Pengertian Momentum Dan Impuls

1. Momentum

Momentum dalam fisika diartikan sebagai besaran yang dihasilkan dari perkaitan antara besaran skala massa benda dengan besaran vektor kecepatan gerakannya (dipengaruhi oleh arah).
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 x v                       (1-1)
dengan:
m = massa benda (kg),
v = kecepatan benda (m/s), dan
p = momentum benda (kgm/s).


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

Sebuah mobil bermassa 1.500 kg bergerak dengan kecepatan 36 km/jam. Berapakah momentum mobil tersebut?
Kunci Jawaban :
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.
Contoh Soal 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?
Kunci Jawaban :

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:
p_mobil = (m_orang + m_mobil)(v_mobil)
p_mobil = (50 kg + 2.000 kg)(20 m/s) = 41.000 kgm/s
b. Momentum motor dengan seorang pengendara:
p_motor = (mo_rang + m_motor)(v_{motor ke–1})
p_motor = (50 kg + 100 kg)(30 m/s) = 4.500 kgm/s
Jadi, momentum yang terbesar adalah momentum yang dimiliki oleh motor dengan seorang pengendara, yaitu 4.500 kgm/s.
Contoh Soal 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?
Kunci Jawaban :
Diketahui: mA = m_A = 2 kg, m_B = 3 kg, v_A = 8 m/s, dan v_B = 4 m/s.
p_A = m_Av_A = (2 kg)(8 m/s) = 16 kgm/s
p_B = m_Bv_B = (3 kg)(4 m/s) = 12 kgm/s
Momentum adalah besaran vektor sehingga untuk menghitung besar momentum total kedua benda, digunakan penjumlahan vektor:

p_total = (pA₂ + pB₂)^1/2 = [(16 kgm/s)² + (12 kgm/s)²]^1/2 = 20 kgm/s.

  2. Impuls

Implus adalah peristiwa gaya yang bekerja pada benda dalam waktu hanya besar atau peristiwa bekerjany gaya dalam waktu yang sayangat singkat Cobalah Anda tendang sebuah bola yang sedang diam. Walaupun kontak antara kaki Anda dan bola hanya sesaat, namun bola dapat bergerak dengan kecepatan tertentu. Dalam pengertian momentum, dikatakan bahwa pada bola terjadi perubahan momentum akibat adanya gaya yang diberikan dalam selang waktu tertentu. Gaya seperti ini, yang hanya bekerja dalam selang waktu yang sangat singkat, disebut gaya impulsif. 
Oleh karena itu, perkalian antara gaya dan selang waktu gaya itu bekerja pada benda disebut impuls. Secara matematis, dituliskan sebagai
I = F Δt (5–2)              (1–2)
Besarnya impuls dapat dihitung dengan menggunakan grafik hubungan gaya F terhadap waktu t (grafik F – t). Perhatikan Gambar berikut.


Gaya impulsif yang bekerja pada benda berada pada nilai nol saat t₁  Kemudian, gaya tersebut bergerak ke nilai maksimum dan akhirnya turun kembali dengan cepat ke nilai nol pada saat t₂  Oleh karena luas daerah di bawah kurva gaya impulsif sama dengan luas persegipanjang gaya rata-rata ( F )yang bekerja pada benda, grafik hubungan antara F dan t dapat digambarkan sebagai besar impuls yang terjadi pada benda.
Jika gaya yang diberikan pada benda merupakan suatu fungsi linear, impuls yang dialami oleh benda sama dengan luas daerah di bawah kurva fungsi gaya terhadap waktu, seperti terlihat pada Gambar

Dengan memerhatikan Persamaan (1–2), Anda dapat menyimpulkan bahwa gaya dan selang waktu berbanding terbalik. Perhatikan Tabel 1. berikut.
Tabel 1. Kombinasi antara Gaya dan Waktu yang Dibutuhkan untuk Menghasilkan Impuls Sebesar 100 Ns

Gaya (N)	Waktu (s)	Impuls (Ns)
100	1	100
50	2	100
25	4	100
10	10	100
4	25	100
2	50	100
1	100	100
0,1	1.000	100

1. Besarnya impuls yang dibentuk adalah sebesar 100 Ns, namun besar gaya dan selang waktu gaya tersebut bekerja pada benda bervariasi. dari Tabel 1. tersebut, dapat dilihat bahwa jika waktu terjadinya tumbukan semakin besar (lama), gaya yang bekerja pada benda akan semakin kecil. oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa waktu kontak antara gaya dan benda sangat memengaruhi besar gaya yang bekerja pada benda saat terjadi tumbukan.

Catatan Fisika : Pesawat luar angkasa


Pesawat luar angkasa yang akan bergerak menuju orbit harus mendapatkan momentum yang sangat besar agar kecepatannya bisa mengatasi percepatan gravitasi Bumi. Oleh karena itu, mesin pesawat harus mampu mengeluarkan gaya dorong yang sangat besar (sekitar 30 × 10⁶ N). (Sumber: Jendela Iptek, 1997)  

demikian artikel tentang pengertian Momentum dan Implus