Fisika 

Satuan Pendidikan              : SMA SHAFTA

Kelas                                      : X (Sepuluh)

Alokasi waktu                      : 3 jam pelajaran/minggu

 

Kompetensi Inti                   :

  • KI-1 dan KI-2:Menghayati dan mengamalkan ajaran agama yang dianutnya. Menghayati dan mengamalkan perilaku jujur, disiplin, santun, peduli (gotong royong, kerjasama, toleran, damai), bertanggung jawab, responsif, dan pro-aktif dalam berinteraksi secara efektif sesuai dengan perkembangan anak di lingkungan, keluarga, sekolah, masyarakat dan lingkungan alam sekitar, bangsa, negara, kawasan regional, dan kawasan internasional”.
  • KI 3: Memahami, menerapkan, dan menganalisis pengetahuan faktual, konseptual, prosedural, dan metakognitif berdasarkan rasa ingin tahunya tentang ilmu pengetahuan, teknologi, seni, budaya, dan humaniora dengan wawasan kemanusiaan, kebangsaan, kenegaraan, dan peradaban terkait penyebab fenomena dan kejadian, serta menerapkan pengetahuan prosedural pada bidang kajian yang spesifik sesuai dengan bakat dan minatnya untuk memecahkan masalah
  • KI4: Mengolah, menalar, dan menyaji dalam ranah konkret dan ranah abstrak terkait dengan pengembangan dari yang dipelajarinya di sekolah secara mandiri, bertindak secara efektif dan kreatif, serta mampu menggunakan metode sesuai kaidah keilmuan

KOMPETENSI DASAR

3.10.       Menerapkan konsep momentum dan impuls, serta hukum kekekalan momentum dalam kehidupan sehari-hari

4.10.       Menyajikan hasil pengujian penerapan hukum kekekalan momentum, misalnya bola jatuh bebas ke lantai dan roket sederhana

iNDIKATOR

  • Mengamati tentang momentum, impuls, hubungan antara impuls dan momentum serta tumbukan dari berbagai sumber belajar.
  • Mendiskusikan konsep momentum, impuls, hubungan antara impuls dan momentum serta hukum kekekalan momentum dalam berbagai penyelesaian masalah
  • Merancang dan membuat roket sederhana dengan menerapkan hukum kekekalan momentum secara berkelompok
  • Mempresentasikan peristiwa bola jatuh ke lantai dan pembuatan roket sederhana

Momentum

adalah hasil kali massa sebuah benda dengan kecepatan benda itu pada suatu saat. Momentum merupakan besaran vektor yang arahnya searah dengan kecepatannya. Satuan dari momentum adalah kg.m/s atau gram.cm/s. Secara matematis dirumuskan:

p = m.v dengan p = momentum (kg.m/s)

m = massa (kg)

v = kecepatan (m/s)

Momentum adalah besaran vektor. Jadi jika dua buah vektor momentum membentuk sudut α maka resultan kedua vektor momentum tersebut adalah

https://www.edura.id/blog/wp-content/uploads/2020/11/momen.png

Impuls

Setiap benda yang bergerak mempunyai momentum. Momentum juga dinamakan jumlah gerak yang besarnya berbanding lurus dengan massa dan kecepatan benda. Suatu benda yang bermassa m bekerja gaya F yang konstan, maka setelah waktu t benda tersebut bergerak dengan kecepatan:

vt = vo + at c

vt = vo + F/m.t I = p

F.t = m.vt–m.vo F.t=m.v

  1. = m (vt – vo) = m(vt – vo)

F.t = m.Δv

I = p

Dengan: I = impuls (kg.m/s)

Δp = perubahan momentum (kg.m/s)

F = gaya yang bekerja pada benda (N)

t = waktu saat gaya dan benda bersentuhan (s)

m = massa benda (kg)

vt = kecepatan benda pada saat detik (m/s)

vo = kecepatan awal benda (m/s)

m.vt = momentum benda pada saat kecepatan vt

m.vo = momentum benda pada saat kecepatan v0

besaran F.Δt disebut impuls, sedangkan besarnya m.v yaitu hasil kali massa dengan kecepatan disebut momentum.

Banyak gejala yang dapat dijelaskan denga konsep impuls dan momentum, contohnya tumbukan antara dua benda, dll.

Aplikasi dalam kehidupan sehari-hari:

  1. Palu dibuat dari logam yang keras
  2. Petinju memakai sarung tinju
  3. Helm pengendara motor diberi lapisan lunak didalamnya
  4. Desain mobil yang memperhatikan faktor keselamatan

Contoh soal

Seorang anak menendang bola yang diam dengan gaya 100 N, jika waktu persinggungan bola dengan kaki 0,2 detik, dan massa bola 0,5kg. Berapa kecepatan bola sesaat setelah ditendang?

Penyelesaian: Dik: F = 100 N

Δt = 0,2 detik

m = 0,5 kg

vo = 0

Dit: vt = ?

Jawab: F.Δt = m (vt – vo)

100 . 0,2 = 0,5 (vt – 0)

20 = 0,5 vt

vt = 20/0,5 = 40 m/s

Hukum Kekekalan Momentum dan Tumbukan

Misalkan benda A dan B masing-masing mempunyai massa mA dan mB dan masing-masing bergerak segaris dengan kecepatan vA dab vB sedangkan vA > vB. Setelah tumbukan kecepatan benda berubah menjadi vA dan vB. Bila FBA adalah gaya dari A yang dipakai untuk menumbuk B dan FAB gaya dari B yang dipakai untuk menumbuk A, maka menurut hukum III Newton:

FAB = -FBA

FAB.Δt = -FBA.Δt

(impuls)A = (impuls)B

mAvA-mAvA= -(mBvB– mBvB)

mAvA+mBvB= mAvA+mBvB

Jumlah momentum dari A dan B sebelum dan sesudah tumbukan adalah sama/tetap. Hukum ini disebut sebagai HUKUM KEKEKALAN MOMENTUM LINEAR

Tumbukan

Pada setiap jenis tumbukan berlaku hukum kekekalan momentum tetapi tidak selalu berlaku hukum kekekalan energi mekanik. Sebab disini sebagian energi mungkin diubah menjadi panas akibat tumbukan atau terjadi perubahan bentuk.

Macam-macam tumbukan yaitu:

Tumbukan Lenting Sempurna

Tumbukan lenting sempurna adalah tumbukan yang tidak mengalami perubahan energi.

Ciri-ciri:

  1. Koefisien restitusi e=1
  2. Tidak ada perubahan energi kinetik benda

ΔEk = Ek’ – Ek = 0

Rumusan:

m1v1 + m2v2 = m1v1‘ + m2v2

dengan : m1 = massa benda 1 (kg)

m2 = massa benda 2 (kg)

v = kecepatan benda sebelum tumbukan (m/s)

v ’ = kecepatan benda setelah tumbukan (m/s)

Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali

Tumbukan tidak lenting adalah tumbukan yang tidak memberlakukan hukum kekekalan energi mekanik dan kedua benda setelah tumbukan melekat dan bergerak bersama-sama

Ciri-ciri:

  1. Koefisien restitusi e=0
  2. Kecepatan akhir sama/ dua benda menyatu (V1 = V2 = V)
  3. Terjad perubahan energi kinetik benda

ΔEk = Ek’ – Ek

Rumusan:
m
1V1 + m2V2 = (m1 + m2) V’

Tumbukan Lenting Sebagian

Tumbukan lenting sebagian yaitu tumbukan yang tidak memberlakukan hukum kekekalan energi mekanik sebab ada sebagian energi yang diubah dalam bentuk lain, misalnya panas

Ciri-ciri:

Koefisien restitusi 0 < e < 1

Rumusan

m1V1 + m2V2 = m1V1‘ + m2V2

 

​​​​​​​