Sudah menyimak pembahasan mengenai momentum dan contoh soal momentum beberapa waktu lalu? Ada lagi nih yang perlu kamu ketahui selain momentum, yakni impuls. Baik momentum maupun impuls, keduanya termasuk besaran vektor lho. Hubungan keduanya akrab banget seperti kamu dan sahabatmu. Yuk pelajari apa itu impuls dan contoh soal impuls disini. Come on, follow us along! 

Apa itu Impuls?

Secara ringkas, kamu dapat mengartikan impuls sebagai perubahan momentum dari suatu obyek. Lebih jelasnya, impuls adalah gaya yang dibutuhkan untuk membuat suatu benda menjadi bergerak dalam interval waktu tertentu. Biasanya jangka waktu tersebut sangat singkat, seperti pada saat kamu melempar atau menendang bola.

Bila terdapat bola diam, lalu kamu ingin membuatnya bergerak maka kamu perlu melempar atau menendangnya bukan? Nah, ketika kamu melempar atau menendang bola, tentu saja hal ini membutuhkan beberapa tahapan. 

Ketika menendang bola misalnya, pertama-tama kamu perlu mengangkat kaki ke belakang lalu mengayunkannya ke depan sampai akhirnya…. DUG (menendang bola)! 

Jika diperhatikan, terdapat selang waktu antara pergerakan kakimu pada saat mengayun sampai akhirnya menyentuh bola. Nah, itulah impuls. Eits bukan, bukan selang waktu yang dimaksud ya, tetapi perubahan momentum. Ya, itulah impuls. Agar lebih jelas, perhatikan bahasan di bawah ini.

Rumus Impuls

Adapun, secara umum rumus impuls adalah sebagai berikut:

Rumus Impuls Jika Massa dan Kecepatan Tak Diketahui

Seperti yang tertera pada rumus, impuls disimbolkan dengan huruf I yang memiliki satuan Ns. Sementara, F adalah gaya impulsif yang memiliki satuan N. Adapun, Δt adalah perubahan waktu (selang waktu) yang memiliki satuan s.

Rumus Impuls Jika Massa dan Kecepatan Diketahui

Seperti yang dijelaskan melalui rumus tersebut, bahwa ketika massa dan kecepatan diketahui maka impuls = perubahan momentum. Agar tidak bingung, berikut penjelasan masing-masing unsur dalam rumus di atas.

I adalah impuls, Δp adalah perubahan momentum, pt adalah momentum akhir dan po adalah momentum awal. 

Jika ingin mengetahui besar impuls yang bekerja pada contoh peristiwa di atas (menendang bola), maka kamu hanya perlu mengurangi momentum bola bergerak dengan momentum bola diam saja.

Karena termasuk besaran vektor maka impuls memiliki nilai dan arah. Jika momentum memiliki arah yang sama (searah) dengan kecepatannya maka arah impuls selaras dengan gaya impulsifnya. 

3 Contoh Soal Impuls dan Pembahasannya

Sudah menyimak pengertian dan rumus impuls? Yuk, selanjutnya beranjak ke sesi selanjutnya. Ini waktunya kamu berlatih contoh soal impuls. Jangan lupa simak pembahasannya agar pemahaman semakin meningkat!

Contoh Soal Impuls 1

Sebuah bola yang memiliki massa setengah kilogram kemudian dilempar secara horizontal ke arah tembok. Bola tersebut meluncur dengan kecepatan 30 m/s, lalu memantul kembali. Jika bola tersebut memantul dengan laju yang sama besar maka berapakah besar impuls bola tersebut?

Penyelesaian

Sebelum menyelesaikan soal ini, sebaiknya tuliskan dulu unsur-unsur yang diketahui seperti berikut.

m = 0,5 kg

v0 = 30 m/s 

vt = -30 m/s (minus, karena berlawanan arah)

Karena massa dan kecepatan diketahui, maka kamu bisa mengetahui besar impuls dengan cara mengurangi momentum awal dengan momentum akhir. Rumusnya seperti berikut.

I = pt – po

Karena pt = m . vt dan po = m . vo maka kamu dapat menuliskan:

I = m . vt – m . vo

I = m (vt – vo)

Sekarang, masukkan nilainya sehingga:

I = 0,5 (-30 – 30)

I = 0,5 . -60 = – 30 Ns

Tanda minus menunjukkan arah yang berlawanan dengan arah awalnya. Jadi, besar impuls bola adalah 30 Ns ke arah yang berbeda dengan awalnya (menjauhi tembok).

Contoh Soal Impuls 2

Sebuah bola karet memiliki massa 75 g meluncur secara horizontal ke arah kanan sampai dengan membentur dinding. Jika bola karet melaju dengan kecepatan 20 m/s, lalu memantul dengan laju yang sama maka berapakah besar impuls bola yang terjadi?

Penyelesaian

Seperti soal pertama, kamu dapat menjawab soal ini menggunakan rumus: I = pt – po. Sebelumnya, tuliskan dulu unsur-unsur yang tertera dalam soal. 

m = 75 gram = 0,075 kg

vo = 20 m/s

vt = -20 m/s (minus karena arahnya berlawanan)

Selanjutnya, masukkan nilai tersebut ke dalam persamaan: I = pt – po.

I = pt – po

I = m (vt – vo)

Sehingga,

I = 0,075 (-20 – 20)

I = 0,075 . -40 = – 3 Ns

Jadi, impuls bola tersebut adalah 3 Ns ke arah yang berlawanan dengan awalnya (menjauhi dinding).

Contoh Soal Impuls 3

Sebuah bola pingpong yang memiliki massa 5 g jatuh dari ketinggian tertentu. Pada saat sebelum menumbuk lantai kecepatan bola 6 m/s, lalu setelah menumbuk lantai bola tersebut memantul dengan kecepatan 4 m/s. Jika percepatan gravitasi 10 m/s^2, maka berapakah besar impuls yang bekerja pada bola tersebut?

Penyelesaian

Agar pengerjaan lebih mudah, tuliskan dulu apa saja yang diketahui dalam soal seperti berikut ini. 

m = 5 g  (ubah ke dalam kg sehingga m = 0,005 kg)

vo = 6 m/s

vt = -4 m/s (minus karena arah berlawanan)

g = 10 m/s^2

Selanjutnya, kamu bisa gunakan rumus berikut untuk mencari tahu besar impuls yang bekerja pada bola.

I = deltap = pt – po

I = m (vt – vo)

Masukkan nilainya:

I = 0,005 (-4 – 6)

I = 0,005 (-10) = – 0,05 Ns

Jadi, besar impuls yang bekerja pada bola pingpong tersebut adalah 0,05 Ns ke arah yang berbeda dengan awalnya. 

Itulah pembahasan tentang impuls dan beberapa contoh soal impuls yang bisa kamu jadikan bahan belajar. Bagaimana, tidak sulit kan? Selanjutnya kamu bisa menyimak artikel mengenai Tumbukan. Let’s go!