HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM

      Hukum Kekekalan Momentum Pernyataan kekekalan momentum terlihat sangat jelas dalam studi tumbukan pada suatu sistem tanpa gaya luar. Hukum kekekalan momentum yang menjelaskan tumbukan-tumbukan pada satu dimensi dirumuskan pertama kali oleh John Willis, Christopher Warren, dan Christian Huygens pada tahun 1668. Untuk gerak translasi, yang berlaku adalah kekekalan momentum linier sedangkan untuk gerak rotasi yang berlaku adalah kekekalan momentum sudut. Dalam subbab ini kita akan mempelajari kekekalan momentum linier.
  • Merumuskan Hukum Kekealan Momentum Suatu tumbukan selalu melibatkan sedikitnya dua benda. Misalnya, benda itu adalah bola biliar A dan bola biliar B. Sesaat sebelum tumbukan, bola A bergerak mendatar ke kanan dengan momentum mAvA dan bola A bergerak mendatar kekiri dengan momentum mBvB .Momentum sistem partikel sebelum tumbukan tentu saja sama dengan jumlah momentum bola A dan bola B sebelum tumbukan. 
         
         Momentum sistem partikel sesudah tumbukan tentu saja sama dengan jumlah momentum bola    A dan bola B sesudah tumbukan. 
  • Hukum Kekekalan Momentum Linier Dalam peristiwa tumbukan, momentum total sistem sesaat sebelum tumbukan sama dengan momentum total sistem sesaat sesudah tumbukan, asalkan tidak ada gaya luar yang bekerja pada sistem. 
Formulasi Hukum Kekekalan Momentum Linier di atas dinyatakan oleh :


Yang dimaksud dengan sistem adalah sekumpulan benda (minimal dua benda) yang saling berinteraksi. Jika pada suatu sistem interaksi benda-benda hanya bekerja gaya dalam, maka resultan gaya pada sistem adalah nol dan berlaku hukum kekekalan momentum,begitu pula sebaliknya jika pada sistem bekerja gaya luar dan resultannya tidak nol maka momentum total sistem tidak kekal. Sebagai contoh, jika dalam kasus dua bola bertumbukan, kedua bola terletak diatas permukaan yang kasar sehingga gaya geseknya cukup signifikan (tidak dapat diabaikan) maka permukaan kasar (benda diluar sistem) memberikan gaya luar berupa gaya gesekan pada setiap bola. Untuk sistem seperti itu hukum kekekalan momentum tidak berlaku.
  • Aplikasi Hukum Kekekalan Momentum Linier Aplikasi hukum kekekalan tidak hanya berlaku pada tumbukan saja tetapi seperti pada peristiwa ledakan, penembakan proyektil dan peluncuran roket. Percepatan roket berasal dari tolakan gas yang disemburkan roket. Tiap molekul gas dapat dianggap sebagai peluru kecil yangditembakkan roket. Jika gaya gravitasi diabaikan, maka peristiwa peluncuran roket memenuhi hukum kekekalan momentum. Mula-mula sistem roket diam, sehingga momentumnya nol. Sesudah gas menyembur keluar dari ekor roket, momentum sistem tetap. Artinya momentum sebelum dan sesudah gas keluar sama. Berdasarkan hukum kekekalan momentum, besarnya kelajuan roket tergantung banyaknya bahan bakar yang digunakan dan besar kelajuan semburan gas. Hal inilah yang menyebabkan wahana roket dibuat bertahap banyak. Prinsip kerja roket prinsip pada peluncuran roket adalah semburan gas panas menyebabkan roket melesat keatas dengan kecepatan tinggi. Secara matematis besarnya gaya dorong dapat ditulis sebagai  
F = vr . dm/dt 
 F = gaya dorong (newton) 
 vr = kecepatan semburan gas relatif terhadap roket (m/s) 
 dm/dt= laju massa gas buang (kg/s) 

  • Cara Kerja Roket Pada awal perkembangan roket, roket digerakan dari hasil pembakaran bahan bakar minyak gas dan oksigen cair, untuk menghasilkan gas panas yang meledak ke bawah dan mendorong roket ke atas. Untuk roket V-2 yang dikembangkan Hitler, menggunakan turbin uap untuk memompa alkohol dan oksigen cair ke dalam ruang bakar yang menghasilkan ledakan beruntun yang mendorong roket ke atas. 

  • Prinsip Kerja Roket merupakan penerapan dari Hukum Newton III tentang gerak, dimana energi panas diubah menjadi energi gerak. Prinsip kerja dari roket berbahan bakar cair dan padat sama, di mana hasil pembakaran menghasilkan gaya dorong ke atas. Kelebihan dari roket berbahan bakar padat mampu menyimpan bahan bakar dengan dengan jumlah besar untuk ruang penyimpanan yang sama, karena telah dipadatkan, sedangkan bahan bakar cair tidak bisa dimampatkan.




Sumber :https://dewisuci18.wordpress.com/2010/12/16/momentum-sistem-peluncuran-roket/ Diakses pada 07 September 2016 
http://fisikazone.com/tumbukan/ Diakses pada 07 September 2016 
Kanginan, Marthen. 2006. Fisika Untuk SMA kelas XI Jilid 2. Jakarta: Penerbit Erlangga

Komentar

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

TERAPAN FLUIDA DALAM KEHIDUPAN SEHARI-HARI

Fluida adalah zat alir adalah zat dalam keadaan bisa mengalir dan memberikan sedikit hambatan terhadap perubahan bentuk ketika ditekan. Ada dua macam fluida yaitu cairan dan gas. Salah satu ciri fluida adalah kenyataan bahwa jarak antara dua molekulnya tidak tetap, bergantung pada waktu. Ini disebabkan oleh lemahnya ikatan antara molekul yang disebut kohesi. Gaya kohesi antara molekul gas sangat kecil jika dibandingkan gaya kohesi antar molekul zat cair. Ini mnyebabkan molekul-molekul gas menjadi relatif bebas sehingga gas selalu memenuhi ruang. Sebaliknya molekul-molekul zat cair terikat satu sama lainnya sehingga membentuk suatu kesatuan yang jelas meskipun bentuknya sebagian ditentukan oleh wadahnya. Akibat yang lainnya adalah sifat kemampuannya untuk dimampatkan.Gas bersifat mudah dimampatkan sedangkan zat cair sulit. Gas jika dimampatkan dengan tekanan yang cukup besar akan berubah manjadi zat cair. Mekanika gas dan zat cair yang bergerak mempunyai perbedaan dalam beberapa hal,
Baca selengkapnya

FISIKA DALAM ILMU MEDIS

Gambar
Siapa sangka karya Röntgen yang mengantarkan dirinya mendapatkan hadiah nobel fisika pada 1901 ini akan menjadi sebuah alat yang sangat berguna sekali dalam kedokteran. Sinar-X itulah sebuah fenomena yang ditemukan oleh Roentgen pada laboratoriumnya. Sebuah fenomena yang kemudian menjadi awal pencitraan medis (medical imaging) pertama, tangan kiri istrinya menjadi uji coba eksperimen penemuan ini. Inilah menjadi titik awal penggunaan pencitraan medis untuk mengetahui struktur jaringan manusia tanpa melalui pembedahan terlebih dahulu. Penemuan ini juga menjadi titik awal perkembangan fisika medis di dunia, yang menkonsentrasikan aplikasi ilmu fisika dalam bidang kedokteran. Eksperimen Röntgen terhadap tangan istrinya, menjadi inspirasi produksi alat yang dapat membantu dokter dalam diagnosa terhadap pasien, dengan mengetahui citra tubuh manusia. Citra atau gambar yang dihasilkan dari sinar-X ini sifatnya adalah membuat gambar 2 dimensi dari organ tubuh yang dicitrakan dengan mema
Baca selengkapnya