Page 74 - E-Modul FLIP BOOK
P. 74
tentang gerak benda. Contoh benda yang mengalami perubahan massa saat bergerak adalah
roket. Selama bergerak roket membakar bahan bakar yang dibawanya dalam jumlah yang
sangat besar sehingga massanya berkurang secara signifikan tiap detik.
Tahukah kamu? Alat-alat transportasi yang meggunakan bahan bakar umumnya
mengalami perubahan massa selama bergerak, walaupun kadang perubahan tersebut
sangat kecil dibandingkan dengan massa alat transportasinya sendiri. Namun untuk roket,
fraksi massa massa bahan bakar sangat besar, yaitu antara 80-90%. Artinya sekitar 80%-
90% massa roket saat diluncurkan adalah massa bahan bakar. Contoh lain, massa pesawat
ulang-alik dalam keadaan tangki kosong adalah 342.000 kg. Massa saat tangki berisi
penuh bahan bakar adalah 1.708.500 kg. Dengan demikian, massa bahan bakar adalah
1.708.500 kg – 342.000 kg = 1.366.500 kg. Fraksi massa bahan bakar adalah massa bahan
bakar/massa total = 1.366.500/1.708.500 = 0,8. Untuk kebanyakan pesawat jet, fraksi
massa bahan bakar bervariasi antara 25-45%. Pesawat jet jarak pendek seperti Airbus
A320 memiliki fraksi massa bahan bakar 14,3% sedangkan pesawat jet jarak jauh seperti
Boeing 777-200 memiliki fraksi massa bahan bakar 47%. Pesawat supersonik Concorde
memiliki fraksi massa bahan bakar 55%.
Dengan menggunakan aturan diferensial sederhana maka kita dapat menulis
d p d v
m
dt dt
dm v d
v m
dt dt
dm
v m a (4.3)
dt
Tampak dari persamaan (4.3) bahwa besarnya gaya bergantung pada laju perubahan
massa dan percepatan benda. Ini adalah hukum II Newton yang paling umum, berlaku untuk
benda yang mengalami perubahan massa maupun tidak. Jika masa benda berkurang selama
gerakan maka dm/dt bernilai negatif dan menghasilkan besaran yang arahnya kebalikan dari
kecepatan. Ini berakibat suku kedua makin menambah nilainya ke arah sejajar dengan
kecepatan dan percepatan benda makin besar dalam arah sejajar kecepatan. Karena percepatan
memiliki arah yang sama dengan kecepatan maka kecepatan benda makin besar lagi. Dengan
67
