobil ini
tentunya mempunyai momentum yang besar. Ketika menabrak mobil
lain, misalnya sedan, yang diam, kecepatan truk akan berkurang, sedangkan
sedan akan bergerak. Ini berarti momentum mobil truk berkurang
dan momentum mobil sedan bertambah. Ini disebabkan karena truk
memberikan momentumnya pada mobil sedan. Dengan kata lain, momentum
truk tidak hilang melainkan diberikan kepada sedan. Inilah salah
satu contoh yang menunjukkan Hukum Kekekalan Momentum.
Kita ambil contoh dua benda dengan massa m 1 dan m 2 yang masing-masing
bergerak dengan kecepatan v 1 dan v 2 . Ketika bertumbukan,
kedua benda akan memberikan gaya pada benda satunya yang sama besar
tetapi berlawanan arah. Hal ini sesuai dengan Hukum III Newton yang
menyatakan,
=−
F F
aksi reak
Jika benda 1 yang memberikan gaya aksi (Faksi ), maka benda 2
melakukan reaksi. Dari pengertian impuls sebagai perubahan momentum,
kita mendapatkan,
F Δt
= mv’ mv
aksi 1 1− 1 1
F Δt = m v’ −m
v2 reaksi 2 2 2
Jika kedua persamaan ini dijumlahkan, kita medapatkan persamaan,
( F + F ) Δt
= ( mv’ mv m v’ m v
aksi reaksi 1 1− 1 1) + ( 2 2− 2 2)
Karena F =− F
aksi reak,
maka
0 = ( m1v’ 1 − mv 1 1) + ( m2v’ 2 − m2v2)
mv + mv = mv’ − mv’
1 1 2 2 1 1 2 2
Persamaan terakhir menunjukkan bahwa jumlah momentum sebelum
dan sesudah tumbukan adalah sama. Ini merupakan bunyi Hukum
Kekekalan Momentum untuk tumbukan.