Momentum

Sebuah truk bermuatan penuh akan lebih sulit untuk berhenti daripada sebuah mobil kecil, walaupun kecepatan kedua kendaraan itu sama.  Kenapa demikian? Dalam pengertian fisisnya dikatakan bahwa momentum truk lebih besar daripada mobil. Secara Fisika, pengertian momentum adalah hasil kali antara massa benda (m) dan kecepatannya (v), yang dituliskan sebagai berikut.

p = m. v  ...............................(5–1)

dengan: m = massa benda (kg),

                v = kecepatan benda (m/s), dan

                p = momentum benda (kgm/s).

Dari  Persamaan (5–1) tersebut, dapat dilihat bahwa momentum merupakan besaran vektor karena memiliki besar dan arah.

Contoh

1. Sebuah mobil bermassa 1.500 kg bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Berapakah momentum mobil tersebut?

Jawab

Diketahui: m = 1.500 kg dan v = 36 km/jam.

m = 1.500 kg

v = 36 km/jam = 10 m/s

Momentum mobil: p = mv = (1.500 kg)(10 m/s) = 15.000 kgm/s.

2. Perhatikan data berikut ini.

a. Mobil bermassa 2.000 kg yang berisi seorang penumpang bergerak dengan kecepatan 72 km/jam.

b. Seseorang mengendarai motor bermassa 100 kg dengan kecepatan 108 km/jam.

c. Seseorang naik motor bermassa 100 kg dan membonceng seorang lainnya, bergerak dengan kecepatan 54 km/jam. Jika massa orang 50 kg, data manakah yang memiliki momentum terbesar?

Jawab

Diketahui: m_mobil  = 2.000 kg, m_motor = 100 kg, v_motor ke–2 = 54 km/jam = 15 m/s, v_motor ke–1 = 108 km/jam = 30 m/s, dan v_mobil =72 km/jam = 20 m/s

a. Momentum mobil dengan seorang penumpang:

       pmobil =  (m_orang + m_mobil)(v_mobil)

                     =  (50 kg + 2.000 kg)(20 m/s) = 41.000 kgm/s

b. Momentum motor dengan seorang pengendara:

       pmotor=  (m_orang + m_motor)(v_motor ke–1)

                    = (50 kg + 100 kg)(30 m/s) = 4.500 kgm/s

c. Momentum motor dengan dua orang:

        pmotor =  (2 m_orang + m_motor) (v_motor ke–2)

                     =  (100 kg + 100 kg)(15 m/s) = 3.000 kgm/s

Jadi, momentum yang terbesar adalah momentum yang dimiliki oleh motor dengan

seorang pengendara, yaitu 4.500 kgm/s.

3. Benda A dan benda B masing-masing bermassa 2 kg dan 3 kg, bergerak saling tegak lurus dengan kecepatan masing-masing sebesar 8 m/s dan 4 m/s. Berapakah momentum total kedua benda tersebut?

Jawab

Diketahui: mA = 2 kg, m_B = 3 kg, vA = 8 m/s, dan v_B = 4 m/s.

p_A = m_A . v_A = (2 kg)(8 m/s) = 16 kgm/s

p_B = m_B . v_B  = (3 kg)(4 m/s) = 12 kgm/s

Momentum adalah besaran vektor sehingga untuk menghitung besar momentum total

kedua benda, digunakan penjumlahan vektor:

ptotal = (p_A² + p_B²)^1/2 = [(16 kgm/s)² + (12 kgm/s)²]^1/2

= 20 kgm/s.

Latihan

1. Sebuah sepeda motor bermassa 100 kg bergerak dengan kecepatan sebesar 90 km/jam. Jika massa pengendara motor 60 kg, berapakah momentum mobil tersebut?

2. Mobil A dan mobil B masing-masing bermassa 2.000 kg dan 1.500 kg bergerak dengan kecepatan masing-masing 54 km/jam dan 72 km/jam. Tentukanlah momentum total kedua mobil tersebut, jika kedua mobil tersebut bergerak:

a. searah,

b. berlawanan arah,

c. saling tegak lurus, dan

d. membentuk sudut 120°.

|| Peta Konsep || Momentum || Impuls || Hubungan antara Impuls dan Momentum || Tumbukan || Tumb.Lenting Sempurna|| Tumb. Lenting Sebagian || Tumb. Tdk Lenting || Hukum Kekekalan Momentum || Hukum Kekekalan Energi ||