Momentum dan Tumbukan: Pengertian, Jenis & Rumus | Fisika Kelas 10

Belajar tentang momentum dan tumbukan, yuk! Mulai dari pengertian, jenis-jenis, hingga rumus dan contoh soalnya dibahas lengkap di artikel ini, lho!

—

 

Siapa yang pernah main bom bom car? Bom bom car atau dikenal juga dengan nama bumper car adalah permainan mobil-mobilan di mana kita akan mengendarai mobil kecil dalam suatu arena yang sengaja dibuat tidak terlalu luas, supaya mobil yang ada dalam arena dapat bertabrakan satu sama lain.

Lho, kok sengaja main tabrak-tabrakan sih? Emangnya nggak bahaya?

Nggak, dong! Wahana bom bom car telah didesain sedemikian rupa agar tetap aman meskipun mobil kita bertabrakan dengan mobil lain. Arena bermain bom bom car biasanya dibuat tidak terlalu luas, agar mobil tidak dapat melaju dengan kecepatan yang terlalu tinggi. Mobil bom bom car pun hanya mampu melaju dengan kecepatan rendah dengan bagian bemper terbuat dari karet yang tebal untuk meminimalisir tumbukan yang terlalu keras apabila mobil saling bertabrakan.

 

Kamu tipe yang suka nabrak-nabrakin orang nggak, waktu main bom bom car? (Sumber: giphy.com)

 

 

Nah, tahu nggak sih, benda yang memiliki massa dan bergerak dengan kecepatan tertentu, seperti halnya mobil yang sedang melaju, memiliki momentum, lho. Apa yang dimaksud dengan momentum?

 

Pengertian Momentum

Momentum adalah besaran yang menunjukkan ukuran kesukaran untuk memberhentikan gerak suatu benda. Untuk menghentikan benda, diperlukan usaha yang besarnya sama dengan perubahan energi mekaniknya.

Baca juga: Gerak Melingkar Beraturan (GMB): Besaran, Rumus, dan Contoh Soal

Semakin besar massa suatu benda, maka semakin besar pula usaha yang diperlukan untuk menghentikan benda tersebut, atau dengan kata lain, benda semakin sukar untuk dihentikan. Artinya, semakin besar massa benda, maka momentum yang dimiliki benda akan semakin besar pula. Jadi, dapat disimpulkan bahwa momentum berbanding lurus dengan massa, atau dapat digambarkan sebagai berikut:

Momentum ~ Massa

p ~ m

Begitu pula dengan kecepatan. Semakin besar kecepatan suatu benda, maka semakin besar pula usaha yang diperlukan untuk menghentikan benda tersebut, atau dengan kata lain, benda semakin sukar untuk dihentikan. Artinya, semakin besar kecepatan benda, maka momentum yang dimiliki benda akan semakin besar pula. Jadi, dapat disimpulkan bahwa momentum berbanding lurus dengan kecepatan, atau dapat digambarkan sebagai berikut:

Momentum ~ Kecepatan

p ~ v

 

Jenis-Jenis Momentum

Momentum terdiri atas dua jenis yaitu momentum linear dan momentum angular. Apa itu? Kita bahas satu per satu, ya.

 

Momentum Linear

Momentum linear adalah momentum dari benda yang bergerak secara translasi. Artinya, momentum ini adalah momentum yang dimiliki oleh benda-benda yang bergeraknya lurus.

 

Momentum Angular

Momentum angular adalah momentum dari benda yang bergerak secara rotasi. Artinya, momentum ini adalah momentum yang dimiliki oleh benda-benda yang bergeraknya melingkar atau berputar.

 

Pembahasan tentang momentum di ruangbelajar sudah dilengkapi fitur Adapto, lho! Wah, seperti apa ya, jadinya? Yuk, cek sekarang dan jangan sampai ketinggalan!

 

Rumus Momentum

Karena momentum berbanding lurus dengan massa dan kecepatan, maka momentum dapat dirumuskan sebagai berikut:

Keterangan:

p = momentum (kg m/s)

m = massa (kg)

v = kecepatan (m/s)

Baca juga: Konsep Hukum Gerak Newton dan Contoh Penerapannya

 

Pengertian Tumbukan

Ketika membahas soal momentum, kita juga tidak terlepas dari pembahasan tentang tumbukan. Tumbukan adalah interaksi dua buah benda atau lebih yang saling bertukar gaya dalam selang waktu tertentu dan memenuhi hukum kekekalan momentum.

Hukum kekekalan momentum berbunyi:

“Jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka momentum sebuah sistem akan selalu konstan.”

Benda yang saling bertabrakan akan mengalami tumbukan yang jenisnya berbeda-beda tergantung dari kondisinya. Jenis-jenis tumbukan ini dibedakan berdasarkan perubahan energi yang terjadi.

 

 

Jenis-Jenis Tumbukan

Tumbukan terdiri atas tiga jenis, yaitu tumbukan lenting sempurna, tumbukan lenting sebagian, dan tumbukan tidak lenting sama sekali (tidak elastis).

 

Tumbukan Lenting Sempurna

Tumbukan lenting sempurna terjadi jika energi kinetik sebelum tumbukan sama dengan energi kinetik setelah tumbukan. Dengan kata lain, semua energi kinetik di kondisi awal menjadi energi kinetik di kondisi akhir. Pada tumbukan ini berlaku hukum kekekalan energi mekanik.

 

Tumbukan Lenting Sebagian

Tumbukan lenting sebagian terjadi jika energi kinetik sebelum tumbukan berubah menjadi energi panas, gesekan, bunyi, atau deformasi (energi yang mengubah bentuk benda) setelah tumbukan. Pada tumbukan ini tidak berlaku hukum kekekalan energi mekanik.

 

Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali

Tumbukan tidak lenting sama sekali terjadi jika energi kinetik berubah saat tumbukan, sehingga membuat benda menyatu dan bergerak bersama setelah tumbukan. Tumbukan ini terjadi apabila salah satu benda memiliki massa dan kecepatan yang jauh lebih besar dibandingkan massa dan kecepatan benda lainnya, sehingga benda lainnya yang bermassa dan berkecepatan kecil akan ikut terbawa. Pada tumbukan ini tidak berlaku hukum kekekalan energi mekanik.

Baca juga: Menghitung Gerak Vertikal dalam Permainan Tenis

 

Rumus Tumbukan

Pada tumbukan, berlaku persamaan sebagai berikut:

 

 

Contoh Soal

Sekarang, kita coba kerjakan latihan soal, yuk! Perhatikan contoh soal di bawah ini:

 

 

Kira-kira gimana ya, penyelesaiannya? Kita coba kerjakan dengan menulis besaran-besaran yang diketahui dulu, ya.

Penyelesaian:

Diketahui:

m₁ = 2000 kg

m₂ = 500 kg

v₁ = 120 km/jam

v₂ = 0 (diam, tidak memiliki kecepatan)

Ditanya:

v’ = ?

Jawab:

m₁ . v₁ + m₂ . v₂ = (m₁ + m₂) . v’

2000 . 120 + 500 . 0 = (2000 + 500) . v’

240.000 = 2.500 v’

v’ = 96 km/jam

Jadi, kecepatan mobil dan becak setelah tumbukan adalah 96 km/jam.

—

Oke, selesai sudah pembahasan kita tentang momentum dan tumbukan, mulai dari pengertian, jenis-jenis, hingga rumus dan contoh soalnya. Gimana? Mudah dipahami, kan? Kalau kamu butuh pembahasan lebih lanjut mengenai momentum dan tumbukan, kamu bisa lho, cek video pembelajaranya di ruangbelajar! Daftar sekarang!

Sumber Gambar:

GIF ‘Bumper Car’ [Daring]. Tautan: https://giphy.com/gifs/ballinthefamily-bitf-1hzAAFIBjBQXyU6xBO (Diakses: 6 April 2022).

 

Artikel ini pertama kali ditulis oleh Rabia Edra dan telah diperbarui oleh Kenya Swawikanti pada 6 April 2022.