Impuls dan Momentum dalam Menentukan Kecepatan Bola yang Ditendang

KOMPAS.com - Impuls dan momentum pada suatu benda dapat digunakan dalam menentukan besar kecepatan suatu benda. Bagaimanakah penerapannya dalam suatu kasus? Mari kita simak bersama contoh soal beserta pembahasannya di bawah.

Soal dan Pembahasan

Seorang pemain sepak bola menendang bola yang diam dengan gaya 100 N. Jika massa bola 0,8 kg dan lama persentuhan bola dengan kaki adalah 0,1 s, tentukan kecepatan bola saat meninggalkan kaki pemain!

Dilansir dari Sears and Zemansky's University Physics (2002) oleh Young dan Freedman, impuls merupakan hasil kali dari gaya total dengan selang waktu.

Impuls merupakan besaran vektor yang arahnya sama dengan gaya total itu sendiri. Satuan SI untuk impuls adalah Newton-sekon (N s).

Menurut Schaum's Outlines of Theory and Probles of College Physics (2006) oleh Federick dan Eugene, momentum linear suatu benda merupakan hasil kali perkalian massa dan kecepatan.

Secara matematis hubungan impuls dan momentum dapat ditulis sebagai berikut:

I = Δp
F × Δt = m × (vt - vo)

Sekarang mari kita selesaikan permasalahan pada soal di atas.

Diketahui

- Kecepatan awal (v0) = 0
- Gaya (F) = 100 N
- Massa (m) = 0,8 kg
- Waktu (t) = 0,1 s

Ditanyakan

Kecepatan bola saat meninggalkan kaki pemain (vt).

Penyelesaian

I = Δp
F × t = m × (vt - vo)
(100) × (0,1) = 0,8 × (vt - 0)
10 = 0,8vt
vt = 10 / 0,8
vt = 12,5 m/s

Sehingga kecepatan bola saat meninggalkan kaki pemain adalah 12,5 m/s.

(Sumber: Kompas.com/[Risya Fauziyyah] I Editor: [Rigel Raimarda])