tirto.id - Materi pelajaran Fisika Kelas 11 SMA di antaranya membahas hukum kekekalan momentum, rumus dan contoh soal. Namun sebelum lebih jauh tentang materi tersebut, berikut ini penjelasan seputar dasar momentum.
Momentum merupakan salah satu besaran lain yang menjelaskan tentang gerak suatu benda. Momentum diperoleh dari hasil kali massa (m) dan kecepatan (v) suatu objek, yang menunjukkan ukuran kesukaran suatu benda untuk berhenti bergerak.
Kemudian, satuan momentum adalah kg.m/s yang disimbolkan dengan "p". Maka dari itu, besaran momentum secara matematis dapat dituliskan sebagai berikut:
p = m.v
keterangan:
- p = momentum (kg.m/s)
- m = massa benda (kg)
- v = kecepatan benda (m/s)
Semakin cepat suatu benda bergerak, ukuran momentumnya akan kian besar. Lebih lanjut, ketika kecepatan gerak suatu benda semakin besar, tingkat kesukaraan untuk menghentikannya kian besar pula.
Di sisi lain, hal yang sama berlaku untuk massa benda. Sebab momentum berbanding lurus dengan massa dan kecepatan suatu benda.
Semakin besar massa benda, tingkat kesukaran untuk menghentikannya ketika bergerak juga meningkat. Kemudian, tingkat momentum dikatakan bernilai nol ketika benda dalam keadaan diam.
Bunyi Hukum Kekekalan Momentum
Hukum dasar yang menjadi prinsip pemahaman momentum dalam ilmu fisika adalah Hukum Kekekalan Momentum.
Bunyi Hukum Kekekalan Momentum sebagai berikut:
"Pada peristiwa tumbukan, jumlah momentum benda-benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah konstan (tidak berubah) selama tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda tersebut".
Lebih lanjut, apabila 2 benda bertumbukan, nilai momentumnya akan sama antara sebelum dan sesudah tumbukan. Bunyi Hukum Kekekalan Momentum secara matematis dapat dituliskan dengan rumus sebagai berikut:
m₁.v₁ + m₂.v₂ = m₁.v₁' + m₂.v₂'
Keterangan:
- m₁ = massa benda pertama (kg)
- m₂ = massa benda kedua (kg)
- v₁ = kecepatan benda pertama (m/s)
- v₂ = kecepatan benda kedua (m/s)
- v₁' = kecepatan benda pertama setelah tumbukan (m/s)
- v₂' = kecepatan benda kedua setelah tumbukan (m/s)
Contoh Soal Hukum Kekekalan Momentum
Untuk lebih memahami materi Hukum Kekekalan Momentum, diperlukan contoh soal untuk pengaplikasian. Berikut ini contoh soal Hukum Kekekalan Momentum beserta rumus dan jawabannya:
1. Sebuah truk bermassa 1000 kg bergerak menuju timur dengan kecepatan 30 m/s. Berapakah momentum dari truk tersebut?
Diketahui:
- m = 1000 kg
- v = 30 m/s
- Ditanyakan v atau momentum truck.
- p = m.v
- p = 1000 kg x 30 m/s
- p = 30.000 kg.m/s
2. Seorang anak laki-laki berlari dengan kecepatan 5 m/s menuju arah utara. Diketahui berat badan anak laki-laki tersebut 40 kg. Berapa momentum dari anak tersebut?
Diketahui:
- m = 40 kg
- v = 5 m/s
- Ditanyakan v atau momentum anak
- p = m.v
- p = 5 kg x 40 m/s
- p = 200 kg.m/s
3. Rudi mengendarai motor dengan kecepatan 20 m/s ke arah timur. Dikonfirmasi berat Rudy 50 kg dan massa motornya 100 kg. Berapakah momentum dari Rudy ketika menaiki motor tersebut?
Diketahui:
- m Rudy = 50 kg
- m motor = 100 kg
- m = m Rudy + m motor = 150 kg
- v = 20 m/s
- p = m.v
- p = 150 kg x 20 m/s
- p = 3000 kg.m/s
4. Sebuah benda dengan massa 1 kg bergerak ke arah sumbu x positif dengan kecepatan 2 m/s.
Sebuah benda lain memiliki massa 2 kg bergerak dengan kecepatan 2 m/s berlawanan arah dengan benda pertama. Setelah bertumbukan, kedua benda bergerak bersama-sama. Berapakah kecepatan kedua benda tersebut?
Diketahui:
- m₁ = 1 kg
- m₂ = 2 kg
- v₁ = 2 m/s
- v₂ = -2 m/s
- Rumus = m₁.v₁ + m₂.v₂ = m₁.v₁' + m₂.v₂'
- v₁' = v₂' = v'
- m₁.v₁ + m₂.v₂ = m₁.v₁' + m₂.v₂'
- m₁.v₁ + m₂.v₂ = (m₁ + m₂). v'
- 1 (1 kg) x (2 m/s) + (2 kg) x (-2 m/s) = (1 kg + 2 kg) x v'
- 2 + (-4) = 3 v'
- v' = -2/3 m/s
- v' = - 0,67 m/s.
Editor: Dhita Koesno
