Momentum adalah salah satu gagasan yang paling dapat diandalkan dalam fisika: dalam sistem tertutup, tidak peduli bagaimana benda bertabrakan, memantul, atau saling menempel, momentum total sebelum interaksi selalu sama dengan momentum total setelahnya. Aturan tunggal tersebut – kekekalan momentum – memungkinkan Anda memprediksi hasil tumbukan tanpa mengetahui apa pun tentang gaya yang terlibat selama tumbukan itu sendiri.

Momentum apa yang diukur

Momentum (p = mv) menggabungkan jumlah massa yang bergerak dengan kecepatan pergerakannya. Sebuah truk besar yang merayap di sepanjang tempat parkir dan sebuah sepeda ringan yang terbang menuruni bukit dapat memiliki momentum yang sama, meskipun kecepatannya sangat berbeda — massa dan kecepatan saling mengimbangi. Karena kecepatan merupakan vektor, maka momentum juga demikian: dua benda yang bermassa dan berkecepatan sama yang bergerak menuju satu sama lain mempunyai momentum yang berlawanan arah, dan momentum kedua benda tersebut dapat hilang sebagian atau seluruhnya jika digabungkan.

Mengapa momentum total tidak berubah

Hukum ketiga Newton mengatakan setiap gaya mempunyai gaya reaksi yang sama besar dan berlawanan arah. Pada saat tumbukan, berapa pun gaya yang dikerjakan benda A pada benda B, maka benda B akan mengerjakan gaya yang berlawanan arah pada benda A, dalam waktu yang sama persis. Gaya-gaya tersebut mengubah momentum masing-masing benda dengan besaran yang sama dan berlawanan, sehingga momentum total sistem – jumlah momentum kedua benda – tidak pernah berubah, tidak peduli seberapa rumit atau keras tumbukannya. Hal ini berlaku baik tumbukan bersifat lenting (melenting, energi kinetik kekal) atau tidak lenting (benda berubah bentuk atau saling menempel, energi kinetik hilang menjadi panas dan bunyi).

Tumbukan tidak lenting sempurna

Tumbukan yang paling sederhana untuk dianalisis adalah tumbukan tidak lenting sempurna, yang mana kedua benda kemudian saling menempel dan bergerak sebagai satu massa gabungan. Karena mereka bergerak bersama, mereka mempunyai satu kecepatan yang sama — diperoleh dengan membagi momentum total sebelum tumbukan dengan massa total kedua benda. Inilah yang digunakan oleh para analis kecelakaan mobil, penyelidik balistik, dan mahasiswa fisika untuk merekonstruksi apa yang terjadi akibat tumbukan dari pengukuran sebelum dan sesudah, tanpa perlu mengetahui detail gaya-gaya yang berantakan selama tumbukan itu sendiri.