HUBUNGAN MOMENTUM DENGAN HUKUM II NEWTON

HUBUNGAN MOMENTUM DENGAN HUKUM II NEWTON
Pada pokok bahasan Hukum II Newton, kita telah belajar bahwa jika ada gaya total yang bekerja pada benda maka benda tersebut akan mengalami percepatan, di mana arah percepatan benda sama dengan arah gaya total. Jika dirimu masih bingung dengan Hukum
II warisan Newton, sebaiknya segera meluncur ke TKP dan pelajari dulu. Nah, apa
hubungan antara hukum II Newton dengan momentum ? yang benar, bukan hubungan
antara Hukum II Newton dengan momentum tetapi hubungan antara gaya total dengan
momentum. Sekarang pahami penjelasan berikut ini.
Misalnya ketika sebuah mobil bergerak di jalan dengan kecepatan tertentu, mobil tersebut memilikim om entum. Nah, untuk mengurangi kecepatan mobil pasti dibutuhkan gaya (dalam hal ini gaya gesekan antara kampas dan ban ketika mobil direm). Ketika kecepatan mobil berkurang (v makin kecil), momentum mobil juga berkurang. Demikian juga sebaliknya, sebuah mobil yang sedang diam akan bergerak jika ada gaya total yang bekerja pada mobil tersebut (dalam hal ini gaya dorong yang dihasilkan oleh mesin). Ketika mobil masih diam, momentum mobil = 0. pada saat mobil mulai bergerak dengan kecepatan tertentu, mobil tersebut memiliki momentum. Jadi kita bisa mengatakan bahwa perubahan momentum mobil disebabkan oleh gaya total. Dengan kata lain,laju
perubahan momentum suatu benda sama dengan gaya total yang bekerja pada benda
tersebut. Ini adalah hukum II Newton dalam bentuk momentum. Newton pada mulanya
menyatakan hukum II newton dalam bentuk momentum. Hanya Hukum II Newton yang
menyebut hasil kali mv sebagai “kuantitas gerak”, bukan momentum.
Secara matematis, versi momentum dari Hukum II Newton dapat dinyatakan dengan
persamaan :
∑F= ∆p∆t
∑F= gaya total yang bekerja pada benda
∆p= perubahan momentum
∆t = selang waktu perubahan momentum
Catatan = lambang momentum adalahp kecil, bukan P besar. Kalau P besar itu
lambang daya.p dicetak tebal karena momentum adalah besaran vektor.
Dari persamaan ini, kita bisa menurunkan persamaan Hukum II Newton“yang
sebenarnya” untuk kasus massa benda konstan alias tetap.
Sekarang kita tulis kembali persamaan di atas :
∑F= ∆p∆t
Jika Vo = kecepatan awal, Vt = kecepatan akhir, maka persamaan di atas akan
menjadi :
∑F= mvt-mv ∆t
₀
∑F= m(vt-v )∆t
₀
∑F= ∆v∆t
∑F= ma
ini adalah persamaan Hukum II Newton untuk kasus massa benda tetap, yang sudah
kita pelajari pada pokok bahasan Hukum II Newton. Di atas sebagai Hukum II Newton
“yang sebenarnya”.
Terus apa bedanya penggunaan hukum II Newton “yang sebenarnya” dengan hukum II Newton versi momentum ? Hukum II Newton versi momentum di atas lebih bersifat umum, sedangkan Hukum II Newton “yang sebenarnya” hanya bisa digunakan untuk kasus massa benda tetap. Jadi ketika menganalisis hubungan antara gaya dan gerak benda, di mana massa benda konstan, kita bisa menggunakan Hukum II Newton“yang
sebenarnya”, tapi tidak menutup kemungkinan untuk menggunakan Hukum II Newton
versi momentum. Ketika kita meninjau benda yang massa-nya tidak tetap alias berubah,
kita tidak bisa menggunakan Hukum II Newton “yang sebenarnya” (F = ma). Kita hanya bisa menggunakan Hukum II Newton versi momentum. Contohnya roket yang meluncur ke ruang angkasa. Massa roket akan berkurang ketika bahan bakarnya berkurang atau habis.