Aplikasi Momentum dan Impuls dalam Kehidupan Sehari-hari
1. Peluncuran Roket
Sebuah
roket diluncurkan vertikal ke atas menuju atmosfer Bumi. Hal ini dapat
dilakukan karena adanya gaya dorong dari mesin roket yang bekerja
berdasarkan impuls yang diberikan oleh roket. Pada saat roket sedang
bergerak, akan berlaku hukum kekekalan momentum. Pada saat roket belum
dinyalakan, momentum roket adalah nol. Apabila bahan bakar di dalamnya
telah dinyalakan, pancaran gas mendapatkan momentum yang arahnya ke
bawah. Oleh karena momentum bersifat kekal, roket pun akan mendapatkan
momentum yang arahnya berlawanan dengan arah buang bersifat gas roket
tersebut dan besarnya sama. Secara matematis gaya dorong pada roket
dinyatakan dalam hubungan berikut.
Impuls = perubahan momentum
FΔt = Δ(mv)
F = v(Δm/ Δt)
dengan: F = gaya dorong roket (N),
(Δm/ Δt)= perubahan massa roket terhadap waktu (kg/s), dan
v = kecepatan roket (m/s).
2. Air Safety Bag (kantong udara)
Air Safety Bag (kantong
udara) digunakan untuk memperkecil gaya akibat tumbukan yang terjadi
pada saat tabrakan. Kantong udara tersebut dipasangkan pada mobil serta
dirancang untuk keluar dan mengembang secara otomatis saat tabrakan
terjadi. Kantong udara ini mampu meminimalkan efek gaya terhadap benda
yang bertumbukan. Prinsip kerjanya adalah memperpanjang waktu yang
dibutuhkan untuk menghentikan momentum pengemudi. Saat tabrakan terjadi,
pengemudi cenderung untuk tetap bergerak sesuai dengan kecepatan gerak
mobil (Hukum Pertama Newton). Gerakan ini akan membuatnya menabrak kaca
depan mobil yang mengeluarkan gaya sangat besar untuk menghentikan
momentum pengemudi dalam waktu sangat singkat. Apabila pengemudi
menumbuk kantong udara, waktu yang digunakan untuk menghentikan momentum
pengemudi akan lebih lama sehingga gaya yang ditimbulkan pada pengemudi
akan mengecil. Dengan demikian, keselamatan si pengemudi akan lebih
terjamin.
3. Desain Mobil
Desain mobil dirancang
untuk mengurangi besarnya gaya yang timbul akibat tabrakan. Caranya
dengan membuat bagian-bagian pada badan mobil agar dapat menggumpal
sehingga mobil yang bertabrakan tidak saling terpental satu dengan
lainnya. Mengapa demikian? Apabila mobil yang bertabrakan saling
terpental, pada mobil tersebut terjadi perubahan momentum dan impuls
yang sangat besar sehingga membahayakan keselamatan jiwa penumpangnya.
Daerah
penggumpalan pada badan mobil atau bagian badan mobil yang dapat penyok
akan memperkecil pengaruh gaya akibat tumbukan yang dapat dilakukan
melalui dua cara, yaitu memperpanjang waktu yang dibutuhkan untuk
menghentikan momentum mobil dan menjaga agar mobil tidak saling
terpental. Rancangan badan mobil yang memiliki daerah penggumpalan atau
penyok tersebut akan mengurangi bahaya akibat tabrakan pada penumpang
mobil.
Beberapa aplikasi Hukum Kekekalan Momentum lainnya adalah
bola baja yang diayunkan dengan rantai untuk menghancurkan dinding
tembok. Benturan meteor terhadap Bumi dapat dilihat di kawah Barringer,
Winlow, Arizona, Amerika Serikat. Bola golf yang dipukul dengan stik
golf juga menggunakan Hukum Kekekalan Momentum.
No comments:
Post a Comment