Hukum kekekalan momentum dan contoh soalnya

Pak guru Mono akan menjelaskan hukum kekekalan momentum, contoh soal, dan pembahasannya. Sebelumnya saya sudah menjelaskan pengertiam momentum dan impuls. Setiap benda yang mengalami tumbukan pasti sedikitnya melibatkan dua buah benda. Tidak mungkin benda yang berdiri sendiri itu mengalami tumbukan kan?

Dalam kehidupan sehari-hari kita bisa menjumpai peristiwa tumbukan. Pada saat kalian bermain kelereng, teman kalian mengincar kelereng kamu, maka akan terjadi tumbukan dan kelereng kamu akan terpental beberapa sentimeter. Coba perhatikan pada gambar di atas. Ada dua buah benda yang berwarna biru dan pink. Kedua benda memiliki kecepatan (v) tertentu. Setelah tumbukan, masing-masing kecepatan benda akan tetap jika tumbukan tersebut lenting sempurna karena tidak ada energi yang hilang.

Hukum kekekalan momentum

Hukum kekekalan momentum berbunyi bahwa mementum total suatu sistem sebelum tumbukan akan sama dengan momentum total setelah tumbukan apabila tidak ada gaya luar yang bekerja pada suatu benda.

Pada kehidupan sehari-hari susah menemukan benda yang mengalami tumbukan lenting sempurna, hanya saja dalam fisika sering diidealisasikan.

Contoh gaya luar yang mempengaruhi hukum kekekalan momentum adalah gaya gesek. Misalnya sebuah kelereng di tanah kita benturkan apabila masing-masing kelereng memiliki kecepatan yang sama apakah akan mengalami hukum kekekalan momentum? Jawabannya tidak karena pasti ada gesekan antara kelereng degan permukaan tanah. Kalau di tanah, gaya gesek kelereng lumayan besar. Tapi kalau di lantai yang licin seperti keramik maka gaya geseknya kecil.

Secara matematis, hukum kekekalan momentum ditulis sebagai berikut:

m1 = massa benda pertama (kg)

v1 = kecepatan benda pertama sebelum mengalami tumbukan (m/s)

v1' = kecepatan benda pertama setelah mengalami tumbukan (m/s)

m2 = massa benda kedua (kg)

v2 = kecepatan benda  kedua sebelum mengalami tumbukan (m/s)

v2' = kecepatan benda kedua setelah mengalami tumbukan (m/s)

Contoh soal

Pada saat kalian memukul golf yang memiliki massa 0,25 kg memiliki kecepatan 60 m/s. Selang waktu kontak antara bola dan stik kamu adalah 0,05 sekon. Pertanyaannya adalah berapa gaya rata-rata yang dikerjakan oleh stik golf kamu?

Diketahui: m = 0,25 kg; v2= 60 m/s

v1 =0 ; t ' = 0,05 s

Ditanya: F = ... ?

Jawab:

F. t ' = m(v2 – v1)

F (0,05) = 0,25  x  (60 – 0)

F = 300 N

Peluru pak polisi memiliki massa 15 gram yang ditembakkan ke arah pencuri sepeda motor. Jika massa senapan 1,6 kg kecepatan peluru yang bergerak mencapai 120 m/s. Coba hitung kecepatan mundur senapan sesaat setelah pak polisi melepas tembakkan!

Diketahui: mp = 15 g = 0,015 kg

vp' =120 m/s

vp = 0 ms

ms= 1,6 kg

Ditanya: vs' = ... . ?

Jawab:

Kita pakai hukum kekekalan momentum pada rumus di atas:

mpvp  + Msvs = mpvp' + msvs'

0 + 0 = (0,015 x 120) + (1,6 x vs'  )

-1,6  vs' = 1,8

vs' = -1,125 m/s

Share this post