Contoh Soal Aturan Kekekalan Momentum

Posted on

Pada artikel sebelumnya telah dibahas perihal kekerabatan antara mementum linear (P) dengan impuls (I). Telah diterangkan bahwa impuls sama dengan perubahan momentum benda (I = ΔP).  Dari kekerabatan tersebut jelas terlihat bahwa momentum suatu benda sanggup berubah apabila terdapat gaya luar yang bekerja pada sistem tersebut.

Akan tenamun, apabila tak ada gaya luar yang menghipnotis benda, maka jumlah momentumnya akan tetap lantaran jumlah momentum awal dan karenanya akan sama. Secara matematis aturan kekalan momentum sanggup ditulis sebagai berikut :

∑P awal = ∑P akhir
m1v1 + m2v2 = m1v1‘ + m2v2

Keterangan :
m1 = massa benda 1 (kg)
m2 = massa benda 2 (kg)
v1 = kecepatan awal benda 1 (m/s)
v2 = kecepatan awal benda 2 (m/s)
v1‘ = kecepatan selesai benda 1 (m/s)
v2‘ = kecepatan selesai benda 2 (m/s)

Berikut disaapabilan peta konsep perihal momentum dan hubungannya dengan impuls serta tumbukan. Salah satu insiden yang mengatakan aturan kekekalan momentum merupakan tumbukan.

Pada semua jenis tumbukan yang terjadi antara dua benda selalu berlaku aturan kekekalan momentum baik itu pada tumbukan lenting sempurna, lenting sebagian, ataupun tumbukan tak lenting sama sekali. Lebih lanjut seputar tumbukan akan dibahas pada artikel selanjutnya.

Pada artikel sebelumnya telah dibahas perihal kekerabatan antara mementum linear  CONTOH SOAL HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

Contoh Soal :

  1. Jika sebuah peluru bermassa 20 gram ditembakkan dari sebuah senapan bermassa 2 kg dengan kecepatan 20 m/s, maka tentukanlah kecepatan senapan sesaat ketika peluru ditembakkan.
    Pembahasan :
    Dik : mp = 20 g = 0,02 kg; ms = 2 kg; vp’ = 20 m/s.

    Ketika peluru ditembakkan, maka senapan akan terdorong ke belakang dan bergerak dengan kecepatan tertentu. Berdasarkan aturan kekalan momentum maka diperoleh :
    mpvp + msvs = mpvp‘ + msvs
    ⇒ 0 + 0 = 0,02 (20) + 2 vs
    ⇒ -2 vs‘ = 0,4
    ⇒ vs‘ = -0,2 m/s
    Jadi, kecepatan senapan ketika peluru ditembakkan merupakan 0,2 m/s ke belakang (berlawanan dengan gerak pelurunya).

  2. Seorang nelayan bermassa 50 kg naik di atas sebuah sampan bermassa 100 kg yang bergerak dengan kecepatan 20 m/s. Jika nelayan tersebut lompat dengan kecepatan 2 m/s dari sampan dengan arah yang sama dengan arah gerak sampan, maka tentukanlah kecepatan bahtera sesaat nelayan tersebut melompat.
    Pembahasan :
    Dik : m = 50 kg; ms = 100 kg; v = vs = 20 m/s; v’ = 2 m/s.

    Dengan rumus kekekalan momentum diperoleh :
    mv + mpvp = mv’ + mpvp
    ⇒50(20) + 100(20) = 50(2) + 100 vp
    ⇒1000 + 2000 = 100 + 100 vp
    ⇒ 2900 = 100 vp
    ⇒ vp‘ = 29 m/s.

Baca Juga:   Soal Dan Pembahasan Aturan I Newton Perihal Gerak