Sebuah bola bermassa 1 kg dijatuhkan dari ketinggian 15 m di atas lantai. Bola itu terpental hingga mencapai ketinggian 5 m (ambil g= 10 m/s2). Tentukanlah impuls yang dikerjakan lantai pada bola!

Jawaban yang benar adalah (10 + 10√3) kg.m/s Definisi impuls adalah besarnya gaya yang diperlukan untuk membuat sebuah benda bergerak dalam interval waktu tertentu. Impuls merupakan hasil kali gaya rata-rata dan selang waktu selama gaya bekerja. Secara matematis persamaannya adalah : I = F. ∆t dengan : I = Impuls (N.s) F = gaya rata-rata (N) ∆t = selang waktu (s) Impuls yang dikerjakan pada suatu benda merupakan perubahan momentum yang dialami benda itu, secara matematis dirumuskan dengan : I = ∆p I = m(v' - v) dengan : I = Impuls (kg.m/s) m = massa benda (kg) v = kecepatan benda sesaat sebelum tumbukan (m/s) v' = kecepatan benda sesaat setelah tumbukan (m/s) Momentum adalah besaran yang menunjukkan ukuran kesukaran untuk memberhentikan gerak suatu benda. Momentum berbanding lurus dengan massa dan kecepatan suatu benda, secara matematis ditulis : p = m v dengan p = momentum (kg.m/s atau Ns) m = massa (kg) v = kecepatan (m/s) Momentum termasuk besaran vektor, dalam perhitungan harus memasukkan arah kecepatan. Untuk benda yang bergerak vertikal dengan kelajuan awal nol, terjadi perubahan energi potensial menjadi energi kinetik. Dari hukum kekekalan energi mekanik didapat : EM1 = EM2 EP1 = EK2 m g h = ½ m v² v² = 2gh v = √(2gh) dengan : v = kecepatan benda (m/s) g = percepatan gravitasi (m/s²) h = ketinggian (m) Diketahui : m = 1 kg h1 = 15 m h2 = 5 m g = 10 m/s² Ditanya : I = ...? Pembahasan : Hitung kecepatan bola sesaat sebelum dan sesudah menyentuh tanah : v1 = -√(2gh1) v1 = -√(2 x 10 x 15) v1 = -10√3 m/s Tanda negatif menyatakan arah ke bawah v2 = √(2gh2) v2 = √(2 x 10 x 5) v2 = 10 m/s Hitung momentum bola sesaat sebelum dan sesudah menyentuh tanah : p1 = m v1 p1 = (1)(-10√3) p1 = -10√3 kg.m/s p2 = m v2 p2 = (1)(10) p2 = 10 kg.m/s Impuls yang dikerjakan lantai pada bola dihitung dengan : I = ∆p I = p2 - p1 I = 10 - (-10√3) I = (10 + 10√3) kg.m/s Jadi besar impuls yang dikerjakan lantai pada bola adalah (10 + 10√3) kg.m/s