Pengertian Tumbukan Dan Jenis Tumbukan

Tumbukan Lenting Sempurna

Jika dua buah bola bilyar (Gambar 1) bertumbukkan lurus (tumbukan sentral atau tumbukkan lenting sempurna), dan setelah bertumbukkan kedua bola itu saling menjauh dengan kecepatan masing-masing v₁’ dan v₂’. Maka seluruh energi kinetik sebelum tumbukkan seluruhnya berubah menjadi energi kinetik lagi, tanpa ada yang tersimpan menjadi energi potensial atau hilang sebagai kalor. Jadi pada tumbukkan lenting sempurna energi kinetik dan setelah tumbukkan adalah sama. Sehingga berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik.

EK_awal = EK_akhir

∑½mv² = ∑½mv²‘

½m₁v₁² + ½m₂v₂² = ½m₁v’₁² + ½m₂v’₂²

m₁v₁² – m₁v’₁² = m₂v’₂² – m₂v₂²

m₁ (v₁² – v’₁²) = m₂ (v’₂² – v₁²)

Tumbukan Tidak Lenting Sempurna

Tumbukkan dimana energi kinetik tidak kekal disebut tumbukkan tidak lenting sempurna. Pada tumbukkan ini, setelah tumbukkan kedua benda bergabung sehingga kedua benda memiliki kecepatan yang sama. Sebagian energi kinetik awal pada tumbukkan seperti ini diubah menjadi energi jenis lain, seperti energi panas atau potensial sehingga terjadi pengurangan energi kinetik dan energi kinetik total sesudah tumbukkan akan lebih kecil dari pada energi kinetik total sebelum tumbukkan. Sehingga pada tumbukkan ini tidak berlaku hukum kekekalan enrgi kinetik.

Tumbukan Dua Dimensi

Kekekalan momentum dan energi juga bisa diterapkan pada tumbukkan dua atau tiga dimensi, dan sifat vektor  momentum sangat penting.  Dalam Gambar 2, bola A bermassa m_A  pada mulanya bergerak ke kanan dengan kecepatan v_A1. Bola itu kemudian bertumbukkan dengan bola B yang sedang diam. Setelah tumbukkan kedua bola itu berpisah dan bergerak dengan kecepatan v_A2 dan v_B2. Tidak ada gaya yang bekerja pada sistem itu kecuali gaya yang timbul dalam proses tumbukkan itu. Komponen-x dan komponen-y momentum keduanya kekal. Jika diasumsikan sumbu-x positif adalah dalam arah v_A1.

Momentum pada arah-x :

∑P_{sebelum tumbukan} = ∑P_{setelah tumbukan}

m_AV_A1x + m_BV_B1x = m_AV_A2x + m_BV_B2x

m_AV_A1x = m_AV_A2x + m_BV_B2x

Momentum pada arah-y :

∑P_{sebelum tumbukan} = ∑P_{setelah tumbukan}

m_AV_A1y + m_BV_B1y = m_AV_A2y – m_BV_B2y

0 = m_AV_A2y – m_BV_B2y

Semoga materi tentang tumbukan yang singkat diatas dapat dipahami.