Linearer Impuls
Der lineare Impuls, üblicherweise als Impuls abgekürzt, ist definiert als das Produkt aus Masse und Geschwindigkeit.
p = mv
Beschreibung: p = Impuls, m = Masse (Kilogramm), v = Geschwindigkeit (Meter/Sekunde)
Der Impuls ist eine vektorielle Größe und besitzt daher neben seinem Betrag auch eine Richtung. Die Richtung des Impulses entspricht der Richtung der Geschwindigkeit oder der Bewegungsrichtung des Objekts.
Momentum berbanding lurus dengan massa dan kecepatan. Semakin besar massa, semakin besar momentum. Demikian juga semakin besar kecepatan, semakin besar momentum. Misalnya terdapat dua mobil, sebut saja mobil A dan mobil B. Jika massa mobil A lebih besar dari massa mobil B dan kedua mobil bergerak dengan kecepatan yang sama maka mobil A mempunyai momentum lebih besar daripada mobil B. Demikian juga jika mobil A dan mobil B mempunyai mempunyai massa sama dan mobil A bergerak lebih cepat daripada mobil B maka momentum mobil A lebih besar daripada momomentum mobil B. Apabila sebuah benda bermassa tidak bergerak atau diam maka momentum benda tersebut nol.
Satuan internasional momentum adalah kilogram meter / sekon, disingkat kg m/s.
Impuls
Impuls didefinisikan sebagai hasil kali gaya atau resultan dengan gaya dengan selang waktu.
Theorem Impuls-Momentum
Teorema impuls – momentum diperoleh dengan cara menurunkan persamaan hukum II Newton dalam bentuk momentum.
Information :
Beispiel für eine Frage
1. Bola bermassa 1 kg dilempar horisontal dengan kelajuan 2 m/s. Kemudian bola dipukul searah dengan arah mula-mula. Lamanya bola bersentuhan dengan pemukul 1 milisekon dan kelajuan bola setelah meninggalkan pemukul adalah 4 m/s. Berapa besar gaya yang diberikan oleh pemukul pada bola ?
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
Arah gerakan bola sama sehingga kelajuan awal dan kelajuan akhir mempunyai tanda yang sama.
Ditanya : gaya F
Antwort:
2. Bola bermassa 1 kg dilempar horisontal ke kanan dengan kelajuan 10 m/s. Setelah dipukul, bola bergerak ke kiri dengan kelajuan 20 m/s. Tentukan besar impuls yang bekerja pada bola.
Diskussion
Es ist bekannt, dass:
m = 1 kg, vo = 10 m/s, vt = -20 m/s
Arah gerakan atau arah kecepatan bola berlawanan karenanya kelajuan awal dan kelajuan akhir mempunyai tanda yang berbeda.
Ditanya : impuls (I)
Antwort:
I = m (vt - vo) = (1)(-20 – 10) = (1)(-30) = -30 kg m/s.
Tanda negatif menunjukan bahwa arah impuls sama dengan arah kelajuan akhir bola (ke kiri).
3. Seorang siswa memukul bola voli bermassa 0,1 kg yang pada mulanya diam. Tangan siswa tersebut bersentuhan dengan bola voli selama 0,01 detik. Setelah dipukul, bola voli bergerak dengan kelajuan 2 m/s. (a) Berapa besar gaya yang dikerjakan tangan siswa pada bola voli ? (b) Hukum III Newton menyatakan bahwa jika siswa mengerjakan gaya pada bola maka bola juga mengerjakan gaya pada siswa. Berapa besar gaya yang dikerjakan bola pada siswa ? (c) Jika tangan siswa bersentuhan dengan bola voli selama 0,001 sekon, berapa besar gaya yang dikerjakan bola pada tangan siswa ?
Diskussion
Ist bekannt :
Gefragt : gaya F
Jawab :
(a) Gaya yang dikerjakan oleh tangan siswa pada bola jika waktu kontak 0,01 sekon
(b) Gaya yang dikerjakan oleh bola pada tangan siswa jika waktu kontak 0,01 sekon
Hukum III Newton : F aksi = – F reaksi
Besar gaya yang dikerjakan bola pada tangan siswa adalah 200 Newton.
(c) Gaya yang dikerjakan oleh bola pada tangan siswa jika waktu kontak 0,001 sekon
Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa gaya yang dikerjakan bola pada tangan siswa lebih besar ketika waktu kontak lebih singkat. Gaya yang lebih besar menyebabkan tangan siswa lebih sakit. Anda dapat membuktikan hal ini ketika bermain bola voli. Jika anda memukul bola voli yang lebih keras, waktu kontak antara tangan anda dengan bola lebih singkat dibandingkan ketika anda memukul bola yang lebih lembut. Perbedaan waktu kontak menyebabkan tangan anda terasa lebih sakit ketika memukul bola yang lebih keras.
4. Soal UN 2011/2012 C61 No.13
Sebuah bola karet massanya 75 gram dilemparkan horisontal hingga membentur dinding seperti gambar. Jika bola karet dipantulkan dengan laju yang sama, maka besar Impulse bola yang terjadi adalah…
Ein 0
B. 1,5 Ns
C. 3,0 Ns
D. 3,7 Ns
E. 5,5 Ns
Diskussion
Ist bekannt :
Kugelmasse (m) = 75 Gramm = 0,075 kg
Geschwindigkeit Anfang (v)o) = -20 m/s
Endgeschwindigkeit (vt) = 20 m/s
Die Bewegungsrichtung des Balls (Geschwindigkeitsrichtung) ist entgegengesetzt, daher haben die Anfangsgeschwindigkeit und die Endgeschwindigkeit unterschiedliche Vorzeichen.
Gefragt Impuls
Jawab :
Impuls = Änderung des Impulses
I = Δp
I = m (vt - vo) = 0,075 (20 – (-20)) = 0,075 (20 + 20) = 0,075 (40)
I = 3 Ns
Ns steht für Newton zweites.
Die richtige Antwort ist C.
5. Nationale Prüfung 2011/2012, Frage A81 Nr. 13
Ein Ball mit einer Masse von 20 Gramm wird mit einer Geschwindigkeit von v geworfen.1 = 4 m/s ke kiri. Setelah membentur tembok memantul dengan kecepatan v2 = 2 m/s ke kanan. Besar impuls yang dihasilkan adalah….
A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns
Diskussion
Ist bekannt :
Kugelmasse (m) = 20 Gramm = 0,02 kg
Anfangsgeschwindigkeit (v1) = – 4 m/s
Endgeschwindigkeit (v2) = 2 m/s
Die Bewegungsrichtung des Balls (Geschwindigkeitsrichtung) ist entgegengesetzt, daher haben die Anfangsgeschwindigkeit und die Endgeschwindigkeit unterschiedliche Vorzeichen.
Gefragt Impuls
Jawab :
Impuls = Änderung des Impulses
I = Δp
I = m (v2 - v1) = (0,02)(2 – (-4)) = (0,02)(2 + 4)
I = (0,02)(6) = 0,12 N.s
Die richtige Antwort ist B.
