MOMENTUM DAN IMPULS

Momentum linear
Momentum linear atau biasa disingkat momentum didefinisikan sebagai hasil kali massa dengan kecepatan.
p = m v
Keterangan : p = momentum, m = massa (kilogram), v = kecepatan (meter/sekon)
Momentum merupakan besara vektor sehingga selain mempunyai besar, momentum juga mempunyai arah. Arah momentum sama dengan arah kecepatan benda atau arah gerakan benda.
Momentum berbanding lurus dengan massa dan kecepatan. Semakin besar massa, semakin besar momentum. Demikian juga semakin besar kecepatan, semakin besar momentum. Misalnya terdapat dua mobil, sebut saja mobil A dan mobil B. Jika massa mobil A lebih besar dari massa mobil B dan kedua mobil bergerak dengan kecepatan yang sama maka mobil A mempunyai momentum lebih besar daripada mobil B. Demikian juga jika mobil A dan mobil B mempunyai mempunyai massa sama dan mobil A bergerak lebih cepat daripada mobil B maka momentum mobil A lebih besar daripada momomentum mobil B. Apabila sebuah benda bermassa tidak bergerak atau diam maka momentum benda tersebut nol.
Satuan internasional momentum adalah kilogram meter / sekon, disingkat kg m/s.

TUMBUKAN LENTING SEMPURNA

Tumbukan antara benda disebut tumbukan lenting sempurna jika momentum dan energi kinetik masing-masing benda sebelum tumbukan sama dengan momentum dan energi kinetik masing-masing benda setelah tumbukan. Dengan kata lain, pada tumbukan lenting sempurna berlaku hukum kekekalan momentum dan hukum kekekalan Energi kinetik masing-masing benda kekal :

Tumbukan lenting sempurna harus hening dan tidak memunculkan panas akibat gesekan antara benda yang bertumbukan. Jika tumbukan antara dua benda menimbulkan bunyi dan panas maka energi kinetik benda tidak kekal. Selain berubah menjadi energi bunyi dan kalor alias panas, sebagian energi kinetik berubah menjadi energi dalam. Contoh tumbukan lenting sempurna adalah tumbukan antara partikel-partikel atomik dan sub atomik.

Pada persoalan tumbukan lenting sempurna, jika kelajuan awal diketahui sedangkan kelajuan akhir tidak diketahui maka persoalan tidak bisa dipecahkan hanya dengan menggunakan persamaan 1.5 dan 1.6. Karenanya kedua persamaan di atas dimanipulasi lagi untuk memperoleh persamaan lain yang bisa digunakan untuk menentukan kelajuan akhir.

Hilangkan faktor ½ lalu manipulasi persamaan 1.6.

Manipulasi persamaan 1.5
Bagi persamaan 1.7 dengan persamaan 1.8 untuk memperoleh hasil akhir
Persamaan 1.5 dan 1.9 dapat digunakan untuk menyelesaikan persoalan tumbukan lenting sempurna. Gabungkan persamaan 1.5 dan 1.9 untuk memperoleh dua persamaan untuk menentukan kecepatan akhir kedua benda jika hanya diketahui massa dan kecepatan awal.
Ketika menyelesaikan soal menggunakan persamaan di atas, gunakan tanda yang tepat untuk v1dan v2. Jika benda 1 bergerak ke kanan maka v1 positif sebaliknya jika benda 2 bergerak ke kiri maka v2 negatif. Jika kedua benda bergerak berlawanan arah tetapi tidak diterangkan arah gerakannya maka v1 dan v2 harus diberi tanda yang berbeda, misalnya v1 positif dan v2 negatif.

1. Massa kedua benda sama
Apabila m1 = m2 maka v1’ = v2 dan v2’ = v1.
Bagaimana jika kedua benda bergerak berlawanan arah ? Misalnya jika sebelum bertumbukan benda 1 bergerak ke kanan dan benda 2 bergerak ke kiri, maka setelah bertumbukan benda 1 bergerak ke kiri (v1’ = – v2) dan benda 2 bergerak ke kanan (v2’ = v1).
Bagaimana jika salah satu benda pada mulanya diam ? Misalnya jika sebelum bertumbukan benda 2 diam (v2 = 0) maka setelah bertumbukan benda 1 diam (v1’ = 0) dan benda 2 bergerak dengan kecepatan yang sama dengan kecepatan awal benda 1 (v2’ = v1). Jika sebelum bertumbukan benda 1  bergerak ke kanan maka setelah bertumbukan, benda 2 bergerak ke kanan. Jadi kedua benda bertukar kecepatan.

Contoh soal.
1. Dua benda A (2 kg) dan B (2 kg) bergerak berlawanan arah dengan kelajuan masing-masing 4 m/s dan 2 m/s. Jika benda A bertumbukan dengan benda B secara lenting sempurna, berapa kelajuan akhir benda A dan benda B ?
Pembahasan
Diketahui :
mA = 2 kg, mB = 2 kg
vA = 4 m/s, vB = -2 m/s
Ditanya : vA’ dan vB’
Jawab :
vA’ = -2 m/s dan vB’ = 4 m/s
Setelah bertumbukan, benda A bergerak dengan kelajuan 2 m/s dan benda B bergerak dengan kelajuan 4 m/s, di mana arah gerakan kedua benda berlawanan. Jika sebelum bertumbukan, benda A bergerak ke kanan dan benda B bergerak ke kiri maka setelah bertumbukan, benda A bergerak ke kiri dan benda B bergerak ke kanan.

2. Benda A (2 kg) bergerak ke kanan dengan kelajuan 2 m/s menumbuk benda B (2 kg) yang sedang diam. Jika kedua benda bertumbukan lenting sempurna, berapa kelajuan akhir benda A dan benda B ?
Pembahasan
Diketahui :
mA = 2 kg, mB = 2 kg
vA = 2 m/s, vB = 0 m/s
Ditanya : vA’ dan vB’
Jawab :
vA’ = 0 dan vB’ = 2 m/s
Setelah bertumbukan, benda A diam dan benda B bergerak ke kanan dengan kelajuan 2 m/s.

2. Massa kedua benda berbeda
Apabila kedua benda mempunyai kecepatan awal dan massa kedua benda berbeda (perbedaannya kecil) maka kecepatan akhir diketahui menggunakan persamaan 1.10 dan 1.11.
Apabila pada mulanya benda 2 diam (v2 = 0) maka persamaan 1.10 berubah menjadi persamaan 1.12 dan persamaan 1.11 berubah menjadi persamaan 1.13.
Apabila v2 = 0, m1 sangat besar, m2 sangat kecil maka dengan menyelesaikan persamaan 1.12 dan 1.13 diperoleh v1’ = v1 dan v2’ = 2v1. Apabila v2 = 0, m1 sangat kecil, m2 sangat besar maka dengan menyelesaikan persamaan 1.12 dan 1.13 diperoleh v1’ = -v1 dan v2’ = 0. Tanda positif dan negatif menunjukan arah gerakan benda berlawanan.

Contoh soal.
1. Sebuah benda bermassa 1 kg bergerak dengan kelajuan 20 m/s menumbuk dinding secara lenting sempurna. Berapa kelajuan akhir benda dan dinding ?
Pembahasan
Diketahui :
mA = 1 kg, vA = 20 m/s, mB = sangat besar dan vB = 0
Ditanya : vA’ dan vB’
Jawab :
vA’ = -20 m/s
vB’ = 0
Setelah bertumbukan, benda A memantul dengan kelajuan 20 m/s dan benda B tetap diam. Jika sebelum bertumbukan benda A bergerak ke kanan maka setelah bertumbukan benda A bergerak ke kiri.

Hidrolisis Garam dalam Kehidupan Sehari-Hari

A. Pengertian Hidrolisis


Sebagaimana kita ketahui bahwa jika larutan asam direaksikan dengan larutan basa akan membentuk senyawa garam. Jika kita melarutkan suatu garam ke dalam air, maka akan ada dua kemungkinan yang terjadi, yaitu:


1. Ion-ion yang berasal dari asam lemah (misalnya CH3COO–, CN–, dan S2–) atau ion-ion yang berasal dari basa lemah (misalnya NH4+, Fe2+, dan Al3+) akan bereaksi dengan air. Reaksi suatu ion dengan air inilah yang disebut hidrolisis. Berlangsungnya hidrolisis disebabkan adanya kecenderungan ion-ion tersebut untuk membentuk asam atau basa asalnya.


Contoh:


CH3COO– + H2O → CH3COOH + OH–






Hidrolisis hanya dapat terjadi pada pelarutan senyawa garam yang terbentuk dari ion-ion asam lemah dan ion-ion basa lemah. Jadi, garam yang bersifat netral (dari asam kuat dan basa kuat) tidak terjadi hidrolisis.


B. Hidrolisis Garam dari Asam lemah dan Basa Kuat


Jika suatu garam dari asam lemah dan basa kuat dilarutkan dalam air, maka kation dari basa kuat tidak terhidrolisis sedangkan anion dari asam lemah akan mengalami hidrolisis. Jadi garam dari asam lemah dan basa kuat jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis parsial atau hidrolisis sebagian.


Contoh:











dengan:





Kw = tetapan kesetimbangan air






Ka = tetapan ionisasi asam lemah


pH larutan garam:








Contoh


Hitunglah pH larutan Na2CO3 0,1 M (Ka H2CO3 = 4 × 10–7)!


Jawab:





C. Hidrolisis Garam dari Asam Kuat dan Basa Lemah


Garam dari asam kuat dan basa lemah jika dilarutkan dalam air juga akan mengalami hidrolisis sebagian. Hal ini disebabkan karena kation dari basa lemah dapat terhidrolisis, sedangkan anion dari asam kuat tidak mengalami hidtrolisis.


Contoh:











dengan:


Kw = tetapan kesetimbangan air


Kb = tetapan ionisasi basa lemah











Contoh:


Hitunglah pH larutan NH4Cl 0,01 M (Kb NH4OH = 2 × 10–5).


Jawab:





D. Hidrolisis Garam dari Asam Lemah dan Basa Lemah


Berbeda dengan kedua jenis garam di atas, garam yang berasal dari asam lemah dan basa lemah jika dilarutkan dalam air akan mengalami hidrolisis total. Hal ini terjadi karena kation dari basa lemah maupun anion dari asam lemah dapat mengalami hidrolisis.

















Contoh:


Hitunglah pH larutan (NH4)2CO3 0,1 M, jika Ka H2CO3 = 10–4 dan Kb NH4OH = 10–6!


Jawab:


pKa = 4


pKb = 6


pH = ½ (14 + 4 – 6)


pH = 6


E. Hidrolisis Garam dalam Kehidupan Sehari-hari


1. Tanaman dapat tumbuh pada suatu batasan pH tertentu. Oleh karena itu, pH tanah di daerah pertanian harus disesuaikan dengan pH tanamannya. Para petani menyebar pelet padat (NH4)2SO4 untuk menurunkan pH tanah. Garam (NH4)2SO4 dalam bentuk padatan akan larut dan terhidrolisis dalam air di tanah.


(NH4)2SO4(aq) —> 2NH4+(aq) + SO42-(aq)


Garam asam konjugasi kuat basa konjugasi lemah


NH4+(aq) —> NH3(aq) + H+(aq)


Asam konjugasi kuat bersifat asam





2. Produk pemutih pakaian digunakan untuk menghilangkan noda pada pakaian. Produk ini mengandung larutan garam NaOCl yang sangat reaktif. NaOCl menghancurkan materi/ bahan pewarna sehingga pakaian menjadi putih kembali. NaOCl terbentuk dari asam lemah HOCl dan basa kuat NaOH.


NH4+ + H2O → NH4OH + H+

Pengertian dan Aplikasi Larutan Penyangga

Pengertian dan Aplikasi Larutan Penyangga- Sebagaimana diuraikan sebelumnya, jika ke dalam larutan garam yang kation atau anionnya terhidrolisis, misalnya larutan NH4Cl ditambahkan NH3 maka akan terbentuk kesetimbangan antara ion NH4+ dan NH3. Sistem larutan seperti ini dinamakan larutan penyangga. Salah satu sifat penting dari larutan penyangga adalah dapat mempertahankan pH larutan.