Momentum adalah perkalian massa dengan kecepatan.
$\displaystyle \\P = m . v$
Impuls adalah perkalian antara gaya dengan selang waktu.
$\displaystyle \\I = F.\Delta t=m.\Delta v$
Keterangan :
- I adalah impuls (Ns)
- F adalah gaya impulsif (N)
- Δt adalah perubahan waktu (s)
- P adalah Momentum (kg m/s)
- m adalah massa (kg)
- v adalah kecepatan (m/s)
1. Dua buah benda berada dalam bidang datar dengan kedudukan segaris seperti pada gambar.

a. Besar kecepatan masing-masing benda setelah tumbukan
b. Impuls yang dialami masing masing benda
c. Perubahan energi kinetik yang dialami oleh benda pertama dan benda kedua
Jawaban Fisika Pak Dimpun;
a. Hukum kekekalan momentum;$\displaystyle \\m_1v_1+m_2v_2=m_1v_1'+m_2v_2'\\4(4)+8(0)=(4)v_1'+(8)v_2'\\v_1'+2v_2'=4...(1)$
Koefisien restitusi;
$\displaystyle \\e=-\left ( \frac{v_1'-v_2'}{{v_1-v_2}} \right )\\0,5=-\left ( \frac{v_1'-v_2'}{{4-0}} \right )\\v_1'-v_2'=-2...(2)$
Eliminasi persamaan (1) dan (2)
$\displaystyle \\v_1'-v_2'=-2...(2)\\v_1'+2v_2'=4...(1)\\..................... -\\-3v_2'=-6\\v_2'=2m.s^{-1}\\ \\v_1'-v_2'=-2...(2)\\v_1'-2=-2\\v_1'=0$
b. Impuls;
$\displaystyle \\I_1=\Delta P_1=m_1(v_1'-v_1)\\I_1=4(2-4)=8Ns\\$ $\displaystyle \\I_2=\Delta P_2=m_2(v_2'-v_2)\\I_2=8(2-0)=16Ns$
c. Perubahan energi kinetik;
$\displaystyle \\\Delta E_{k1}=\frac{1}{2}m_1(v_1'^{2}-v_1^{2})\\\Delta E_{k1}=\frac{1}{2}(4)(0^{2}-4^{2})\\\Delta E_{k1}=-32J\\$ $\displaystyle \\\Delta E_{k2}=\frac{1}{2}m_2(v_2'^{2}-v_2^{2})\\\Delta E_{k2}=\frac{1}{2}(8)(2^{2}-0^{2})\\\Delta E_{k2}=16J$
2. Diketahui momentum benda x dan y mempunyai perbandingan 4 : 3. Perbandingan kecepatan benda x dan y jika massa x : massa y adalah 2 : 1 adalah...
Jawaban Fisika Pak Dimpun;
$\begin{align*} \frac {P_x}{P_y} &= \frac {m_x . v_x}{m_y . v_y}\\\frac {P_x}{P_y}& = \left (\frac {m_x }{m_y} \right )\left (\frac {v_x }{v_y} \right )\\\frac {4}{3}& = \left (\frac {2 }{1} \right )\left (\frac {v_x }{v_y} \right )\\\frac {v_x }{v_y}&=\frac {2 }{3}\end{align*}$
3. Sebuah bola base ball bermassa 0,2kg dilempar mendatar dengan kecepatan 20 m/s kemudian dipukul oleh tongkat base ball dan kecepatan bola menjadi 30 m/s, selang waktu pemukulan 0,2 detik, tentukanlah :
a. besar impuls
b. besar gaya pukul tongkat base ball
Jawaban Fisika Pak Dimpun;

$\displaystyle \\I=\Delta P=m(v'-v)\\I=0,2(-30-20)=-10Ns$ b. Gaya pemukul;
$\displaystyle \\I=F.t\\F=\frac{I}{t}\\F=\frac{-10}{0,2}=-50Ns$ tanda negatip adalah arah gaya.
4. Dua buah benda berada dalam bidang datar dengan kedudukan segaris seperti pada gambar.

Jawaban Fisika Pak Dimpun;
Tumbukan tidak lenting sama sekali;
$\displaystyle \\v'=\frac{m_1v_1+m_2v_2}{m_1+m_2} \\v'=\frac{(4)(2)+(8)(-4)}{4+8}\\v'=\frac{-24}{12}=-2ms^{-1}$
5. Dua buah benda berada dalam bidang datar dengan kedudukan segaris seperti pada gambar.

Jawaban Fisika Pak Dimpun;
a. Hukum kekekalan momentum;$\begin{align*} m_1v_1+m_2v_2&=m_1v_1'+m_2v_2'\\4(2)+8(-1)&=(4)v_1'+(8)v_2'\\v_1'+2v_2'&=0...(1)\end{align*}$ Koefisien restitusi;
$\begin{align*} e&=-\left ( \frac{v_1'-v_2'}{{v_1-v_2}} \right )\\1&=-\left ( \frac{v_1'-v_2'}{{2-(-1)}} \right )\\&v_1'-v_2'=-3...(2)\end{align*}$ Eliminasi persamaan (1) dan (2)
$\begin{align*}v_1'-v_2'&=-3...(2) \\v_1'+2v_2'&=0...(1)-\\\hline -3v_2'&=-3\\v_2'&=1ms^{-1} \\v_1'-v_2'&=-3...(2)\\v_1'-1&=-3\\v_1'&=-2ms^{-1}\end{align*}$
6. Sebuah benda bermassa 4 Kg sedang bergerak dengan kecepatan 2 m/s secara tiba-tiba benda tersebut pecah menjadi dua bagian arah kecepatan benda pertama dan kecepatan benda kedua saling tegak lurus. Kecepan pecahan pertama yang bermassa 1 kg adalah 2 m/s, kecepatan pecahan kedua yang bermassa 3 kg adalah ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun;

7. Sebuah bola bermassa 0,01 kg jatuh bebas dari ketinggian 1,8 m di atas lantai. Setelah menyentuh lantai, bola memantul kembali dan mencapai ketinggian 0,8 m. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2, maka impuls yang bekerja pada bola tersebut.
Jawaban Fisika Pak Dimpun;
Kecepatan bola setelah menyentuh lantai (v2).
$\displaystyle \\v_1 = \sqrt {2.g.h_1} \\v_1 = \sqrt {2.10 . 1,8}\\v_1 = 6ms^{-1}$ $\displaystyle \\v_2 = - \sqrt {2.g.h_2} \\v_2 = - \sqrt {2.10 . 0,8} \\v_2 = - 4ms^{-1}$ Impuls;
$\displaystyle \\I = m (v_2-v_1) \\I = 0,01 (-4-6) \\I = -0,1 Ns.$ Tanda negatif menunjukkan arah impuls ke atas.
8. Diketahui sebuah bola bermassa 0,5 kg jatuh bebas dari ketinggian 3,2 m diatas lantai. Jika percepatan gravitasi 10 m/s2 maka hitunglah momentum benda ketika menumbuk lantai.
Jawaban Fisika Pak Dimpun;
Momentum bola ketika menumbuk lantai:
$\displaystyle \\P=mv = m\sqrt{2.g.h} \\v= 0,5\sqrt{2.10.3,2} \\v= 4 ms^{-1}.$
9. Mobil mini dengan massa 500 kg bergerak dengan kecepatan tetap v. Energi kinetiknya Ek = 100.000 joule. Tentukan momentum dan kecepatan tersebut v (dengan satuan km/jam).
Jawaban Fisika Pak Dimpun;
Momentum :
$\displaystyle \\P=\sqrt{2mE_k}\\P=\sqrt{2(500).10^5}\\P=\sqrt{10^4}\\P=10.000Ns$Kecetapannya v :
$\displaystyle \\v=\frac{P}{m}\\v=\frac{10.000}{500}\\v=20ms^{-1}\\v=72km.jam^{-1}$
10. Sebuah bola bermassa 0,2 kg dalam keadaan diam, kemudian dipukul sehingga bola meluncur dengan kelajuan 150 m/s. Bila lamanya pemukul menyentuh bola 0,1 detik, hitunglah gaya pemukul tersebut ?
Jawaban Fisika Pak Dimpun; $\displaystyle \\I = F. \Delta t \\I = m (v_2-v_1) \\F . 0,1 = 0,2(150-0) \\0,1F = 30 \\F=300N$