Contoh Hukum Kekekalan Momentum dalam kehidupan

Hukum kekekalan momentum didefinisikan sebagai prinsip dalam fisika yang mengatakan bahwa beberapa bagian dalam sistem yang terisolasi tetap stabil dan tidak berubah dari waktu ke waktu bahkan ketika yang lain bergerak. Contoh hukum kekekalan momentum adalah dudukan Newton, perangkat di mana, ketika satu bola diangkat dan kemudian dilepas, bola di ujung lain dari sederet bola akan mendorong ke atas.

Salah satu konsep fisika yang paling mendasar adalah hukum kekekalan momentum. Jika Anda baru saja mengambil mata kuliah fisika dasar pertama Anda, Anda pasti akan menemukan prinsip hukum kekekalan momentum ini, sambil belajar teori teori lainnya. Pada artikel ini, Anda akan menemukan persamaan hukum kekekalan momentum dan penjelasannya dan mempelajari bagaimana prinsip ini mempengaruhi gerak di sekitar kita. Apapun yang dinyatakan di sini, adalah dalam konteks mekanika non-relativistik (Newtonian).

Dalam fisika dan kimia, hukum kekekalan momentum (atau lebih tepatnya, hukum kekekalan momentum linier) menyatakan bahwa momentum total sistem yang terisolasi tetap konstan. Momentum karena itu dikatakan kekal dari waktu ke waktu, yaitu, momentum tidak diciptakan atau dihancurkan, hanya ditransformasikan atau dipindahkan dari satu bentuk ke bentuk lainnya.

Kekekalan momentum dapat dibuktikan dengan teliti oleh teorema Noether.

Untuk sistem yang tidak memiliki simetri terjemahan ruang, mungkin tidak mungkin untuk menentukan kekekalan momentum. Contoh dari jenis sistem ini termasuk ruang melengkung dalam relativitas umum atau kristal waktu dalam fisika benda terkondensasi.

Hukum kekekalan momentum (quantitas motus) pertama kali dirumuskan oleh René Descartes.

Apa itu Momentum?

Momentum partikel atau benda adalah hasil kali dari kecepatan dan massa. Momentum adalah besaran vektor karena merupakan perkalian dari suatu besaran skalar (massa) dan vektor (momentum). Rumusnya adalah sebagai berikut:

P = MV

Dimana M adalah massa dan V adalah kecepatan partikel. Satuan SI momentum adalah ‘Kg.m / s’.

Pengertian

Prinsip kekekalan momentum menyatakan bahwa ‘Dalam setiap sistem tertutup, dengan tidak ada gaya eksternal yang bertindak maka total momentum sistem tidak berubah.’ Hal ini dapat dinyatakan dengan alternatif lain ‘jumlah vektor dari semua momentum, dalam sistem tertutup, tidak terpengaruh oleh gaya eksternal, adalah nol.

Hukum Kekekalan Momentum
Prinsip kekekalan momentum menyatakan bahwa ‘Dalam setiap sistem tertutup, dengan tidak ada gaya eksternal yang bertindak maka total momentum sistem tidak berubah

“Prinsipnya adalah konsekuensi dari hukum pertama Newton tentang gerak. Ketika dua benda dalam sebuah sistem yang terisolasi bertumbukan, momentum total sebelum tumbukan sama dengan momentum total setelah tumbukan. Hal ini dapat dinyatakan sebagai:

ΔP1 + ΔP2 = 0

dimana ΔP1 adalah perubahan momentum dari partikel pertama, sementara ΔP2 adalah perubahan momentum dari partikel kedua.

Persamaan

Persamaan Hukum Kekekalan Momentum dinyatakan sebagai berikut. Untuk tumbukan antara dua partikel dalam suatu sistem yang terisolasi, total momentum sebelum dan setelah tumbukan adalah konstan.

M1U1 + M2U2 = M1V1 + M2V2

Di sini M1 adalah massa partikel pertama, M2 adalah massa partikel kedua, U1 adalah kecepatan awal partikel pertama, U2 adalah kecepatan awal partikel kedua, dan V1 dan V2 adalah kecepatan akhir dari partikel pertama dan kedua masing-masing.

Tumbukan antara partikel mungkin elastis (energi kinetik adalah kekal) atau inelastis (energi kinetik tidak kekal). Salah satu konsekuensi paling penting dari prinsip ini adalah bahwa kecepatan pusat massa, dari sistem terisolasi, tetap tidak berubah. Prinsip ini juga merupakan hasil dari homogenitas ruang-waktu.

Contoh Hukum Kekekalan Momentum

Contoh kekekalan momentum linear berlimpah dalam kehidupan sehari-hari. Di mana pun ada tumbukan, prinsip kekekalan sedang bekerja. Sebagai contoh, ketika bola bisbol bertabrakan dengan tongkat pemukul, jumlah dari momentum awal dan jumlah dari momentum akhir pemukul dan bola, tetap sama. Berapapun momentum tongkat pemukul yang hilang, akan menjadi pertambahan pada bisbol.

Ketika peluru ditembakan dari pistol, pistol mundur sehingga jumlah momentum peluru dan pistol momentum dalam arah yang berlawanan, saling meniadakan dan momentum akhir dan momentum awal sistem menyamakan kedudukan. Satu perangkat sederhana yang menjelaskan prinsip ini adalah ‘Newton Cradle’ gambar di atas. Ini terdiri dari manik-manik secara terpisah tergantung ditumpuk terhadap satu sama lain. Jika Anda menarik satu manik dari satu sisi dan melepaskannya, akan bertumbukan dengan sisa manik-manik dan terhalau satu manik-manik dari sisi lain untuk menjadikan momentum kekal.

Ketika Anda pergi pada belajar fisika, Anda akan menyadari bahwa fisika penuh dengan prinsip-prinsip kekekalan yang menentukan dinamika dunia. Salah satu prinsip tersebut lain adalah kekekalan energi mekanik. Ada tata aturan yang melekat dan keseimbangan akan terpelihara dalam dunia kita karena prinsip-prinsip ini.

Kekekalan momentum dalam mekanika kuantum

Hukum kekekalan momentum juga berlaku dalam mekanika kuantum. Dalam fenomena ketika sifat-sifat partikel terwujud, momentumnya, seperti dalam mekanika klasik, sama dengan p = mv, dan ketika sifat-sifat gelombang partikel dimanifestasikan, momentumnya adalah p = ℏ / λ  adalah panjang gelombang. Dalam mekanika kuantum, hukum kekekalan momentum adalah konsekuensi dari simetri sehubungan dengan pergeseran ruang.

Related Posts