Momentum (Mekanik Lanjutan)
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| momentum/məʊˈmentəm/ | momentum |
| collision/kəˈlɪʒn/ | tabrakan |
| conservation of momentum/ˌkɒnsəˈveɪʃn ɒv məʊˈmentəm/ | kekekalan momentum |
| coefficient of restitution/ˌkəʊɪˈfɪʃənt ɒv rɪstɪˈtjuːʃn/ | koefisien restitusi |
| perfectly elastic/ˈpɜːfektlɪ ɪˈlæstɪk/ | sangat elastis |
| kinetic energy/kɪˈnetɪk ˈenədʒi/ | energi kinetik |
| perfectly inelastic/ˈpɜːfektlɪ ɪnɪˈlæstɪk/ | tidak anjal sempurna |
Newton's cradle dan pantulan sempurna
- Jatuhkan satu bola dari Newton's cradle dan tepat satu terbang dari ujung jauh. Mengapa satu, bukan dua?
- Jawabannya adalah dua ide kekekalan bekerja bersama: momentum, dan seberapa banyak pantulan yang terjadi pada tabrakan.
Kekekalan momentum
- Dalam tabrakan apa pun (atau ledakan), tanpa gaya eksternal, total momentum kekal:
Momentum sebelum sama dengan momentum setelah — persamaan paling berguna dalam tabrakan.
Kekekalan momentum
m₁u₁ + m₂u₂ = (m₁+m₂)v
Dua benda bertabrakan — total momentum sebelum sama dengan total setelahnya.
Benda 2 kg dengan kecepatan 3 m/s menabrak benda diam 1 kg dan mereka menempel. Dengan kekekalan momentum 2(3) = (2+1)v, tentukan v (m/s).
6 = 3v, sehingga v = 2 m/s.
Koefisien restitusi
- Seberapa memantul tabrakan? Koefisien restitusi $e$ membandingkan kecepatannya:
- $e = 1$: elastis sempurna (tidak ada energi kinetik hilang). $e = 0$: inelastis sempurna (benda menempel bersama).
Koefisien restitusi $e$ membandingkan seberapa cepat benda-benda menjauh dibandingkan seberapa cepat mereka mendekat
Newton's cradle mendemonstrasikan kekekalan momentum dalam tumbukan
Koefisien restitusi e selalu berada dalam rentang mana?
e berkisar dari 0 (inelastis sempurna) hingga 1 (elastis sempurna).
Koefisien restitusi e = kecepatan pemisahan ÷ kecepatan ______.
e = kecepatan pemisahan / kecepatan mendekati.
Jika dua benda menyatu (menempel) saat benturan, koefisien restitusinya adalah:
Mereka bergerak bersama (kecepatan pemisahan nol), jadi e = 0 — inelastis sempurna.
Menggunakan kedua persamaan
- Dua variabel tak diketahui (kecepatan akhir) memerlukan dua persamaan: kekekalan momentum dan hukum restitusi Newton ($\text{separation} = e \times \text{approach}$).
- Selesaikan keduanya bersama-sama untuk menemukan kedua kecepatan akhir.
Energi kinetik hanya kekal ketika $e = 1$. Untuk setiap $e < 1$ sebagian energi kinetik hilang (menjadi panas dan suara) — jadi jangan pernah mengasumsikan energi kekal dalam tumbukan kecuali dinyatakan bahwa itu elastis sempurna.
- Dalam tumbukan langsung atau tumbukan miring, total momentum linear kekal (kekekalan momentum linear) dan hukum eksperimental Newton memberikan koefisien restitusi.
Energi kinetik kekal hanya ketika koefisien restitusi e = 1.
Hanya tabrakan elastis sempurna (e = 1) yang mengawetkan energi kinetik; jika tidak, sebagian hilang.
Anda telah memahaminya
- total momentum kekal: $m_1u_1 + m_2u_2 = m_1v_1 + m_2v_2$
- $e = \dfrac{\text{separation speed}}{\text{approach speed}}$, dengan $0 \leq e \leq 1$
- gabungkan momentum + restitusi untuk menemukan kedua kecepatan akhir; KE kekal hanya jika $e = 1$