Impuls, Gaya Impulsif, dan Penerapannya

Diposting pada
Rate this post

Teori

Mayoritas laki-laki suka bermain sepak bola. Ketika bermain bola, untuk memberikan passing kepada teman tentunya Anda harus menendang bola yang diam. Nah, dalam hal ini, penyebab bola tersebut bergerak adalah jika diberikan gaya. Ketika Anda menendang bola yang diam ke arah teman Anda, berarti Anda sudah memberikan gaya pada bola tersebut. Gaya yang Anda berikan pada bola tersebut dinamakan dengan gaya impulsif.

Gaya impulsif inilah yang menyebabkan bola yang diam memiliki percepatan dan bergerak semakin cepat. Gaya impulsif bekerja mulai dari nol pada saat t1, dan terus bertambah hingga mencapai nilai maksimal dan turun dengan cepat sampai pada titik nol kembali pada saat t2.

Semakin lama gaya impulsif yang dikerjakan pada suatu benda, makan akan semakin cepat benda tersebut bergerak. Jika gaya impulsif yang berubah terhadap waktu maka dinyatakan dalam gaya rata-rata. Kecepatan sesaat bola setelah ditendang sebanding dengan hasil kali antara gaya impulsif dengan selang waktu sesaat ketik gaya impulsif bekerja.

Berikut persamaannya.

I = impuls (N.s)

F = Gaya (N)

∆t = (t2 – t1) perubahan waktu (s)

Gaya impulsif juga dapat terjadi pada tubuh manusia. Gaya impulsif bisa menyebabkan rasasakit pada tubuh jika terjadi kontak dengan tubuh dalam selang waktu yang sangat singkat. Misalnya, dalam pertandingan judo, selalu dilakukan di atas matras, tidak dilakukan langsung di atas lantai. Atlet judo juga selalu menarik kepalan tangannya secara cepat ketika melayangkan pukulan lurus pada lawan. Nah, dalam kasus ini, ketika pejudo dibanding di atas matras, maka impuls yang dialaminya adalah sama.

READ  Rumus Kecepatan, Lengkap

Penerapan Konsep Impuls

Desain faktor keselamatam mobil

Sebuah mobil yang memperhatikan keselamatan penumpangnya, terdiri dari kantung udara, sabuk pengaman, rangka bodi yang kuat, dan juga terdapat gumpalan pada bagian depan dan belakang mobil.

Dalam pembuatannya, mobil dedesain dengan faktor keselamatan mobil yang menggunakan prinsip dari gaya impulsif. Bagain depan dan belakang mobil dibuatkan gumpalan yang dapat menggumpal secara perlahan ketika terjadi tabrakan, sehingga menyebabkan selang waktu kontak yang lebih lama. Hal ini sangat mengurangi gaya impulsif yang akan diterima pengemudi.

Sebuah kantung udara yang terbuat dari bahan yang lunak diletakkan di antara setir dan pengemudi. Hal ini bertujuan agar impuls yang diberikan kantong udara akan berlangsung lebih lama, sehingga mengurangi gaya impulsif yang dikerjakan kantong udara pada pengemudi.

Beberapa fungsi kantong udara, diantaranya sebagai penyangga ketika terjadi tabrakan yang membuat mobil berhenti dengan cepat, mengurangi momentum ketika pengendara bergerak ke depan dengan cepat, dan untuk mengurangi momentum pengendara agar menjadi nol (memberhentikan pengendara).

Sebuah sabuk keselamatan yang terbuat dari bahan yang elastis seperti karet dengan letak kira-kira kurang dari 50 cm. Sabuk keselamatan dibuat untuk memberikan impuls agar dapat memberhentikan pengemudi dalam selang waktu tertentu. Sabuk keselamatan tidak boleh terbuat dari bahan yang kaku karena pada saat terjadi tabrakan, sabuk akan mengerjakan impuls pada tubuh pengemudi dalam waktu yang mendekati nol.  Hal tersebut akan memberikan gaya impulsif yang sangat besar yang bekerja pada tubuh pengemudi sehingga akan sangat menyakitkan pengemudi.

Nah, pada pembahasan kali ini kita akan membahas mengenai impuls, pengertian, rumus, dan juga contoh soalnya. Pengertian impuls di sini adalah impuls dalam ilmu fisika.

READ  Kapasitor, Pengertian, Jenis, Simbol, dan Rangkaiannya

Pengertian Impuls

Impuls adalah suatu peristiwa gaya yang bekerja pada benda dalam waktu yang hanya sesaat. Impuls juga bisa diartikan sebagai sebuah peristiwa gaya yang bekerja pada benda dalam waktu yang singkat.

Agar sebuah benda yang diam dapat bergerak, maka dibutuhkan sebuah gaya yang berkerja pada benda tersebut selama kurun waktu tertentu. Gaya yang dibutuhkan untuk agar benda tersebut bergerak dinamakan dengan impuls. Namun, dalam pngertian yang lain, impuls juga diartikan sebagai sebuah besaran dari hasil kali antara gaya (vektor) dengan selang waktu gaya tersebut bekerja (skalar).

Hampir sama dengan momentum, impul juga memiliki arah yang sama dengan gaya. Impuls disimbolkan dengan I. Impuls digunakan untuk menghitung dan mengubah arah momentum dalam satuan waktu, dan juga dapat dirumuskan sebagai hasil kali gaya dengan interval waktu.

Rumus Impuls

Untuk menghitung simpuls, Anda dapat menggunakan rumus berikut ini.

I = F . ∆t

Dengan: I = impuls (N.s)

F = gaya (N)

∆t = waktu (s)

Contoh Kejadian Impuls

Ada seorang anak sedang menendang bola. Untuk menendang bola tersebut dibutuhkan gaya agar bola dari diam dapat bergerak, dan tentu saja terdapat selang waktu sebelum kaki anak tersebut menyentuh bola.

Hubungan Antara Impuls dan Momentum

Salah satu hukum Newton menyatakan bahwa gaya yang bekerja pada sebuah benda sama dengan perkalian massa dan percepatan, sehingga didapatkan rumus sebagai berikut.

F = m . a

Jika rumus tersebut dimasukkan ke dalam rumus I = F . ∆t, maka akan menghasilkan rumus baru, yaitu:

I = m . a (t2 – t1)

I = mv / t (t2 – t1)

I = m . v1 – m .v2

Nah, dari rumus tersebut, daoat disimpulkan bahwa besarnya impuls yang bekerja pada sebuah benda sama dengan besarnya perubahan momentum pada benda tersebut. Namun, jika benda tidak dipengaruhi oleh gaya luar, maka jumlah momentum akan tetap sama karena jumlah momentum awal dan jumlah momentum akhir akan sama.

READ  Apakah Mikrometer Sekrup Itu? Inilah Penjelasannya

Agar lebih mudah memahami pengertian impuls dan penggunaannya, berikut ini ada 2 contoh soal yang bisa Anda coba kerjakan, untuk melihat seberapa besar pemahaman Anda mengenai impuls.

Contoh Soal Impuls

  1. Seorang anak memukul bola dengan gaya 50 N dalam waktu 0,01 sekon. Tentukan besar impuls dari bola tersebut.

Jawab:

I = F . ∆t

I = 50 N . 0,01 s

I = 0,5 Ns

  1. Seorang anak menendang bola yang bermassa 200 gram dan menggelinding ke arah timur dengan kecepatan 2 m/s, yang ditendang dalam waktu 0,1 sekon, sehingga kecepatannya akan menjadi 8 m/s pada arah yang sama. Tentukan gaya yang diberikan oleh sang anak terhadap bola!

Jawab:

I = F . ∆t

I = mvt – mv0

F . ∆t = mvt – mv0

F = m (mvt – mv0) / ∆t

F = 0,2 (8 – 2) / 0,1

F = 12 N