APSiswaNavbarV2

redesain-navbar Portlet

BelajarPintarV3

Fisika

Dinamika Rotasi dan Kesetimbangan Benda Tegar

MATERI

Pengertian dan Rumus Hukum Kekekalan Momentum

A. Pengertian Hukum Kekekalan Momentum
Anda telah mengenal besaran momentum linear yang dinyatakan oleh p = m.v, pada gerak rotasi, yang analogi dengan momentum linear adalah momentum sudut. Seperti momentum linear, momentum sudut juga merupakan suatu besaran vektor. Arah momentum sudut dari suatu benda yang berputar diberikan oleh aturan tangan kanan. Pada keempat jari yang dirapatkan sesuai dengan arah gerak rotasi, maka arah tunjuk ibu jari menyatakan arah vektor momentum sudut. Momentum sudut dirumuskan:


 

Keterangan:


 


Kekekalan momentum sudut dapat didemonstrasikan dengan baik oleh seorang penari es.


Sumber: Modul Fisika kelas 11 (Doc.Kemdikbud)

Pada gambar di atas penari diperlihatkan memulai rotasinya dengan kedua lengan terentang. Dengan melipat kedua lengannya, penari itu memperkecil momen inersianya terhadap poros (untuk mengecil maka juga mengecil) dan sebagai akibatnya, dia berputar lebih cepat (kecepatan sudut bertambah besar).

Perbandingan antara energi kinetik sebelum dan sesudah kedua lengan anak direntangkan memberikan hasil bahwa energi kinetik sistem berkurang (tidak kekal). Dapatkah kita simpulkan bahwa pada kasus dimana hukum kekekalan momentum sudah berlaku, hukum kekekalan energi tidak berlaku.

1.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Peluru dengan massa 10 g dan kecepatan 1000 m/s mengenai dan menembus sebuah balok, dengan massa 100 kg yang diam di atas bidang datar tanpa gesekan. Diketahui kecepatan peluru setelah menembus balok adalah 100 m/s. Tentukan kecepatan balok karena tertembak peluru!


A. 0,07 m/s
B. 0,08 m/s
C. 0,09 m/s
D. 0,10 m/s
E. 0,11 m/s

JAWABAN BENAR

C.

0,09 m/s

PEMBAHASAN


 

2.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Sebuah bola golf bermassa 0,25 kg dipukul dengan stik hingga melesat dengan kelajuan 60 m/s. Jika selang waktu kontak antara stik dan bola 0,05 sekon, berapakah gaya rata-rata yang dikerjakan stik?


A. 10 N
B. 100 N
C. 200 N
D. 300 N
E. 400 N

JAWABAN BENAR

D.

300 N

PEMBAHASAN


 

3.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Kemana arah momentum sudut berputar?....


A. Kaidah kaki kanan
B. Kaidah tangan kanan
C. Aturan tangan kiri
D. Aturan kaki kiri
E. Searah jarum jam

JAWABAN BENAR

B.

Kaidah tangan kanan

PEMBAHASAN

Arah momentum sudut dari suatu benda yang berputar diberikan oleh aturan tangan kanan, keempat jari yang dirapatkan sesuai dengan arah gerak rotasi, maka arah tunjuk ibu jari menyatakan arah vektor momentum sudut.

4.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Seorang penari balet melipat tangannya, sesuai hukum kekekalan momentum sudut apa yang terjadi?...


A. Memperlambat gaya
B. Memutar penari
C. Memperkecil momen inersia
D. Memperbesar momen inersia
E. Penari gerah

JAWABAN BENAR

C.

Memperkecil momen inersia

PEMBAHASAN

Dengan melipat kedua lengannya, penari itu memperkecil momen inersianya terhadap poros (untuk mengecil maka juga mengecil) dan sebagai akibatnya, dia berputar lebih cepat (kecepatan sudut bertambah besar).

5.

Jawablah pertanyaan berikut ini!

Mengapa pada penari balet tidak berlaku hukum kekekalan energi kinetik?....


A. Karena adanya gaya
B. Karena adanya momen gaya
C. Karena adanya kecepatan sudut
D. Karena adanya hukum kekekalan momentum sudut
E. Karena adanya tarian

JAWABAN BENAR

D.

Karena adanya hukum kekekalan momentum sudut

PEMBAHASAN

Perbandingan antara energi kinetik sebelum dan sesudah kedua lengan anak direntangkan memberikan hasil bahwa energi kinetik sistem berkurang (tidak kekal). Dapat kita simpulkan bahwa pada kasus dimana hukum kekekalan momentum sudah berlaku, hukum kekekalan energi tidak berlaku.

redesain-navbar Portlet