Momentum adalah Kuantitas Gerak dan Massa Benda, Ketahui Hukum Kekekalannya

Dalam ilmu fisika, momentum adalah kecenderungan benda bergerak untuk melanjutkan gerakan dalam laju yang konstan. Rumus momentum adalah bergantung pada massa benda dan kecepatan benda yang bergerak atau diam.

Rumus momentum adalah:

p = mv

Penjelasan rumus momentum adalah:

1. (p) dalam rumus momentum adalah memiliki arti momentum (kg m/s).

2. (m) dalam rumus momentum adalah memiliki arti massa benda (kg).

3. (v) dalam rumus momentum adalah memiliki arti kecepatan benda (m/s).

Berdasarkan rumus momentum adalah besaran momentum sebanding dengan kecepatan benda. Semakin besar kecepatan benda, maka momentumnya akan semakin besar pula.

Hukum kekebalan momentum adalah menyatakan apabila tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem, momentum benda sebelum dan setelah tumbukan adalah sama. Gambaran ini mengartikan total momentum sistem benda sebelum tumbukan selalu sama dengan total momentum sistem benda setelah tumbukan.

Rumus hukum kekekalan momentum adalah:

m1.v1 + m2.v2 = m1.v1′ + m2.v2′

Penjelasan rumus hukum kekekalan momentum adalah:

1. (m1) dalam rumus hukum kekekalan momentum adalah massa benda 1.

2. (m2) dalam rumus hukum kekekalan momentum adalah massa benda 2.

3. (v1) dalam rumus hukum kekekalan momentum adalah kecepatan benda 1 sebelum tumbukan.

4. (v2) dalam rumus hukum kekekalan momentum adalah kecepatan benda 2 sebelum tumbukan.

5. (v1’) dalam rumus hukum kekekalan momentum adalah kecepatan benda 1 setelah tumbukan.

6. (v2’) dalam rumus hukum kekekalan momentum adalah kecepatan benda 2 setelah tumbukan.

Apabila diperhatikan, dua buah sepeda bertumbukan satu sama lain, yakni sepeda A dan sepeda B. Sebelum keduanya bertumbukan, kedua sepeda memiliki massa mA dan mB dengan kecepatan vA dan vB. Kedua sepeda pada saat itu berada di satu bidang datar dan memiliki arah gerak yang sama.

Apabila kecepatan sepeda A lebih besar dari sepeda B, maka sepeda A pada saat tertentu akan menabrak sepeda B. Ketika sepeda A menabrak sepeda B, sesuai dengan hukum Newton III, sepeda A akan memberikan gaya aksi sebesar FA dan sepeda B akan memberikan gaya reaksi sebesar FB. Kedua gaya yang diciptakan ini sama besar, namun berlawanan arah.

Ada dua prinsip dari hukum kekekalan momentum dalam kehidupan sehari-hari, yakni prinsip mesin pesawat jet dan roket. Bagaimana prinsip hukum kekekalan momentum tersebut bekerja?

Prinsip Pesawat Jet

Pada mesin jet, oksigen diambil dari udara di sekitarnya dan membuat mesin jet tidak bisa bekerja di antariksa. Akan tetapi meskin jet sesuai hukum kekekalan momentum bisa bekerja di atmosfer. Prinsip kerjanya:

1. Prinsip hukum kekekalan momentum mesin jet adalah udara ditarik ke dalam melalui bagian depan mesin.

2. Prinsip hukum kekekalan momentum mesin jet adalah udara dimampatkan oleh kompresor.

3. Prinsip hukum kekekalan momentum mesin jet adalah bahan bakar diinjeksikan di ruang bakar dan dibakar oleh udara yang dimampatkan.

4. Prinsip hukum kekekalan momentum mesin jet adalah ledakan gas panas ditekan melalui mesin, memutar turbin yang kemudian bisa memutar kompresor.

5. Prinsip hukum kekekalan momentum mesin jet adalah gas-gas dengan kecepatan tinggi keluar dari belakang mesin dengan momentum tinggi.

6. Sesuai hukum kekekalan momentum, maka prinsip ini akan menghasilkan momentum pada mesin jet yang besarnya sama, tetapi arahnya berlawanan. Mesin jet adalah menerima momentum ke arah depan.

Prinsip Roket

Pada roket, bergerak dengan cepat dengan masa total pesawat dan roket lebih rungan karena pada keadaaan ini roket tidak membawa pesawat. Bahan bakar roket adalah ada di tangki roket, inilah mengapa roket bisa bekerja di antariksa. Prinsip kerjanya:

1. Prinsip hukum kekekalan momentum roket adalah pada keadaan mula-mula sistem (roket dan bahan bakar) diam, momentumnya sama dengan nol.

2. Prinsip hukum kekekalan momentum roket adalah sesudah gas menyembur keluar dari roket, momentum sistem tetap sehingga momentum sistem sebelum dan sesudah gas keluar adalah sama.

3. Prinsip hukum kekekalan momentum roket adalah hasil dari kecepatan akhir yang dapat dicapai sebuah roket bergantung pada banyaknya bahan bakar yang dapat dibawa oleh roket dan kelajuan pancaran gas.

4. Prinsip hukum kekekalan momentum roket adalah pada dasarnya kedua besaran ini terbatas, sehingga digunakanlah roket-roket bertahap (multistage rockets), yaitu beberapa roket yang digabung bersama.