Momentum (dari momentum Latin) adalah periode waktu singkat dalam kaitannya dengan yang lain. Istilah ini digunakan sebagai sinonim untuk instan. Di bidang fisika, konsep momentum dapat digunakan dalam beberapa cara. Momentum linear, misalnya, adalah produk massa dengan kecepatan.
Momentum linier, momentum translasi atau hanya momentum adalah produk dari massa benda dan kecepatannya:
p = m. v
di mana p adalah momentum, m adalah massa dan v adalah kecepatan.
Momentum dapat dianggap sebagai “kekuatan” ketika suatu benda bergerak, yang berarti seberapa besar kekuatan yang dapat dimiliki benda itu pada benda lain. Sebagai contoh,
- bola bowling (massa besar) bergerak sangat lambat (kecepatan rendah) dapat memiliki momentum yang sama dengan bola baseball (massa kecil) yang dilempar cepat (kecepatan tinggi).
- Peluru adalah contoh lain di mana momentumnya sangat-sangat tinggi, karena kecepatannya yang luar biasa.
- Contoh lain di mana kecepatan sangat rendah menyebabkan momentum yang lebih besar adalah dorongan anak benua India ke seluruh Asia, menyebabkan kerusakan serius, seperti gempa bumi di daerah Himalaya. Dalam contoh ini, anak benua bergerak selambat beberapa sentimeter per tahun tetapi massa anak benua India sangat tinggi.
Momentum adalah besaran vektor, yang memiliki arah dan besaran. Satuannya adalah kg m / s (kilogram meter per detik) atau Ns (newton second).
Momentum adalah besaran yang kekal, yang berarti bahwa momentum awal total suatu sistem harus sama dengan momentum akhir total sistem. Momentum total tetap tidak berubah.
Rumus
Dalam fisika Newton, simbol umum untuk momentum adalah huruf p; jadi ini bisa ditulis
di mana p adalah momentum, m adalah massa dan v adalah kecepatan
Jika kita menerapkan Hukum 2 Newton, kita dapat menurunkannya
Artinya adalah gaya total pada suatu benda sama dengan laju perubahan momentum benda.
Untuk menggunakan persamaan ini dalam relativitas khusus, m harus berubah dengan kecepatan. Itu kadang-kadang disebut “massa relativistik” dari benda. (Ilmuwan yang bekerja dengan relativitas khusus menggunakan persamaan lain sebagai gantinya.)
Impuls
Impuls adalah perubahan momentum yang disebabkan oleh gaya sesaat: gaya ini akan menambah atau mengurangi momentum tergantung pada arah gaya; menuju atau menjauh dari benda yang sebelumnya bergerak. Jika gaya baru (N) bergerak ke arah momentum benda (x), momentum x akan meningkat; oleh karena itu jika N menuju benda x dalam arah yang berlawanan, x akan melambat dan momentumnya akan berkurang.
Hukum kekekalan momentum
Dalam memahami kekekalan momentum, arah momentum itu penting. Dalam suatu sistem, momentum ditambahkan menggunakan penambahan vektor. Di bawah aturan penambahan vektor, menambahkan jumlah momentum tertentu bersama-sama dengan jumlah momentum yang sama dengan arah yang berlawanan memberikan momentum total nol.
Misalnya, ketika senjata ditembakkan, sebuah massa kecil (peluru) bergerak dengan kecepatan tinggi dalam satu arah. Massa yang lebih besar (pistol) bergerak ke arah yang berlawanan dengan kecepatan yang jauh lebih lambat. Momentum peluru dan momentum senapan memiliki ukuran yang persis sama tetapi berlawanan arah.
Menggunakan penambahan vektor untuk menambahkan momentum peluru ke momentum pistol (ukurannya sama tetapi berlawanan arah) memberikan total momentum sistem nol. Momentum sistem peluru-senjata adalah kekal.
Sebuah tumbukan juga menunjukkan kekekalan momentum: jika sebuah mobil (1000 kg) melaju dengan kecepatan 8 m / s, dan sebuah truk (6000 kg) melaju pada kecepatan 2 m / s, mobil dan truk akan bergerak ke kiri setelah tabrakan.
Latihan ini menunjukkan mengapa:
Momentum = Mass x Kecepatan
Momentum mobil: 1000 kg x 8 m / s = 8000kgm / s (Ke kanan)
Momentum truk: 6000 kg x 2 m / s = 12000kgm / s (Ke kiri)
Ini berarti momentum total mereka adalah 4000kgm / s. (Ke kiri)
Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa:
Untuk dua atau lebih benda dalam sistem terisolasi yang saling bekerja sama, momentum totalnya tetap konstan kecuali jika gaya eksternal diterapkan. Karena itu, momentum tidak dapat diciptakan atau dihancurkan.
Hukum kekekalan momentum merupakan konsekuensi penting dari hukum gerak ketiga Newton.