Momentum Linier & Kekekalannya ǀ Pengertian, Contoh Kasus, & Penurunan Persamaan

Dalam bahasa Latin, momentum berarti pergerakan. Mungkin, kita akan lebih sepakat dengan Newton bahwa momentum adalah sebuah besaran gerak. Jika momentum linier maka gerak tersebut benda bermassa tersebut lurus dengan kecepatan konstan. Jika momentum sudut maka gerak tersebut berputar atau melingkar. Lantas, apa perbedaanya dengan GLB? Berikut penjelasan contoh kasus dan penurunan persamaannya.

Dua orang pemain football datang berlari dengan kelajuan sama dan hendak menabrak anda. Ada akan memiliki insting untuk menabrakkan diri ke pemain yang memiliki tubuh lebih kecil walaupun kelajuan mereka sama besar. Sama halnya, kita lebih memilih tertubruk sepeda daripada truk walau kelajuan mereka sama besar.

MOMENTUM LINIER & KEKEKALANNYA

Saat kita menembak ke arah depan dari atas perahu yang mengapung di air tenang, otomatis kita akan terdorong kebelakang dan perahu bergerak ke belakang. Berapa kelajuan perahu akibat tembakan? Kita tidak dapat menggunakan pendekatan hukum Newton 2 atau energi karena informasi besaran tidak lengkap.

Masalah di atas dapat mudah terpecahkan dengan momentum linier. Kita akan menurunkan persamaan momentum dengan contoh kasus yang lebih sederhana yaitu interaksi bumi-bola yang merupakan sistem terisolasi.

Bumi memberikan gaya medan pada bola dan begitupula sebaliknya. Mereka saling tarik menarik. Tetapi, perbedaan massa mengakibatkan bola-lah yang tampak menumbuk bumi. Gaya kedua partikel ini sama halnya dengan gaya aksi-reaksi seperti contoh penembak dan perahu.

Kita akan menurunkan persamaan momentum linier dari hukum Newton 3 (aksi-reaksi) pada partikel (massa) berkecepatan dengan waktu sesaat (menggunakan turunan).

Gambar 1.1. Penurunan Persamaan Momentum Linier dari Hukum Newton 2 dan 3
- klik gambar untuk melihat lebih baik -

Gambar 1.2. Penurunan Persamaan Momentum Linier dari Dua Partikel yang Bertumbukan
- klik gambar untuk melihat lebih baik -

Momentum adalah sebuah besaran vektor dari perkalian skalar (massa) dan vektor (kecepatan), dimana momentum memiliki arah yang sama dengan kecepatannya.

Persamaan hukum Newton 2 yang ditunjukkan pada persamaan 2 adalah bentuk alternatif hukum Newton 2 yang justru pertama kali diperkenalkan dan bersifat lebih umum daripada F = m.a. Persamaan tersebut menunjukkan laju perubahan momentum linier sebanding dengan gaya yang bekerja pada partikel.

Baca selanjutnya : Impuls ǀ Pengertian, Contoh Kasus, Analisis Kasus, Penurunan Persamaan & Diagram Impuls (Gaya-Waktu)

Persamaan ini juga dapat digunakan untuk menganalisis hukum kekekalan momentum linier (dua partikel atau lebih) guna memudahkan analisis gerak yang rumit layaknya hukum kekekalan energi. Dan kekekalan momentum linier ini juga hanya dapat diterapkan pada sistem yang terisolasi. Hukum kekekalan momentum menyatakan bahwa jumlah momentum awal sistem sama dengan jumlah momentum akhir sistem

Dua atau lebih partikel bermassa yang saling berinteraksi dalam sistem terisolasi momentum sistem akan konstan. Contohnya sebuah bola bilyard putih bermassa melaju menumbuk bola bilyard kuning bermassa yang diam. Seketika, bola kuning bergerak dengan kelajuan tertentu dan bola putih sedikit terpental dengan arah berlawanan.

Mula-mula bola putih memilliki momentum awal. Saat berinteraksi, momentum bola putih berkurang. Kecepatannya beralih ke bola kuning yang ditumbuknya dan menyisakan sedikit untuknya sendiri karena dia terpental. Bola kuning yang momentum awalnya nol karena dia diam, kini memiliki momentum karena ditumbuk bola putih.

Jumlah momentum bola putih-kuning awal sama dengan jumlah momentum bola putih-kuning akhir. Momentum bola putih awal + Momentum bola kuning awal = Momentum bola putih akhir + Momentum bola kuning akhir.

NB : momentum bola kuning awal = nol, jumlah momentum awal sistem terisolasi = jumlah momentum akhir sistem terisolasi.


Momentum linier adalah gerak benda bermassa pada kecepatan tertentu (konstan). Contohnya adalah peluru yang ditembakkan atau gerak bola. Persamaan (rumus) momentum linier adalah m.v.

Share this post