);

Contoh soal impuls momentum dan penyelesaiannya

Pada postingan ini, kita akan membahas contoh soal impuls dan momentum serta penyelesaiannya. Seperti yang sudah kita ketahui impuls diartikan sebagai gaya yang bekerja sesaat. Sedangkan momentum diartikan sebagai ukuran kesulitan untuk menghentikan suatu benda.

Impuls dirumuskan dengan I = f . Δt. I menyatakan impuls, F = gaya dan Δt = selang waktu. Sedangkan rumus momentum adalah p = m . v. Besaran p = momentum, m = massa dan v = kecepatan.

Selain itu, jika dikaitkan dengan momentum, impuls diartikan sebagai perubahan momentum. Hubungan impuls dengan momentum dirumuskan dengan I = mv2 – mv1 = m (v2 – v1).

Contoh soal impuls dan momentum

Contoh soal 1

Sebuah sepeda motor bergerak dengan kecepatan 25 m/s. Jika sepeda motor dan pengemudi mempunyai massa 200 kg, hitunglah momentum sepeda motor tersebut.

Penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui m = 25 m/s dan m = 200 kg. Maka momentum p = m . v = 200 . 25 = 5000 kg m/s. Jadi momentum sepeda motor tersebut adalah 5000 N.s.


Contoh soal 2

Sebuah bola dengan massa 0,2 kg dilempar lurus mendatar ke kiri dengan kecepatan 30 m/s. Bola mengenai dinding dan bergerak ke kanan dengan kecepatan 10 m/s.

Contoh impuls bola

Hitunglah impuls yang bekerja pada bola tersebut.

Penyelesaian soal

Pada soal tersebut, besaran yang diketahui adalah m = 0,2 kg, v1 = -30m/s (ke kiri) dan v2 = 10 m/s. Maka impuls pada bola:

  • I = m (v2 – v1).
  • I = 0,2 (10 – (- 30)) = 0,2 . 40 = 8 Ns.

Nomor 3

Diketahui sebuah bola golf bermassa 0,3 kg dipukul dengan gaya sebesar 60 N. Jika lama bola menempel pada pemukul 0,1 sekon maka hitunglah kecepatan bola golf tersebut setelah dipukul.

Penyelesaian soal

Pada soal ini besaran yang diketahui m = 0,3 kg, F = 60 N, Δt = 0,1 sekon dan v1 = 0 m/s. Maka kecepatan bola dihitung dengan rumus:

  • I = m (v2 – v1).
  • F. Δt = m(v2 – v1).
  • 60 . 0,1 = 0,3 (v2 – 0)
  • v2 = 6/0,3 = 20 m/s.

Jadi kecepatan bola golf setelah dipukul sebesar 20 m/s.


Contoh soal 4

Sebuah bola bermassa 0,01 kg jatuh tanpa kecepatan awal dari ketinggian 1,8 m diatas lantai. Setelah menyentuh lantai, bola memantul kembali dan mencapai ketinggian 0,8 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, hitunglah impuls yang bekerja pada bola tersebut.

Penyelesaian soal

Pada soal ini, besaran yang diketahui m = 0,01 kg, h1 = 1,8 m, h2 = 0,8 m dan g = 10 m/s2. Maka untuk menghitung impuls tentukan terlebih dahulu kecepatan bola sebelum menyentuh lantai (v1) dan kecepatan bola setelah menyentuh lantai (v2).

  • v_1 = \sqrt {2.g.h_1} = \sqrt {2.10 . 1,8 m} = 6 m/s.
  • v_2 = - \sqrt {2.g.h_2} = - \sqrt {2.10 . 0,8} = - 4 m/s.

Impuls pada bola sebesar:

  • I = m (v2 – v1).
  • I = 0,01 (-4 – 6) = – 0,1 Ns.

Tanda negatif menunjukkan arah impuls ke atas.


Contoh soal 5

Diketahui sebuah bola bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian 3,2 m diatas lantai. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 maka hitunglah momentum benda ketika menumbuk lantai.

Penyelesaian soal

Untuk menjawah soal ini, hitung terlebih dahulu kecepatan bola ketika menumbuk lantai:

  • v = √2.g.h
  • v= √2.10 . 3,2 = 8 m/s.

Jadi momentum bola ketika menyentuh lantai p = m.v = 0,5 . 8 = 4 Ns.


Contoh soal 6

Bola basket dengan massa 2 kg dijatuhkan tanpa kecepatan awal dari ketinggian tertentu. Jika saat menyentuh lantai kecepatan bola basket 8 m/s dan sesaat setelah menyentuh lantai bola basket memantul dengan kecepatan 4 m/s, hitunglah impuls yang bekerja pada bola basket.

Penyelesaian soal

Pada soal ini diketahui m = 2 kg, v1 = 8 m/s dan v2 = – 4 m/s (arah ke atas). Maka impuls pada bola basket I = m (v2 – v1) = 2 (-4 – 8) = – 24 Ns.


Contoh soal 7

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 72 km/jam tiba-tiba direm dengan gaya F. Jika massa mobil beserta pengemudi 2000 kg, hitunglah gaya F agar mobil berhenti dalam waktu 10 sekon.

Penyelesaian soal

Disini 72 km/jam = 20 m/s. Jadi:

  • F . Δt = m (v2 – v1).
  • F . 10 = 2000 (20 – 0).
  • F = 40000/10 = 4000 N.

Jadi besar gaya yang harus diberikan agar mobil berhenti adalah 4000 N.


Contoh soal 8

Diketahui momentum benda X dan Y mempunyai perbandingan 4 : 3. Hitunglah perbandingan kecepatan benda X dan Y jika massa X : massa Y adalah 2 : 1.

Penyelesaian soal

  • \frac {P_X}{P_Y} = \frac {m_X . v_X}{m_Y . v_Y}.
  • 4/3 = 2vX/vY.
  • vX/vY = 4/2 = 2 : 1.

Jadi perbandingan kecepatan mobil X dan mobil Y adalah 2 : 1.

(Visited 32 times)

You cannot copy content of this page