Rumus Hukum kekekalan momentum

Hukum kekekalan momentum

Cara lebih mudah memahami hukum kekekalan momentum adalah dengan memisalkan ada dua buah bola bergerak berlawanan arah saling mendekati. Bola pertama massanya m₁, bergerak dengan kecepatan v₁. Sedangkan bola kedua massanya m₂ bergerak dengan kecepatan v₂. Jika kedua bola berada pada lintasan yang sama dan lurus, maka pada suatu saat kedua bola akan bertabrakan.

Dengan memperhatikan analisis gaya tumbukan bola dengan pernyataan hukum III Newton. Kedua bola akan saling menekan dengan gaya F yang sama besar, tetapi arahnya berlawanan. Akibat adanya gaya aksi dan reaksi dalam selang waktu ∆t tersebut, kedua bola akan saling melepaskan diri dengan kecepatan masing-masing sebesar v'₁ dan v'₂. Penurunan rumus secara umum dapat dilakukan dengan meninjau gaya interaksi saat terjadi tumbukan berdasarkan hukum III Newton.

Pada saat kedua bola bertumbukan, berdasarkan Hukum III Newton dapat dituliskan:

karena gaya aksi dan reaksi dalam selang waktu ∆t maka

Dengan memasukan hubungan momentum dan impuls maka:

Maka dapat disimpulkan bahwa:

dengan:

p₁ = momentum benda 1 sebelum tumbukan

p₂ = momentum benda 2 sebelum tumbukan

p'₁ = momentum benda 1 sesudah makanan

p'₂ = momentum benda 2 sesudah makanan

m₁= massa benda 1 (kg)

v₁ = kecepatan benda 1 sebelum tumbukan (m/s)

v₁' = kecepatan benda 1 setelah tumbukan (m/s)

m₂ = massa benda 2 (kg)

v₂ = kecepatan benda 2 sebelum tumbukan (m/s)

v₂' = kecepatan benda 2 setelah tumbukan (m/s)

Pada contoh diatas tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. Jika resultan gaya yang bekerja pada benda sama dengan nol, maka momentum total sebelum tumbukan sama dengan momentum total setelah tumbukan. Persamaan di atas disebut dengan hukum kekekalan momentum.

Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa

“jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka momentum total sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sesudah tumbukan”.

Penting untuk diperhatikan,

Ketika menggunakan rumus hukum kekekalan momentum diatas kita harus memerhatikan arah kecepatan tiap benda. Jika kita memisalkan benda yang bergerak ke arah kanan memiliki kecepatan bernilai positif maka benda yang bergerak ke kiri akan memiliki nilai kecepatan yang negatif.

Like and share ya jika bermanfaat!
Soal latihan
Soal Fisika SMA Kelas 11 Tentang Momentum, Impuls, dan Tumbukan Disertai pembahasannya