A. F = 0,5 N
B. F = 1,0 N
C. F = 2,5 N
D. F = 10 N
E. F = 25 N
Pembahasan :
Dik : m = 100 g = 0,1 kg, vo = 5 m/s, vt = 0, t = 0,2
Dit : F = ....?
Untuk menuntaskan soal ini, Sobat Tafsi harus memahami kembali konsep impuls dan momentum untuk melihat relasi antara gaya dan kecepatan.
Momentum ialah besaran fisika yang menyatakan tingkat kesukaran suatu benda yang bergerak untuk dihentikan.
Semakin besar momentum benda makan semakin sulit benda tersebut dilarang dan semakin besar pula dampak yang ditimbulkannya.
Sebuah kendaraan beroda empat yang bergerak dengan kecepatan 100 m/s lebih sulit dilarang dibanding dengan kendaraan beroda empat bermassa sama yang bergerak dengan kecepatan 50 m/s.
Secara matematis, momentum suatu benda sama dengan hasil kali massa dengan kecepatannya.
p = m . v |
Keterangan :
p = momentum benda (kg m/s)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)
Momentum erat kaitannya dengan impuls. Impuls ialah besaran yang menyatakan besarnya gaya yang bekerja pada benda dalam waktu yang singkat atau sesaat.
Secara matematis, besar impuls sama dengan hasil kali gaya dengan selang waktu gaya tersebut bekerja.
I = F . Δt |
Keterangan :
I = impuls (N.s atau kg m/s)
F = gaya yang bekerja pada benda (N)
Δt = selang waktu (s).
Momentum dan impulas merupakan besaran vektor yang setara. Keduanya mempunyai satuan yang sama ibarat pada rumus di atas.
Lalu bagaimana relasi antara impuls dan momentum?
Ketika sebuah gaya bekerja pada suatu benda yang bergerak dalam waktu yang sesaat, ternyata besar impulsnya sama dengan perubahan momentum benda.
I = Δp = m (vt - vo) |
Keterangan :
I = impuls (kg m/s)
Δp = perubahan momentum benda (kg m/s).
m = massa benda (kg)
vo = kecepatan mula-mula benda (m/s)
vt = kecepatan final benda (m/s).
Nah, menurut ketiga rumus di atas, Sobat Tafsi sanggup menuntaskan soalnya. Pertama, kita tentukan perubahan momentum benda.
Perubahan momentum benda:
⇒ Δp = m (vt - vo)
⇒ Δp = 0,1 (0 - 5)
⇒ Δp = 0,1 (-5)
⇒ Δp = -0,5
Selanjutnya, kita hitung F menurut relasi impuls dan momentum:
⇒ I = Δp
⇒ F . Δt = Δp
⇒ F (0,2) = -0,5
⇒ 0,2F = -0,5
⇒ F = -0,5/0,2
⇒ F = -5/2
⇒ F = -2,5 N
Jadi, besar gaya penahan yang bekerja pada benda dan menghentikan benda tersebut ialah 2,5 N.
Tanda negatif mengatakan bahwa gaya yang bekerja berlawanan arah dengan arah gerak benda sebab fungsinya menghambat gerak.
Cara ringkas:
Berdasarkan relasi impuls dan momentum:
⇒ F . t = m (vt - vo)
⇒ F . 0,2 = 0,1 (0 - 5)
⇒ F = -0,5/0,2
⇒ F = -2,5 N
Jawaban : C
Demikian pembahasan pola soal perihal impuls, yakni memilih besar gaya penahan untuk menghentikan sebuah benda yang bergerak.
Jika pembahasan ini bermanfaat, bantu edutafsi membagikannya kepada teman-teman Kalian melalui tombol share yang tersedia. Terimakasih.