BAB 5 - GERAKAN

TOPIK 5.4 | KONSEP MOMENTUM

konsep MOMENTUM

Momentum linear, p untuk satu objek yang berjisim, m dan bergerak dengan halaju, v ialah hasil darab jisim dan halau.


Momentum = Jisim x Halaju

Berdasarkan video ini, anda akan mendapati bahawa momentum bagi suatu objek yang berjisim besar (seperti kapal bersaiz besar di dalam video ini) adalah lebih tinggi berbanding momentum objek bersaiz kecil (bot-bot kecil).

Momentum juga bertambah apabila halaju objek yang bergerak bertambah.

  • 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-Contoh dalam kehidupan seharian kita yang melibatkan aplikasi momentum:

  • Peluru yang berjisim kecil dilepaskan daripada senapang dengan halaju yang tinggi akan mempunyai momentum yang lebih besar berbanding anak panah yang dilepaskan daripada busur dengan halaju yang rendah.

  • Lori besar mempunyai momentum yang lebih besar walaupun pergerakannya perlahan.

  • Sebuah motosikal mempunyai momentum yang lebih besar apabila bergerak dengan halaju yang tinggi berbnding sebuah kereta yang bergerak dengan agak perlahan.

  • Ini menunjukkan momentum dipengaruhi oleh faktor jisim dan halaju sesuatu objek.

MOMENTUM berkait rapat dengan JISIM dan HALAJU sesuatu objek.

CONTOH PENGIRAAN MOMENTUM

Contoh:

Rajah menunjukkan sebuah lori yang sedang bergerak dengan halaju 45 m s–1. Apakah momentum bagi lori itu?

Jawapan:

Formula untuk mencari momentum adalah:

[Momentum = Jisim x Halaju]

Jisim lori = 2 500 kg dan Halaju = 45 m s–1

Maka, momentum

= 2500 x 45

= 112 500 kg m s–1

PRINSIP KEABADIAN MOMENTUM

  • Prinsip Keabadian Momentum menyatakan bahawa jumlah momentum sebelum perlanggaran adalah sama dengan jumlah momentum selepas perlanggaran.

Jumlah momentum sebelum perlanggaran = Jumlah momentum selepas perlanggaran


  • Prinsip Keabadian Momentum akan dibincangkan dalam dua situasi iaitu perlanggaran dan letupan.

  • Perlanggaran pula terdapat dua jenis iaitu perlanggaran kenyal dan perlanggaran tak kenyal.


Jumlah momentum sebelum perlanggaran = Jumlah momentum selepas perlanggaran

m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2

m1 = jisim jasad pertama

m2 = jisim jasad kedua

u1 = halaju awal jasad pertama

u2 = halaju awal jasad kedua

v1 = halaju akhir jasad pertama

v2 = halaju akhir jasad kedua


Tonton video di sebelah untuk lebih memahami berkaitan Prinsip Keabadian Momentum.

Prinsip Keabadian Momentum

Perlanggaran Kenyal & Tidak Kenyal

PERLANGGARAN

KENYAL

Tenaga kinetik diabadikan.

TAK KENYAL

Tenaga kinetik tidak diabadikan.

CONTOH PENGIRAAN BERKAITAN PRINSIP KEABADIAN MOMENTUM

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

APLIKASI PRINSIP KEABADIAN MOMENTUM

Bahagian hadapan dan belakang kereta diperbuat daripada bahan yang mudah remuk supaya perlanggaran dapat dipanjangkan bagi mengurangkan momentum.

Jisim pelantak yang lebih besar dan dilepaskan dengan halaju yang tingggi akan menghasilkan momentum dan daya yang sangat besar bagi membolehkan cerucuk masuk ke dalam tanah.

LATIHAN

Sertai Saluran Telegram Pendidikan - Klik → TeachTarik EduChannel

Sebarang kesilapan sila maklumkan di sini. Terima kasih.
Rujukan:
  1. Buku Teks Sains Tingkatan 5
  2. Buku Rujukan Sains Tingkatan 5
  3. Youtube (myhometuition)
  4. Youtube (Brother Coaching)