Konsep Momentum Linear dan Pengaruh Gaya

Momentum linear (atau “momentum” singkatnya) dari sebuah benda didefinisikan sebagai hasil kali massa dan kecepatannya. Momentum (jamaknya adalah “momenta”) biasanya dinyatakan dengan symbol p.
Jika kita tentukan m menyatakan massa sebuah benda dan v kecepatannya, maka momentum p dari sebuah benda tersebut adalah 

p = mv (1)

karena kecepatan merupakan vector maka momentum dinyatakan dalam bentuk vector. Arah momentum adalah kecepatan, dan besar moemtum adalah p = mv. Karena v bergantung pada kerangka acuan, kerangka ini harus ditentukan. Satuan internasional momentum adalah sederhana yaitu massa x kecepatan, yang dalam satuan SI adalah kg. m/s. Tidak ada nama khusus untuk satuan ini.

Pemakaian sehari-hari istilah momentum sesuai dengan definsi di atas. Karena menurut persamaan p = mv, sebuah mobil yang berlari cepat mempunyai momentum yang lebih besar dibandingkan dengan mobil yang lambat dengan massa yang sama, dan sebuah truk yang berat mempunyai momentum yang lebih besar dibandingkan dengan sebuah mobil kecil yang berjalan dengan kecepatan yang sama.  Makin besar momentum yang dimiliki suatu benda, makin sulit untuk menghentikannya, dan makin besar efek yang diakibatkannya jika berhentikan dengan tabrakan atau tumbukan.
Seorang pemain sepakbola mempunyai kemungkinan lebih besar untuk pingsan jika dihadang oleh lawan yang besar yang berlari dengan laju secepat-cepatnya dibandingkan dengan seorang lawan yang lebih kecil atau lebih lambat.
Untuk mengubah momentum dibutuhkan sebuah gaya, baik untuk menaikan momentum, menurunkannya (misalnya memberhentikan benda yang sedang bergerak), atau untuk mengubah arahnya. Newton pada awalnya menyatakan hukum keduannya dalam bentuk momentum (walaupun ia menyebut hasil kali mv sebagain “kuantitas gerak”). Pernyataan Newton mengenai hukum gerak kedua, jika diterjemahkan ke bahasa modern, adalah sebagai berikut:

“Laju perubahan  momentum sebuah benda sama dengan gaya total yang diberikan padanya”.

Kita dapat menuliskan pernyataan ini dalam bentuk persamaan,

Di mana ∑F adalah gaya total yang diberikan kepada benda (jumlah vector dari semua gaya yang bekerja padanya) dan ∆p adalah hasil perubahan momentum yang terjadi selama selang waktu ∆t. Kita dapat langsung menurunkan bentuk yang lebih kita kenal dari hukum kedua, ∑F = ma, dari persamaan di atas untuk kasus massa konstan. Jika v₀ adalah kecepatan awal benda dan v adalah kecepatannya setelah waktu ∆t telah berlalu, maka

Karena, menurut definisi, a = ∆v/∆t. Pernyataan Newton, persamaan (2) sebenarnya lebih umum dari persamaan yang lebih kita kenal karena mencakup situasi di mana massa bias berubah. Hal ini penting pada keadaan tertentu, seperti roket yang kehilangan massanya pada waktu membakar bahan bakarnya.

Share :