Makalah Fisika Teknik Lanjutan (Kekekalan Momentum Linear)

KEKEKALAN MOMENTUM LINEAR

Oleh karena masing-masing benda memberi gaya pada benda lainnya maka momentum masing-masing benda berubah. Dalam setiap selang waktu, perubahan vector momentum.Dua buah partikel saling bertumbukan. Pada saat bertumbukan kedua partikel saling memberikan gaya (aksi-reaksi),  F₁₂ pada partikel 1 oleh partikel 2 dan F₂₁ pada partikel 2 oleh partikel 1.

Perubahan momentum pada partikel 1 :

p₁₂=  ∫ F₁₂  dt  = Fr₁₂ t

Perubahan momentum pada partikel  :

∆p₂=  ∫ F₂₁ dt  = Fr₂₁ ∆t

Karena F₂₁= - F₁₂  makaFr₂₁ = - Fr₁₂

oleh karena itu      p₁ = - ∆p₂

Momentum total sistem :p = p₁+  p₂ dan perubahan momentum total sistem :

∆p= p₁  + ∆p₂  = 0

“Jika tidak ada gaya eksternal yang bekerja, maka tumbukan tidak mengubah momentum total sistem”.

partikel yang satu besarnya sama dan arahnya berlawanan dengan perubahanvector momentum partikel yang lain.

Catatan : selama tumbukan gaya eksternal (gaya grvitasi, gaya gesek) sangat kecil dibandingkan dengan gaya impulsif, sehingga gaya eksternal tersebut dapat diabaikan.

2.6 HUKUM KEKALAN MOMENTUM LINEAR

Pada pokok bahasan Momentum dan Impuls  ,   kita telah berkenalan dengan konsep momentum serta pengaruh momentum benda pada peristiwa tumbukan. Pada kesempatan ini kita akan meninjau momentum benda ketika dua buah benda saling bertumbukan. Ingat ya, momentum merupakan hasil kali antara massa benda dengan kecepatan gerak benda tersebut. Jadi momentum suatu benda selalu dihubungkan dengan massa dan kecepatan benda. Kita tidak bisa meninjau momentum suatu benda hanya berdasarkan massa atau kecepatannya saja.

Hukum Kekekalan Momentum Tidak peduli berapapun massa dan kecepatan benda yang saling bertumbukan, ternyata momentum total sebelum tumbukan = momentum total setelah tumbukan. Hal ini berlaku apabila tidak ada gaya luar alias gaya eksternal total yang bekerja pada benda yang bertumbukan. Jadi analisis kita hanya terbatas pada dua benda yang bertumbukan, tanpa ada pengaruh dari gaya luar Sekarang perhatikan gambar di bawah ini.

Jika dua benda yang bertumbukan diilustrasikan dengan gambar di atas, maka secara matematis,hukum kekekalan momentum dinyatakan dengan persamaan :Momentum sebelum tumbukan = momentum setelah tumbukan

 +  =  +

Keterangan :

 = massa benda 1,

 = massa benda 2,

 = kecepatan benda 1 sebelum tumbukan,

 = kecepatan benda 2 sebelum tumbukan,

= kecepatan benda 1 setelah tumbukan,

 = kecepatan benda 2 setelah tumbukan

Jika dinyatakan dalam momentum, maka :

 = momentum benda 1 sebelum tumbukan,

 = momentum benda 2 sebelum tumbukan,

= momentum benda 1 setelah tumbukan,

 = momentum benda 2 setelah tumbukan

Perlu anda ketahui bahwa Hukum Kekekalan Momentum ditemukan melalui percobaan pada pertengahan abad ke-17, sebelum Newton merumuskan hukumnya tentang gerak (mengenai Hukum II Newton versi momentum telah saya jelaskan pada pokok bahasan Momentum, Tumbukan dan Impuls).Walaupun demikian, kita dapat menurunkan persamaanHukum Kekekalan Momentum dari persamaan hukum II Newton.Yang kita tinjau ini khusus untuk kasus tumbukan satu dimensi, seperti yang dilustrasikan pada gambar di atas.

Tweet

Subscribe to receive free email updates: