media pembelajaran fisika tumbukan
Post on 05-Jul-2015
1.054 Views
Preview:
TRANSCRIPT
MEDIA PEMBELAJARAN FISIKA
UNTUK SMA/MA KELAS XI
OLEH:
MUHAMAD KHANIF SYARIFUDIN
MOMENTUM, IMPULS, DAN
TUMBUKAN
TUJUAN PEMBELAJARAN:
Siswa dapat menunjukkan hubungan antara konsep impuls dan momentum untuk menyelesaikan masalah tumbukan
MOMENTUM, IMPULS, DAN TUMBUKAN
HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM
IMPULSMOMENTUM
TUMBUKAN TIDAK LENTING SAMA
SEKALI
TUMBUKAN LENTING SEBAGIAN
TUMBUKAN LENTING
SEMPURNA
TUMBUKAN
HUKUM KEKEKALAN
ENERGI KINETIK
PETA KONSEP
Momentum
Apa itu momentum?
• Momentum adalah kecenderungan benda yang bergerak untuk melanjutkan gerakannya pada kelajuan tertentu.
• Momentum dapat dirumuskan sebagai hasil perkalian massa dengan kecepatan.
p = m.v
Hukum Newton
• Isaac Newton mengemukakan hukum gerak yang kedua dikaitkan dengan momentum.
F=m.a
F= m. dv/dt
F=d(m.v)/dt
F=dp/dt
IMPULS
Untuk membuat suatu benda yang diam menjadi bergerak diperlukan sebuah gaya yang bekerja pada benda tersebut selama interval waktu tertentu.
Gaya yang diperlukan untuk membuat sebuah benda tersebut bergerak dalam interval waktu tertentu disebut impuls.
I = F.Δt
Hubungan Momentum dengan Impuls
Persamaan di atas menyatakan bahwaimpuls yang dikerjakan pada suatubenda sama dengan perubahanmomentum yang dialami bendatersebut, yaitu beda antara momentumakhir dengan momentum awalnya
F.Δt = m.v - m.vₒI = Δp
Hukum Kekekalan Momentum
F aksi = -F reaksiF1 = -F2
Impuls yang terjadi selama interval waktu Δt adalah F1.Δt = -F2.Δt.
Kita ketahui bahwa I = F.Δt = Δp , maka persamaannya menjadi:
Δp1 = - Δp2m1v1 – m1v'1 = -(m2v2 – m2v'2)m1v1 + m2v2 = m1v'1 + m2v'2
p1 + p2 = p'1 + p'2Jumlah momentum awal = Jumlah momentum akhir
JENIS-JENIS TUMBUKAN
Jenis-jenis tumbukan ada 3, yaitu:
• Tumbukan Lenting Sempurna
• Tumbukan Lenting Sebagian
• Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Tumbukan Lenting Sempurna
Tumbukan antara dua buah bendadikatakan lenting sempurna apabilajumlah energi kinetik benda sebelumdan sesudah tumbukan tetap,sehingga nilai koefisien restitusi samadengan 1 (e = 1).
Sehingga pada tumbukan lentingsempurna berlaku hukum kekekalanmomentum dan hukum kekekalanenergi kinetik.
Hukum Kekekalan Momentum
Hukum Kekekalan Energi kinetik
P1 + p2 = p1’ + p2’m1v1 + m2v2 = m1v'1 + m2v'2m1v1 – m1v'1 = m2v'2 – m2v2m1(v1 – v'1) = m2 (v'2 – v2)
Ek1 + Ek2 = Ek1’ + Ek2’½ m1v1² + ½ m2v2² = ½ m1(v1' ) ² + ½ m2(v2' ) ²
m1v1² + m2v2² = m1(v1' ) ² + m2(v2' ) ²m1(v1² – (v1' ) ²) = m2((v2' ) ² – v2²)
m1(v1 + v1' )(v1 – v1' ) = m2(v2' + v2)(v2'– v2)
Lanjutan
Jika persamaan (hukum kekekalan energikinetik) dibagi dengan persamaan (hukumkekekalan momentum) diperoleh:
v1 + v1' = v2' + v2
v1'– v2' = v2 – v1
v1' – v2' = -(v1 – v2)
-(v1’-V2’)/v1-v2 = 1
Angka 1 disebut koefisien restitusi (e)
Tumbukan Lenting Sebagian
Pada tumbukan lenting sebagian, beberapaenergi kinetik akan diubah menjadi energibentuk lain seperti panas, bunyi, dansebagainya. Akibatnya, energi kinetik sebelumtumbukan lebih besar daripada energi kinetiksesudah tumbukan. Pada tumbukan lentingsebagian hanya berlaku hukum kekekalanmomentum saja dan koefisien restitusitumbukan lenting sebagian mempunyai nilaidiantara nol dan satu. Persamaan yangdigunakan adalah :
Lanjutan
Karena ƩEk > ƩEk' , maka:
Ek1 + Ek2 > Ek1' + Ek2'
-(v1 – v2 )> v1' – v2‘
Jadi
-(v1’-V2’)/v1-v2 < 1
koefisien restitusi (e) adalah: 0 < e < 1
Tumbukan Pada Gerak Jatuh Bebas
Berdasarkan persamaan pada gerak jatuh bebas, kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan adalah:
v1 = +√2gh
Gerak bola sesaat setelah terjadi tumbukan dapat diidentifikasikan dengan gerak jatuh bebas, sehingga:
v1' = - √2gh’ (arah ke atas negatif )
Karena v lantai = 0, maka koefisien restitusinya adalah:
e = - v1’/v1 = - (- √2gh’ ) / +√2gh
e = √h’ / √h
Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali
Tumbukan antara dua buah bendadikatakan tidak lenting sama sekaliapabila sesudah tumbukan keduabenda menjadi satu (bergabung),sehingga kedua benda memilikikecepatan sama yaitu v1' = v2' = v'.
Lanjutan
Berdasarkan Hukum Kekekalan Momentum maka:
m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'
m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) v‘
Karena v1' = v2', maka v1' – v2' = 0, sehingga koefisien restitusi (e) adalah
-(v1’-V2’)/v1-v2 = 0
Jadi, pada tumbukan tidak lenting sama sekali
besarnya koefisien restitusi adalah nol (e =0).
top related