bahan ajar fisika impuls & momentum
TRANSCRIPT
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
IMPULS DAN MOMENTUM
Peristiwa momentum selalu kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Pada arus lalu lintas berikut ini, setiap kendaraan memiliki momentum yang berbeda-beda, tergantung ukuran dan kecepatan geraknya.
Endang Sdm SMAN 1 Sewon
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
IMPULS DAN MOMENTUM
Tujuan Pembelajaran :
Siswa dapat :
Memformulasikan konsep impuls dan momentum, keterkaitan antar keduanya, serta aplikasinya dalam kehidupan (misalnya roket)
Merumuskan hukum kekekalan momentum untuk sistem tanpa gaya luar
Mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan
Endang Sdm SMAN 1 Sewon
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan Standar Kompetensi :
Menganalisis gejala alam dan keteraturannya dalam cakupan mekanika benda titik
Kompetensi Dasar :
Menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan Indikator• Memformulasikan konsep impuls dan momentum, keterkaitan
antar keduanya, serta aplikasinya dalam kehidupan (misalnya roket)
• Merumuskan hukum kekekalan momentum untuk sistem tanpa gaya luar
• Mengintegrasikan hukum kekekalan energi dan kekekalan momentum untuk berbagai peristiwa tumbukan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan Pengertian Momentum
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Momentum suatu benda didefinisikan sebagai hasil kali antara massa dan kecepatan. Secara matematis dapat ditulis
p = m . V
p = momentum ( kg m/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan (m/s)
Momentum merupakan besaran vektor, sehingga penjumlahan momentum mengikuti penjumlahan vektor.
p1 p
p2
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan Impuls
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Impuls didefinisikan sebagai hasil kali gaya dengan selang waktu gaya itu bekerja pada benda. Secara matematis dapat dituliskan :
I = F.Δt
Keterangan : I = impls ( Ns, kg m/s)
F= gaya (N)
Δt= selang waktu (s)
Impuls yang dikerjakan pada suatu benda sama dengan perubahan momentum yang dialami benda, yaitu momentum akhir dikurangi momentum awal. Sehingga,
F. Δt = Δp atau tpF
Artinya, gaya (F) yang diberikan pada suatu benda sama dengan perubahan momentum (Δp ) benda per satuan waktu (Δt)
Animasi
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Hukum kekekalan momentum
“Pada peristiwa tumbukan, jumlah momentum benda-benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda itu”
Secara matematis ditulis :
'22
'112211
'2
'121
vmvmvmvm
pppp
p1 , p2 = momentum benda 1 dan 2 sebelum tumbukanp11 , p21 = momentum benda 1 dan 2 setelah tumbukan
v1, v2 = kecepatan benda 1 dan 2 sebelum tumbukanv11, v21 = kecepatan benda 1 dan 2 setelah tumbukan
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUMTumbukan :
Jenis tumbukan dapat dibedakan berdasarkan nilai koefien restitusi (e). Koefisien restitusi dari dua benda yang bertumbukan didefinisikan sebagai harga negatif dari perbandingan antara beda kecepatan kedua benda yang bertumbukan sesaat sesudah tumbukan dan sesaat sebelum tumbukan. Secara matematis ditulis :
21
'2
'1
vvvv
e
Nilai koefisien restitusi (e) terbatas, yaitu 0 < e < 1
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUMTumbukan Lenting Sempurna
Pada tumbukan lenting sempurna, energi kinetik total kedua benda sebelum dan sesudah tumbukan adalah tetap. Jadi pada tumbukan ini berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan energi kinetik.1. Hukum kekekalan momentum
'22
'112211
'2
'121
vmvmvmvm
pppp
2. Hukum kekekalan energi kinetik
2'22
2'11
222
211 2
121
21
21 vmvmvmvm
Untuk tumbukan lenting sempurna, koefisien restitusi bernilai 1 (e=1)
1
21
'2
'1
vvvv
eAnimasi
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUMTumbukan Lenting Sempurna
Animasi
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUMTumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Pada tumbukan tidak lenting sama sekali,sesudah tumbukan kedua benda bergabung sehingga berlaku bahwa kecepatan kedua benda sesudah tumbukan adalah sama, secara matematis ditulis :
Untuk tumbukan ini,terjadi pengurangan energi kinetik, sehingga energi kinetik total benda-benda sesudah tumbukan akan lebih kecil daripada energi kinetik total benda-benda sebelum tumbukan. Jadi pada tumbukan ini tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik.
Nilai koefien restitusi e = 0
''2
'1 vvv
'
21
'2
'1
'2
'1
'2
'1
0
0
vvvv
e
vvatauvvv
Animasi
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUMTumbukan Lenting Sebagian
Sebagian besar tumbukan yang terjadi adalah tumbukan lenting sebagian. Pada tumbukan lenting sebagian koefisien restitusi bernilai antara 0 dan satu, (0< e <1)Pada tumbukan lenting sebagian berlaku hukum kekekalan momentum dan tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik.
Bola yang dijatuhkan dari ketinggian h1, sehingga dipantulkan dan mencapai ketinggian h2 akan memiliki koefien restitusi sebesar
1
2
hh
e
h1
h2
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan Latihan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
1. Sebuah benda yang massanya 1,5 kg dalam keadaan diam, dipukul dengan gaya F sehingga bergerak dengan kecepatan 6 m/s, dan pemukul menyentuh bola selama 0,02 sekon. Impuls dan gaya yang bekerja adalah ….
A
B
C
D
E
9 Ns dan 450 N
9 Ns dan 300 N
9 Ns dan 400 N
18 Ns dan 45 N
18 Ns dan 50 N
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan Contoh Soal
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
2. Sebuah benda A yang bermassa 0,5 kg yang sedang bergerak dengan kecepatan 2 m/s ke timur menabrak benda B yang bermassa 0,3 kg yang bergerak 4 m/s ke barat. Setelah tabrakan benda B bergerak 2 m/s ke timur, maka kecepatan benda A setelah tabrakan adalah ….
A
B
C
D
E
-6 m/s
3 m/s
2 m/s
6 m/s
-3 m/s
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUMTumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
( Setelah tumbukan kedua benda bergabung menjadi satu)
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Jawaban Salah
Ulangi
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Jawaban Benar
Penyelesaian :I = m . Δv = 1,5 .(6-0) = 9 Ns
NtIF 450
02,09
Uji Kompetensi
Latihan
Materi
Indikator
SK /KD
Tujuan Pembelajaran
Pendahuluan
Endang Sdm SMAN 1 SewonIMPULS
DAN MOMENTUM
Jawaban Benar
Penyelesaian :mA vA + mB vB = mA va’ + mB vB’(0,5)(2) + (0,3)(-4) = 0,5 vA’ + (0,3)(2)
1 – 1,2 -0,6 = 0,5 v ’ 0,5 v’ = 0,8
v ‘ = -1,6 m/sTanda negatif menunjukkan arah barat