Mengenal Momentum dan Impuls dalam Fisika

by Trianilus
0 comment 119 views
Mengenal Momentum dan Impuls dalam Fisika

Pernahkah Anda mendengar kata momentum dan impuls dalam ilmu fisika? Jika belum, tentunya Anda mengetahui olahraga karate kan?

Nah, di dalam olahraga tersebut, seorang pemain karate (karateka) diajarkan untuk menghantamkan kepalan tangannya dengan cepat dan kuat. Karena hantaman yang kuat dan berlangsung singkat itu membuat lawannya menderita gaya impulsif yang besar. Sehingga lawan merasakan kesakitan atau bahkan terjatuh.

Dari kejadian tersebut, dapat disimpulkan bahwa semakin besar gaya impulsif yang didapat, maka si penerima gaya impulsif akan merasakan sakit yang luar biasa. Sebenarnya apa itu impulsif? Dan apa itu momentum?

Momentum dan impuls adalah satu kesatuan yang tidak bisa dipisahkan dalam proses pembelajaran fisika. Oleh karenanya, kita harus mempelajarinya secara bersamaan agar mudah memahaminya.

Momentum dan impuls dapat dikatakan sebagai dua besaran yang sama atau setara. Sebab, mereka memiliki Satuan Internasional (SI) yang sama serta memiliki satuan dimensi yang sama juga.

Untuk mengetahui lebih lanjut, simak pembahasan terkait momentum dan impuls berikut ini.

Momentum dan Impuls dalam Fisika

1. Momentum

Biasanya, penyiar olahraga di TV menyebut, “sebuah tim memiliki momentum”. Itu berarti tim tersebut bergerak dengan cepat dan dulit untuk berhenti. Ya, momentum dapat didefisinikan sebagai ukuran kesukaran untuk memberhentikan suatu benda.

Dalam ilmu fisika, momentum adalah besaran turunan yang muncul karena terdapat benda bermassa yang bergerak. Besaran turunan ini dilambangkan ‘P’.

P didapatkan melalui perkalian antara massa dengan kecepatan. Sehingga, momentum dapat dirumuskan sebagai berikut:

P = m.v

Dengan keterangan ‘P’ adalah momentum (kg m/s), ‘m’ sama dengan massa (kg) dan ‘v’ sama dengan kecepatan (m/s).

Baca :   Memahami Bagaimana Proses Terjadinya Hujan

Perlu diketahui, momentum akan mengalami perubahan jika massa dan kecepatan mengalami perubahan. Jika suatu benda semakin cepat bergerak, maka momentumnya akan semakin besar. Semakin besar momentumnya, maka suatu benda akan memiliki kekuatan yang semakin besar. Sebaliknya, jika benda dalam kondisi diam, maka momentumnya sama dengan nol

Untuk mempermudah pemahaman Anda, simak contoh soal momentum berikut ini:

Ada sebuah mobil yang memiliki berat 1 ton melaju dengan kecepatan 36 km/jam. Berapa momentum mobil tersebut?

Diketahui: m = 1 ton, jika diubah menjadi kilogram menjadi 1.000 kg. Sementara v = 36 km/jam, jika diubah menjadi meter per detik menjadi 36.000/3.600 m/s. Jadi, v = 10 m/s.

Rumus momentum: P = m.v

P = 1.000 x 10 = 10.000

Sehingga, besaran momentum pada mobil itu 10.000 kg m/s.

2. Impuls

Kita ketahui bersama, bahwa suatu benda dapat bergerak karena adanya gaya. Misalnya, Anda menjadi kiper dalam permainan sepak bola. Saat goal-kick, Anda harus menendang bola yang Anda taruh di bawah ke arah depan. Bola yang mulanya diam itu kemudian bergerak saat mendapatkan gaya tendangan dari Anda.

Nah, gaya tendangan Anda tersebut termasuk gaya kontak yang bekerja dalam waktu singkat. Gaya seperti inilah yang disebut impuls.

Impuls adalah peristiwa gaya yang bekerja pada suatu benda atau materi dalam waktu yang sangat singkat. Impuls didapatkan melalui perkalian antara suatu gaya dengan waktu singkat di mana gaya bekerja. Secara matematis, berikut rumus dari impuls:

I = F. Δt

Keterangan: ‘I’ adalah impuls (Ns). Sementara F sama dengan gaya impulsif (N) dan Δt sama dengan selang waktu (s).

Baca :   Pengertian Gelombang dan Sifat-sifatnya

Untuk mempermudah pemahaman Anda, simak contoh soal impuls berikut ini:

Seorang pemain sepak bola menendang bola dengan gaya 20 N dalam selang 0,5 sekon. Berapa impuls yang bekerja pada bola tersebut?

Diketahui F = 20 N dan Δt = 0,5 s.

Rumus impuls: I = F. Δt

I = 20 N x 0,5 s

I = 10 Ns

Jadi, besaran impuls yang bekerja pada bola tersebut ialah 10 Ns.

Perlu Anda ketahui, gaya impulsif banyak diterapkan dalam peristiwa sehari-hari. Misalnya, di dalam helm ditambahkan gabus atau spon. Menurut Anda mengapa hal itu dilakukan?

Ya, hal ini berkaitan dengan keselamatan. Saat terjadi benturan, helm yang ditambahkan gabus atau spon menghasilkan gaya impulsif yang lebih kecil. Gaya impulsif yang kecil akan memberikan rasa sakit yang kecil. Sebaliknya, gaya impulsif yang besar akan memberikan rasa sakit yang besar. Sehingga, dengan ditambahkannya gabus atau spon, rasa sakit akan berkurang jika terjadi benturan.

Penambahan gabus di dalam kardus TV juga serupa fungsinya dengan penambahan gabus pada helm. Ya, saat Anda membeli TV, dan membuka kemasan kardusnya, Anda akan menemukan gabus yang diletakkan di sudut-sudut kardus. Ini dimaksudkan supaya ketika kardus yang berisi TV itu terjatuh dan terbentuk benda lainnya, waktu kontak sampai mengenai TV menjadi lebih lama. Karena lebih lama, maka gaya impulsif yang dihasilkan lebih kecil. Sehingga, TV di dalam kardus itu kemungkinan besar tidak mengalami kerusakan.

Selain itu, gaya impulsif juga dapat kita jumpai di olahraga judo. Olahraga banting-membanting ini selalu digelar di atas matras. Tujuannya, agar pemain yang dibanting hanya merasakan sakit kecil karena gaya impulsif yang dikerjakan matras pada punggung pemain relatif kecil. Berbeda jika ia dibanding di lantai, maka gaya impulsifnya besar. Sehingga, ia tidak dapat menahan sakit akibat gaya impulsif besar itu.

Baca :   Memahami Cara Kerja Kromatografi

Gaya impulsif pun dapat ditemukan dalam pertandingan karate. Pemain karate (karateka) selalu menarik kepalan tangannya dengan cepat dan mengantamkan kepalan tangannya itu dengan cepat pula ke arah lawannya. Hal ini dilakukan agar selang waktu kontak antara kepalan tangan karateka dan badan lawan berlangsung dalam waktu sesingkat mungkin. Harapannya, si lawan mendapatkan gaya impulsif yang besar sehingga merasakan sakit yang besar pula.

Hubungan Momentum dan Impuls

Hubungan antara momentum dan impuls dapat diuraikan melalui teorema impuls-momentum. Bunyi teori impuls-momentum adalah impuls yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan momentum dari benda tersebut.

Berdasarkan hukum Newton II, gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan perkalian antara massa dengan percepatan. Sehingga, secara matematis, kita memperoleh rumus sebagai berikut:

F = m.a

Jika hukum Newton ini kita masukkan ke rumus impuls (I = F.Δt), maka kita akan mendapatkan rumus sebagai berikut:

I = F.Δt

I = m.a (t2 – t1)

I = m.(v/t)/(t2 – t1)

I = m.v1 – m.v2

I = ΔP

Jadi, kita dapat menyimpulkan bahwa besarnya impuls yang dikerjakan atau bekerja pada suatu benda memiliki besaran yang sama dengan perubahan momentum pada benda tersebut (I = ΔP). Apabila tidak ada gaya luar yang memengaruhi benda, maka momentum akan berjumlah sama. Hal ini dikarenakan jumlah momentum awal dan jumlah momentum akhir bernilai sama.

Demikian pembahasan tentang momentum dan impuls dalam ilmu fisika. Semoga pembahasan ini dapat memberikan pengetahuan dan wawasan baru untuk Anda.

You may also like

Leave a Comment