Contoh Soal Momentum dan Impuls Beserta Pembahasan

Impuls dan Momentum - Tutorial fisika kali ini akan membahas tentang latihan soal momentum dan impuls.

Seperti yang kita ketahui bahwa Impuls memiliki satuan dalam SI adalah : kg.m/s. Begitu juga dengan Momentum yang dalam satuan SI adalah : SI adalah : kg.m/s. Maka bisa kita katakan Momentum dan Impuls adalah dua besaran yang setara (karena dimensi satuannya sama).

Sebelum kita masuk pada latihan soal, terlebih dahulu kita akan memahami beberapa konsep penting tentang Momentum dan Impuls.

Pengertian dan Rumus Impuls

Disini kita akan coba memahami apa yang dimaksud dengan Impuls yang kemudian dilanjuti apa rumus Impuls.

Apa itu Impuls ?

Impuls berkaitan dengan gaya yang menyebabkan suatu benda diam menjadi bergerak.

Contoh dari kejadian impuls adalah:

Pukulan stick golf yang menyebabkan bola golf bergerak
Bola kaki yang bergelinding ketika bola tersebut ditendang
Pergerakan bola tenis ketika dipukul

Pegerakan bola golf, bola kaki dan bola tenis disebabkan adanya gaya kontak yang bekerja hanya dalam waktu yang singkat. Gaya seperti inilah yang kita namakan dengan gaya impulsif.

Rumus Impuls

Berdasarkan rumus, Impuls adalah perkalian antara gaya dengan selang waktu. Secara matematis, Impuls dapat ditulis dengan rumus :

I = F.Δt

Keterangan :

I adalah impuls (Ns)
F adalah gaya impulsif (N)
Δt adalah perubahan waktu (s)

Pengertian dan Rumus Momentum

Tahap berikutnya dilanjutkan dengan pemahaman tentang apa yang dimaksud dengan Momentum yang kemudian dilanjuti dengan rumus Momentum.

Apa itu Momentum ?

Coba anda bayangkan dua buah kendaraan yang berbeda massa, namun bergerak dengan kecepatan sama. Kira-kira, kendaraan mana yang sukar dihentikan : kendaraan yang bermassa besar atau kecil ?.

Jika dua kendaraan bermassa sama (misalnya truck dengan truck, atau mobil dengan mobil) bergerak mendekati anda, manakah yang lebih sukar anda hentikan: kendaraan dengan kecepatan tinggi atau rendah ?.

Nah tingkat kesukaran dalam menghentikan benda inilah yang disebut dengan Momentum. Jadi, Momentum didefinisikan sebagai ukuran kesukaran untuk memberhentikan suatu benda.

Rumus Momentum

Berdasarkan rumus, Momentum adalah perkalian massa dengan kecepatan. Secara matematis, Momentum dapat ditulis dengan rumus :

P = m . v

Keterangan :

P adalah Momentum (kg m/s)
m adalah massa (kg)
v adalah kecepatan (m/s)

Contoh Soal Impuls dan Momentum

Soal No.1

Berapa besar Impuls pada sebuah bola ketika dipukul dengan gaya 50 Newton dengan waktu 0,01 sekon ?

Pembahasan

I = F.Δt
I = 50 N. 0,01s
I = 0,5 Ns

Soal No.2

Jika sebuah mobil yang memiliki massa 1000 kg bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Berapakah momentum mobil tersebut ?

Pembahasan

m = 1000 kg
v = 36 km/jam = 36.1000/3600 m/s = 10 m/s

P = m . v
P = 1000 x 10 = 10.000 kg.m/s

Jadi besarnya momentum mobil tersebut adalah 10.000 kg.m/s.

Soal No.3

Sebuah bola sepak massa 200 gram menggelinding ke arah timur dengan kecepatan 2 m/s. Ditendang dalam waktu 0,1 sekon. Sehingga kecepatannya menjadi 8 m/s pada arah yang sama. Tentukan gaya yang diberikan kaki penendang terhadap bola !

Pembahasan

Impuls = perubahan momentum
I = F.Δt
I = m.v_t - m.v_o
F.Δt = m.v_t - m.v_o
F =

m(v_t - v_o) / Δt

F =

0,2(8 - 2) / 0,1

F = 12 N

Soal No.4

Sebuah bola bermassa 0,1 kg mula-mula diam, lalu bola bergerak dengan kecepatan bola menjadi 20 m/s setelah dipukul dengan tongkat. Hitunglah besarnya impuls dari gaya pemukul tersebut ?

Pembahasan

m = 0,1 kg
v₁ = 0 m/s (karena bola mula-mula dalam keadaan diam) v₂ = 20 m/s
I = P₂ – P₁
I = m (v₂ – v₁)
I = 0,1 (20 – 0) = 2 Ns
Jadi impuls dari gaya pemukul tersebut adalah 2 Ns.

Soal No.5

Bola kasti bermassa 145 gram dilempar dengan kecepatan 39 m/s ternyata dapat dipukulbalik hingga mencapai kecepatan 52 m/s. Hitunglah impuls yang terjadi pada bola kasti.

Pembahasan

m = 145 gram = 0,145 kg
v₁ = 39 m/s
v₂ = 52 m/s
I = P₂ – P₁
I = m (v₂ – v₁)
I = 0,145 (52 – 39)
I = 0,145 (13)
I = 1,855 Ns

Soal No.6

Sebuah bola bermassa 0,2 kg dalam keadaan diam, kemudian dipukul sehingga bola meluncur dengan kelajuan 150 m/s. Bila lamanya pemukul menyentuh bola 0,1 detik, hitunglah gaya pemukul tersebut ?

Pembahasan

m = 0,2 kg
v₁ = 0 m/s (bola mula-mula dalam keadaan diam)
v₁ = 150 m/s
∆t = 0,1 s

I = F. ∆t
I = m (v₂ – v₁)
F . 0,1 = 0,2(150 - 0)
0,1F = 30
F =

30 / 0,1

= 300 N

Sumber https://bfl-definisi.blogspot.com/