Hukum Kekekalan, Impuls dan Contoh Momentum Linear

Seperti apa contoh momentum linear? Nah, dalam artikel kali ini kita akan menjelaskan konsep hukum kekekalan momentum, impuls, serta memberikan contoh penerapan momentum linear dalam ilmu fisika. Secara sederhana, momentum linear adalah suatu besaran yang diperoleh dengan mengalikan massa suatu objek dengan kecepatannya.

Baca Juga: Contoh Besaran Vektor dalam Ilmu Fisika dan Syaratnya

Hukum Kekekalan dan Contoh Momentum Linear

Hukum kekekalan momentum linear menyatakan bahwa jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja pada suatu sistem, maka total momentum sistem tersebut akan tetap konstan. Penerapan hukum ini dapat diamati dalam berbagai kasus, di mana perubahan momentum dalam sistem hanya dipengaruhi oleh interaksi internal antar objek. 

Berikut ini akan kita ulas lebih lanjut mengenai konsep momentum linear serta contoh penerapannya dalam situasi nyata.

Contoh Pembahasan

Peluru dengan berat massa 10 gram dan kecepatan 1.000 m/s mengenai lalu tembus ke sebuah balok, dengan massa 100 kilogram yang di atas bidang datar tanpa adanya gesekan. Kecepatan peluru setelah menembus balok adalah 100 m/s. Tentukanlah kecepatan balok karena tertembak oleh peluru.

Sebab momentum linear sendiri adalah suatu benda yang merupakan hasil kali perkalian dari massa dan kecepatan, maka dapat tertulis dengan:

p = m . v

Sebagai catatan, hukum contoh momentum linear bisa berlaku jika gaya luar sama dengan nol. Tertulis dengan:

Σp = Σp’

Diketahui:

Massa peluru (mp) = 10 g = 0,01 kg

Massa balok (mb) = 100 kg

Kecepatan peluru saat bergerak mengenai balok (vp) = 1000 m/s

Besar kecepatan balok ketika peluru belum terkena balok (vb) = 0

Kecepatan peluru setelah menembus balok (vp’) = 100 m/s

Ditanya:

Tentukan kecepatan balok karena pengaruh tembakan peluru (vb’).

Berikut cara menjawab rumus pada contoh momentum linear.

Jawab:

Σp = Σp’

Mp vp + mb vb = mp vp’ + mb vb’

(0,01) (100) (0) = (0,01) (100) + (100) vb’

10 + 0 =1 + 100 vb’

10 = 1 + 100 vb’

9 = 100 vb’

vb’ = 9 / 100

vb’ = 0.09 m/s

Dengan demikian, kecepatan yang balok peroleh akibat pengaruh tembakan dari peluru adalah 0,09 m/s.

Impuls dan Momentum Linear

Berikut ini adalah contoh momentum linear yang berkaitan dengan impuls. Dalam permainan bom-bom car, ketika satu mobil menabrak mobil lainnya, terjadi perubahan momentum linear pada kedua mobil tersebut. 

Begitu juga saat bola kita tendang, bola akan bergerak ke depan karena adanya perubahan momentum linear. Kedua konsep ini saling terkait erat. Suatu benda menerima impuls, yang menyebabkan perubahan pada momentum linear. 

Baca Juga: Pengertian Usaha dalam Fisika, Rumus dan Contohnya

Perubahan momentum linear tersebut sebanding dengan besar impuls yang diterima benda. Konsep impuls dan momentum linear sangat berguna untuk menganalisis perubahan gerakan pada benda, membantu kita memahami bagaimana gaya memengaruhi pergerakan suatu objek.

Impuls

Impuls memiliki peran penting dalam menggerakkan suatu benda. Nah, impuls dan momentum linear saling berkaitan, karena impuls merupakan perubahan momentum yang terjadi pada sebuah benda.

Sebagai contoh, jika bola tidak kita tendang ke arah depan, butuh lebih banyak tenaga untuk menggerakkan bola tersebut. Selisih waktu yang diperlukan untuk menggerakkan bola itu disebut impuls. Impuls ini berhubungan langsung dengan perubahan kecepatan bola yang pada gilirannya mengubah momentum linear bola tersebut.

Momentum Linear

Momentum linear adalah ukuran dari gerakan suatu benda yang bergerak dalam garis lurus. Terdapat dua jenis momentum, yaitu momentum linear dan momentum angular. Momentum linear dapat kita lihat pada contoh benda yang jatuh bebas ke bawah. 

Sementara momentum angular terjadi pada benda yang bergerak berputar atau melingkar, seperti boomerang yang kembali ke arah asalnya setelah kita lempar. Momentum menggambarkan seberapa sulit sebuah benda untuk berhenti. 

Untuk menghentikan benda yang memiliki momentum besar, perlu usaha yang besar, yang berkaitan dengan perubahan energi mekanik benda tersebut. Dua faktor utama yang memengaruhi besar momentum, yaitu massa dan kecepatan benda. 

Semakin berat suatu benda dan semakin cepat kecepatannya, semakin besar pula momentum pada benda tersebut, sehingga kiab sulit untuk menghentikannya.

Korelasi Impuls dan Momentum

Tentu saja, impuls dan momentum linear memiliki korelasi yang erat. Ketika sebuah benda menerima impuls, momentum benda tersebut akan mengalami perubahan. Teori mengenai impuls dan momentum linear ini didukung oleh hukum kedua Newton. 

Hukum ini menyatakan bahwa memberikan gaya pada suatu benda akan menghasilkan perubahan momentum benda tersebut dalam satu satuan waktu yang sama besarnya dengan gaya yang diterima. Dengan kata lain, besar gaya yang bekerja pada benda sebanding dengan laju perubahan momentum benda dalam waktu tertentu.

Baca Juga: Pengertian Gerak Epirogenetik, Jenis, dan Contohnya

Oleh sebab itu, impuls serta momentum masuk ke dalam besaran vektor yang terdapat nilai dan arah, yang mana contoh momentum linear sendiri punya arah selaras dengan kecepatan suatu benda. Sementara itu, impuls arahnya selaras dengan gaya impulsifnya. (R10/HR-Online)