2.5 | MOMENTUM

• Unit bagi momentum ialah kg m/s.

• Momentum adalah kuantiti vektor yang sama arah dengan halaju.

• Jika objek bergerak ke arah kanan yang dianggap memiliki halaju yang positif, maka objek tersebut turut memiliki momentum yang positif.

Contoh:

Seorang pelajar melepas sebiji bola berjisim 3 kg dari ketinggian 15 m. Berapakah momentum bola itu sejurus sebelum terhempas ke atas lantai?

Jawapan:

Untuk mencari momentum, kita perlu tahu jisim dan halaju bola itu sejurus sebelum ia terhempas di atas lantai.

Diberi bahawa jisim bola, m = 3 kg.

Halaju bola tidak diberi secara langsung. Bagaimanapun, kita boleh menentukan halaju bola dengan menggunakan persamaan gerakan dengan pecutan seragam.

Ini ialah gerakan jatuh bebas,

Halaju awal, u = 0

Pecutan, a = pecutan graviti, g = 10 ms^-2

Sesaran, s = ketinggian = 15 m.

Halaju akhir = ?

Dengan menggunakan persamaan

v² = u² + 2as

v² = (0)² + 2(10)(15)

v = 300 ms^-1

Momentum bola

p = mv =(3)(300) = 900 kgms^-1

Soalan 1: Kedua-dua objek bergerak dalam arah yang sama sebelum perlanggaran

Sebuah kereta A berjisim 500 kg bergerak dengan halaju 50 km/j. Ia kemudian berlanggar dengan kereta B yang berjisim 700 kg dan bergerak dengan halaju 25 ms^-1 dalam arah yang sama. Jika kereta B bergerak dengan halaju 30 ms^-1 akibat daripada hentakan itu, berapakah halaju kereta A sejurus selepas perlanggaran itu?

Jawapan:

m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂

(500)(50) + (700)(25) = (500)v₁ + (700)(30)

42 500 = 500v₁ + 21000

500v₁ = 21 500

v₁ = 43 ms^-1

Soalan 2: Kedua-dua objek bergerak dalam arah yang berlawanan sebelum perlanggaran

Sebiji bola 0.50 kg bergerak dengan 8.0 ms^-1 berlanggar dengan satu lagi bola 1.0 kg yang bergerak dengan laju 15.0 ms^-1 dalam arah yang berlawanan. Bola 0.50kg itu berundur ke belakang dengan laju 18.0 ms^-1 selepas perlanggaran. Cari halaju bola yang kedua selepas perlanggaran.

Jawapan:

m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂

(0.5)(8.0) + (1.0)(-15) = (0.5)(-18) + (1.0)v₂

-11 = - 9 + 1v₂

v₂ = -2 ms^-1

Soalan 3: Perlanggaran Tak Kenyal

Seorang angkasawan dengan jisim 90 kg bergerak dengan halaju 6.0 ms^-1 bergerak dengan halaju 6 ms^-1 dan berlanggar dengan seorang angkasawan lain berjisim 100 kg yang berada dalam keadaan pegun. Berapakah halaju sepunya dua angkasawan itu yang bergerak bersama selepas perlanggaran?

Jawapan:

m₁u₁ + m₂u₂ = (m₁ + m₂) v

(90 x 6) + (100 x 0) = (90 + 100) v

v = 540 / 190

v = 2.8 ms^-1

Daripada Prinsip Keabadian Momentum

Jumlah Momentum Sebelum Perlanggaran = Jumlah Momentum Selepas Perlanggaran

0 = m₁v₁ + m₂v₂

m₁v₁ = - m₂v₂

(tanda negatif menunjukkan objek bergerak dalam arah bertentangan)

Seorang lelaki melepaskan satu tembakan daripada satu senapang yang berjisim 4 kg. Jika jisim peluru ialah 0.05 kg dan ia bergerak dengan halaju 100 ms^-1 selepas tembakan itu. Cari halaju senapang itu tersentak selepas tembakan.

Jawapan:

Prinsip Keabadian Momentum

0 = m₁v₁ + m₂v₂

0 = (4)v₁ + (0.05)(100)

4v₁ = -5

v₁ = - 1.25 ms^-1

1. Buku Teks Fizik Tingkatan 4
2. Buku Rujukan Fizik
3. Slide Share (Ryan Ko)
4. Blog Pendidikan Fizik