Momentum
Ilmu Momentum
Momentum dapat dianggap sebagai jumlah gerak yang dimiliki suatu benda. Momentum ditentukan oleh massa benda (seberapa banyak yang bergerak) dan kecepatannya (seberapa cepat benda tersebut bergerak). Dalam fisika, momentum dilambangkan dengan "p" sehingga persamaan untuk menentukan momentum adalah p = mv (momentum sama dengan massa dikali kecepatan). Objek yang lebih berat, seperti bola bowling, yang bergerak dengan kecepatan yang sama dengan objek yang lebih ringan, seperti bola tendang, akan memiliki momentum yang lebih besar menurut hukum fisika.
Untuk Lab STEM ini, Anda perlu memahami momentum dan bagaimana momentum memengaruhi tabrakan karena nanti, Anda akan berkompetisi dalam permainan bowling yang disebut Strike Challenge. Anda akan memprogram Speedbot untuk berlari ke arah bola untuk menjatuhkan pin dan memperoleh skor tertinggi. Mari kita pikirkan apa yang terjadi ketika dua benda bertabrakan. Ya, mereka mentransfer energi kinetik. Namun, momentum masing-masing dari dua objek yang bertabrakan sebelum tabrakan dapat memprediksi bagaimana kedua objek akan bereaksi setelah tabrakan. Kita akan kembali ke ide ini nanti.
Memotivasi Diskusi
Berpikir tentang momentum dalam suatu diskusi merupakan cara yang baik untuk mengarahkan upaya siswa Anda dalam mengonseptualisasikannya. Fokus Lab STEM ini akan berada pada momentum robot saat bertabrakan dengan bola.
Pertanyaan-pertanyaan berikut dapat dibahas dalam satuan metrik sebagaimana tertulis, atau dalam mil imperial, pon, dan kaki per detik. Alasannya harus sama tanpa perlu konversi.
T:Manakah di antara berikut ini yang memiliki momentum lebih besar: bola yang bergulir dengan kecepatan 8 km per jam atau bola yang sama yang bergulir dengan kecepatan 10 km per jam?
J:Bola yang bergulir dengan kecepatan 10 km per jam memiliki momentum lebih besar karena bergerak lebih cepat.
T:Manakah di antara berikut ini yang memiliki momentum lebih besar: mobil berukuran sedang yang melaju dengan kecepatan 90 km per jam atau bus yang melaju dengan kecepatan 90 km per jam?
J:Bus yang melaju dengan kecepatan 90 km per jam memiliki momentum lebih besar karena massanya lebih besar.
T:Manakah di antara berikut ini yang memiliki momentum lebih besar: sepeda yang dikayuh menanjak bukit atau sepeda yang sama yang dikayuh menuruni bukit?
J:Sepeda yang dikayuh menuruni bukit memiliki momentum lebih besar karena tanjakan menurun bukit dan kayuhan keduanya mempercepat kecepatannya - kecuali jika sistem pengereman juga diterapkan.
T:Mana yang lebih Anda inginkan bertabrakan dengan Anda: truk seberat 1000 kg yang bergerak dengan kecepatan 1 meter per menit atau melon seberat 1 kg yang bergerak dengan kecepatan 1000 meter per detik?
J:Truk itu mungkin menabrak Anda tetapi tidak bergerak cukup cepat untuk melukai Anda secara serius sedangkan melon yang bergerak dengan kecepatan 1000 m/s dapat membunuh Anda. Hal ini menyoroti bahwa jumlah momentum terkait dengan jumlah energi yang ditransfer dari suatu objek selama tumbukan. Massa suatu objek saja tidak cukup untuk menentukan berapa banyak energi destruktif yang dihasilkannya selama tabrakan. Kita juga perlu mempertimbangkan seberapa cepat pergerakannya.