Pernahkah kalian menyaksikan tabrakan antara dua kendaraan di jalan raya? Kira-kira apa yang terjadi ketika dua kendaraan bertabrakan? Jika ditinjau dari ilmu fisika, fatal atau tidaknya suatu tabrakan antara kedua kendaraan ditentukan oleh momentum kendaraan tersebut. Untuk lebih memahami mengenai ini, mari kita pelajari materi momentum dan impuls.
Dalam ilmu fisika, momentum didefinisikan sebagai besaran yang dimiliki oleh benda yang bergerak. Besarnya momentum akan bergantung kepada massa dan kecepatan dari benda tersebut. Secara matematis momentum dapat dituliskan sebagai p = mv, dengan p adalah momentum (kg m/s), m adalah massa benda (kg) dan v adalah kecepatan benda (m/s).
Berdasarkan rumus tersebut, maka bisa diketahui bahwa momentum sebanding dengan kecepatan bendanya. Dengan demikian, arah momentum sama dengan arah kecepatannya, selain itu semakin besar kecepatan suatu benda akan semakin besar momentumnya.
Sedangkan impuls adalah hasil kali antara gaya rata-rata dan selang waktu gaya tersebut bekerja. Secara matematis impuls dapat dituliskan sebagai I=FΔt, dengan I adalah impuls dalam ns, F adalah gaya yang diberikan dalam newton, dan Δt adalah selang waktu dalam sekon.
Hubungan Impuls dan Momentum
Hubungan antara impuls dan momentum dijelaskan oleh teorema impuls-momentum. Teorema impuls-momentum menyatakan bahwa impuls yang bekerja pada suatu benda sama dengan perubahan momentum dari benda tersebut.
(Baca juga: Mengenal 3 Klasifikasi Materi)
Berdasarkan hukum II Newton menyatakan bahwa gaya (F) yang diberikan pada suatu benda besarnya sama dengan perubahan momentum (Δp) benda persatuan waktu (Δt). Secara matematis hubungan antara impuls dan perubahan momentum dapat dituliskan sebagai berikut: I=Δp=p2−p1
Hukum kekebalan Momentum
Hukum kekebalan momentum menyatakan bahwa jika tidak terdapat gaya luar yang bekerja pada system maka momentum benda sebelum dan setelah tumbukan adalah sama. Ini berarti total momentum system benda sebelum tumbukan selalu sama dengan total momentum system benda setelah tumbukan. Secara matematis hukum kekebalan momentum dapat dituliskan sebagai berikut : m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
Keterangan :
Dengan m1 adalah massa benda 1
m2 adalah massa benda 2
v1 adalah kecepatan benda 1 sebelum tumbukan
v2 adalah kecepatan benda 2 sebelum tumbukan
v1 ’ adalah kecepatan benda 1 setelah tumbukan
v2 ’ adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan.
Tumbukan
Tumbukan dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian dan tumbukan tidak lenting sempurna. Untuk mengetahui jenis tumbukan dapat dilihat dari nilai koefisien restitusinya yaitu nilai negatif dari perbandingan antara besar kecepatan relatif kedua benda setelah tumbukan dan sebelum tumbukan. Secara matematis, nilai koefisien restitusi dapat dituliskan sebagai berikut :
Nilai-nilai koefisien restitusi untuk ketiga jenis tumbukan tersebut, yaitu:
Pada tumbukan lenting sempurna, nilai e = 1
Pada tumbukan lenting sebagian, 0 < e < 1
Pada tumbukan tidak lenting sempurna, e = 0
