Momentum dan tumbukan: panduan belajar

Gagasan utama

Momentum adalah massa kali kecepatan. Dalam tumbukan atau ledakan tanpa gaya luar, momentum total sistem kekal, meskipun energi kinetik tidak.

• Impuls adalah gaya kali waktu bekerjanya dan sama dengan perubahan momentum: FΔt = Δp.
• Pada tumbukan tidak lenting sempurna benda saling menempel dan bergerak dengan v′ = (m₁v₁ + m₂v₂) ÷ (m₁ + m₂).
• Pada tumbukan lenting, momentum dan energi kinetik sama-sama kekal.
• Momentum adalah vektor. Beri tanda pada arah, misalnya kanan positif dan kiri negatif, sebelum menjumlahkan.

Persamaan penting

• p = mv
• J = FΔt = Δp
• m₁v₁ + m₂v₂ = m₁v₁′ + m₂v₂′
• v′ = (m₁v₁ + m₂v₂) ÷ (m₁ + m₂) (perfectly inelastic)

Contoh soal

Mobil 1000 kg dengan 20 m/s menabrak mobil 1000 kg yang diam dan keduanya menyatu. Sebelum: 1000 × 20 = 20 000 kg·m/s. Sesudah: 2000 × v′ = 20 000, sehingga v′ = 10 m/s. Energi kinetik turun dari 200 kJ menjadi 100 kJ, jadi setengahnya hilang menjadi deformasi dan kalor.

Kesalahan umum

• Menjumlahkan momentum tanpa tanda, sehingga kecepatan ke kiri dihitung seperti ke kanan.
• Menganggap energi kinetik kekal pada semua tumbukan. Energi itu kekal hanya pada tumbukan lenting.
• Memakai massa satu benda saja ketika benda-benda menyatu.

Latihan

Uji dirimu dengan soal latihan tentang topik ini: Momentum dan tumbukan