Apa kabar Sobat ! kali ini Rumumushitung akan membahas materi yang menarik loh untuk disimak yaitu “Penerapan Impuls dan Momentum dalam kehidupan sehari hari” . Perlu sobat ketahui , dengan mempelajari konsep dari momentum dan impuls dapat bermanfaat untuk meringankan cedera bagi seorang atlet olahraga yang sedang bertanding, selain itu pemanfaatan konsep momentum dan impuls juga digunakan sebagai penunjang keselamatan didalam sebuah mobil, sehingga bisa mengurangi angka kematian yang diakibatkan oleh kecelakaan mobil. Nah menarik bukan ?
Oleh sebab itu pada kesempatan kali ini kita akan belajar mengenai;
- Konsep Hukum Momentum dan Impuls
- Hukum Kekekalan Momentum
- Hubungan antara gaya impulsif terhadap reaksi tubuh
- Contoh penerapan Momentum dan Impuls dalam kehidupan sehari hari
Yuk Simak Uraian berikut..
Konsep Hukum Momentum dan Impuls
Definisi Momentum dalam ilmu fisika yaitu Ukuran Kesulitan untuk menghentikan gerak suatu benda. Momentum termasuk dalam besaran vektor. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut;
Keterangan ;
p = Momentum (kg m/s),
m = massa benda (kg) ,dan
v = kecepatan benda (m/s).
Adapun Impuls Impuls (I) yaitu hasil kali antara gaya impuls rata rata (F) dan selang waktu singkat (Δt) selama gaya impuls bekerja. Impuls merupakan besaran vektor dan memiliki arah yang searah dengan gaya impuls F, secara matematis rumus impuls sebagai berikut;
Gaya F mengalami perubahan terhadap waktu (t). Jika digambarkan Grafiknya F – t adalah sebagai berikut;
Momentum dan Impuls memiliki hubungan yang dikenal dengan sebutan Teorema Impuls – Momentum yang pernyataannya berbunyi ” Impuls yang dikerjakan pada suatu benda adalah sama dengan perubahan momentum yang dialami oleh benda tersebut, yaitu beda antara momentum akhir dengan momentum awalnya”
Rumus Teorema Impuls Momentum yakni;
Momentum
Suatu momentum pasti melibatkan setidaknya dua benda, sebagai contoh bola biliar a dan bola biliar b, sesaat sebelum terjadinya tumbukan bola a bergerak mendatar ke arah kanan dengan momentum mava dan bola b bergerak mendatar ke arah kiri dengan momentum mbvb (lihat gambar 3).
Jumlah momentum sistem partikel sebelum tumbukan pastinya sama jumlahnya dengan momentum bola A dan B sebelum tumbukan, jika digambarkan;
Dan Jumlah momentum sistem partikel sesudah tumbukan pastinya sama jumlahnya dengan momentum bola A dan B sesudah tumbukan, jika digambarkan;
Dari peristiwa tumbukan mendatar diatas dapat diambil suatu kesimpulan, yakni momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan terjadi sama jumlahnya dengan momentum total sistem sesaat setelah tumbukan terjadi, dengan syarat tidak dipengaruhi oleh gaya luar pada sistem. Pernyataan ini dikenal dengan sebutan hukum kekekalan momentum linear, adapun secara matematis dirumuskan dengan;
Gaya Impulsif
Gaya Impulsif merupakan pergerakan yang dialami suatu benda dalam jeda waktu yang singkat. sebagai contoh seorang kiper meletakkan bola dalam keadaan diam di kemudian ia menendang bola tersebut ke arah depan sehingga bola tersebut bergerak kedepan menuju kawan kiper tersebut. Nah sebagaimana yang kita ketahui bola tersebut mulanya diam, dan bola tersebut bergerak ketika gaya tendangan kiper bekerja pada bola tersebut. Gaya yang bekerja pada bola tersebut merupakan gaya kontak yang terjadi dalam waktu yang singkat disebut dengan gaya impulsif. Gaya Impulsif mengawali suatu percepatan dan mengakibatkan bola bergerak semakin cepat.
berikut Ini contoh pengaruh gaya impulsif terhadap tubuh..
Gaya Impuls dapat menyebabkan rasa sakit apabila terjadi kontak pada tubuh seseorang dalam selang waktu yang singkat. Misalnya ;
- Suatu pelatihan judo yang diadakan diatas matras bukan dilantai, pada saat pejudo tersebut dibanting diatas matras atau lantai impuls yang dialaminya akan bernilai sama, pada saat dibanting di matras selang waktu antara punggung pejudo dan matras akan berlangsung lebih lama daripada antara punggung pejudo dengan lantai , maka gaya yang diberikan matras pada punggung lebih kecil daripada gaya impulsif yang diberikan lantai pada punggung, sehingga pejudo yang dibanting di matras dapat menahan rasa sakit karena bantingan yang dialaminya.. selanjutnya..
- seorang atlet karateka yang menarik kepalan tangannya secara cepat pada saat memukul lawannya. Teknik pukulan tersebut memang dibuat dengan tujuan agar selang waktu kontak antara kepalan tangan karateka dan lawan yang dipukulnya berlangsung sesingkat mungkin sehingga lawannya akan mengalami gaya impulsif yang lebih besar .
Kesimpulannya, rasa sakit yang diderita oleh atlet tersebut diakibatkan oleh gaya impulsif.
Penerapan Konsep Momentum dan Impuls
Contoh penerapan dari Konsep Impuls dalam kehidupan sehari hari misalnya;
Desain Faktor Keselamatan pada Mobil
Untuk menunjang keamanan berkendara dengan mobil, maka sebagian perusahaan mobil membuat desain untuk keamanannya berupa kantung udara (airbag) , sabuk pengaman, , rangka body yang kuat, dan gumpalan pada bagian depan dan belakang mobil. Pembuatan desain keselamatan tersebut memakai prinsip gaya impulsif. Pada bagian depan dan belakang mobil didesain dapat menggumpal secara perlahan agar pada saat terjadi tabrakan menjadikan waktu kontak pengemudi lebih lama sehingga mengurangi gaya impulsif yang akan diterima oleh pengemudi.
Kantung udara yang letaknya ada diantara setir dan pengemudi umumnya terbuat dari bahan yang lunak . Hal tersebut bertujuan agar impuls yang diberikan kantong udara berlangsung lebih lama dan agar mengurangi gaya impuls yang dikerjakan oleh kantong udara terhadap pengemudi. Fungsi dari kantong udara tersebut diantaranya ; sebagai penyangga karena tabrakan mengakibatkan mobil berhenti dengan cepat, pengurang momentum karena pengemudi bergerak dengan cepat ke depan , dan sebagai impuls pengurang momentum pengendara sehingga menjadi nol (menghentikan pengendara). Selanjutnya..
Sebuah sabuk pengaman dibuat dari bahan yang elastis seperti karet. Sabuk pengaman memang didesain agar memberikan impuls yang bisa menghentikan pengemudi dalam selang waktu kontak tertentu setelah pengemudi menempuh jarak tertentu yang aman. Sabuk pengaman ini haruslah dibuat dari bahan yang elastis dan tidak kaku, karena pada saat terjadi tabrakan sabuk akan memberikan impuls pada pengemudi dalam waktu yang sangat singkat, sehingga hal tersebut memberikan gaya impulsif yang sangat besar pada tubuh pengemudi, dan akan sangat membahayakan jiwa pengemudi jika sabuk dibuat dari bahan yang kaku.
Contoh penerapan dari Hukum kekekalan energi linear dalam kehidupan sehari hari misalnya pada;
Gaya Dorong Roket
Roket yang akan meluncur ke angkasa akan mengalami daya dorong, yang mana gaya dorong tersebut sesuai dengan prinsip perubahan momentum yakni;
Perubahan momentum udara didalam roket mengakibatkan roket mengerjakan gaya vertikal kebawah pada udara dalam roket. dan sesuai dengan Hukum III Newton, Terjadilah reaksi yakni udara didalam roket mengerjakan gaya pada roket dengan besar yang sama, namun arahnya berlawanan, sehingga gaya yang dikerjakan udara didalam roket, arahnya vertikal ke atas. Gaya vertikal keatas yang berlaku pada roket inilah yang kita kenal dengan sebutan gaya dorong pada roket, sehingga roket dapat bergerak keatas (gaya dorong roket).
Rumus matematika yang berlaku pada roket tersebut yaitu
Sehingga Hukum Kekekalan momentum yang bekerja pada roket tersebut ;
Bagaimana Sobat sudah mulai paham mengenai penerapan momentum dan impuls dalam kehidupan sehari hari? Ternyata cukup banyak ya penerapan momentum dan impuls dalam kehidupan sehari hari.
Demikian, sedikit yang dapat kami sampaikan. Semoga bermanfaat, dan sampai jumpa pada kesempatan yang lain.