Hukum kekekalan momentum

Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa “jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka momentum total sesaat sebelum sama dengan momentum total sesudah tumbukan”. ketika menggunakan persamaan ini, kita harus memerhatikan arah kecepatan tiap benda.
Hukum Kekekalan Momentum

Hukum Kekekalan Momentum



Huygens, ilmuwan berkebangsaan belkita, melakukan eksperimen dengan menggunakan bola-bola bilyar untuk menjelaskan hukum kekekalan momentum. Perhatikan uraian berikut. Dua buah bola pada gambar diatas 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 pada gambar diatas ternyata sesuai 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 Δ 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.

Faksi = – Freaksi

F1 = – F2

Impuls yang terjadi selama interval waktu Δ t adalah F1 Δ t = -F2 Δ t . kita ketahui bahwa I = F Δ t = Δ p , maka persamaannya menjadi seperti berikut.

Δp1 = – Δp2
m1v1 – m1v’1 = -(m2v2 – m2v’2)
m1v1 + m2v2 = m1v’1 + m2v’2
p1 + p2 = p’1 + p’2
Jumlah momentum awal = Jumlah momentum akhir

Keterangan:

p1, p2 : momentum benda 1 dan 2 sebelum tumbukan
p‘1, p’2 : momentum benda 1 dan 2 sesudah makanan
m1, m2 : massa benda 1 dan 2
v1, v2 : kecepatan benda 1 dan 2 sebelum tumbukan
v’1, v’2 : kecepatan benda 1 dan 2 sesudah tumbukan
Bunyi Hukum Kekakalan Momentum

Persamaan di atas dinamakan hukum kekekalan momentum. Hukum kekakalan momentum menyatakan bahwa “jika tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, maka momentum total sesaat sebelum sama dengan momentum total sesudah tumbukan”. ketika menggunakan persamaan ini, kita harus memerhatikan arah kecepatan tiap benda.
Contoh Aplikasi Hukum Kekekalan Momentum

Contoh aplikasi dari hukum kekekalan momentum adalah roket dan pistol. Pada Gambar 5.3 tampak sebuah pistol yang digantung pada seutas tali. Saat peluru ditembakkan ke kanan dengan alat jarak jauh seperti remote, senapan akan tertolak ke kiri. Percepatan yang diterima oleh pistol ini berasal dari gaya reaksi peluru pada pistol (hukum III Newton).



Bukti hukum kekekalan momentum