Kelajuan, Kecepatan, Dan Percepatan
Untuk memahami konsep kelajuan, kecepatan dan percepatan, pelajari pembahasan soal di bawah :
”Sebuah kendaraan beroda empat bergerak dengan kecepatan 20 km/jam”. Benar atau salah pernyataan ini ?
Terlebih dahulu kita pahami makna kelajuan dan kecepatan. Kelajuan termasuk besaran skalar (besaran skalar = besaran yang hanya mempunyai besar saja). Untuk menyatakan laju atau kelajuan suatu benda, kita tidak membutuhkan arah. Sebaliknya, kecepatan termasuk besaran vektor (besaran vektor = besaran yang mempunyai besar dan arah). Ketika menyatakan kecepatan, kita perlu menyertakan besar dan arah. Untuk membedakan makna kelajuan dan kecepatan, pahami pola berikut ini.
Pernyataan di atas salah. Jika yang dimaksudkan yakni kecepatan, maka perlu disertakan arah gerak kendaraan beroda empat tersebut. Arah gerak kendaraan beroda empat dapat dinyatakan dalam sudut, arah mata angin (utara, timur, selatan, barat) atau dengan memakai kata ke atas atau ke bawah. Pernyataan di atas dapat diubah menyerupai ini : ”mobil itu bergerak ke utara dengan kecepatan 20 km/jam” atau ”mobil itu bergerak dengan kecepatan 20 km/jam ke arah utara” atau ”mobil itu bergerak ke utara dengan laju 20 km/jam” atau ”mobil itu bergerak 20 km/jam ke utara”. Pernyataan menyerupai ini benar, dalam hal ini yang dimaksudkan yakni kecepatan mobil.
Jika tidak ingin menyertakan arah, maka dapat dikatakan ”mobil itu bergerak dengan laju 20 km/jam” atau ”mobil itu bergerak dengan kelajuan 20 km/jam” atau ”mobil itu bergerak 20 km/jam”. Pernyataan menyerupai ini benar. Dalam hal ini, yang dimaksudkan yakni laju atau kelajuan mobil.
Apakah kelajuan, kelajuan sesaat dan kelajuan rata-rata mempunyai makna yang sama ? jikalau ya, jelaskan kesamaannya… jikalau tidak, jelaskan perbedaannya…
Kelajuan dan kelajuan sesaat mempunyai makna yang sama. Ketika menyebutkan kata kelajuan, yang kita maksudkan sebetulnya kelajuan sesaat. Kelajuan atau kelajuan sesaat merupakan perbandingan antara jarak yang sangat kecil dengan selang waktu yang sangat singkat. Dengan kata lain, kelajuan sesaat merupakan jarak yang sangat kecil yang ditempuh selama selang waktu yang sangat singkat. Sebaliknya kelajuan rata-rata merupakan perbandingan antara jarak tempuh total dengan selang waktu total yang diharapkan untuk menempuh jarak tersebut.
Agar lebih memahami perbedaan antara kelajuan atau kelajuan sesaat dengan kelajuan rata-rata, pahami pola berikut ini.
Misalnya anda berangkat ke sekolah memakai sepeda motor. Jarak antara sekolah dan rumah = 20 km. Ini Cuma pengandaian saja… Ketika mengendarai sepeda motor dari rumah ke sekolah, anda membutuhkan waktu 1 jam.
Untuk pola ini, kelajuan rata-rata anda dan sepeda motor yakni 20 km / 1 jam = 20 km/jam. Ini berarti secara rata-rata, anda menempuh jarak 20 km setiap jam. Ini cuma kelajuan rata-rata saja. Tidak mungkin dari rumah hingga di sekolah kelajuan anda selalu 20 km/jam setiap saat. Ketika bertemu kendaraan lain di jalan, anda niscaya akan memperlambat sepeda motor, ketika datang di lampu merah anda akan berhenti, ketika ada orang yang menyebrang jalan, anda memperlambat sepeda motor, ketika jalan sepi, anda kebut2an. Kaprikornus 20 km/jam hanya kelajuan rata-rata.
Lalu kelajuan atau kelajuan sesaat anda berapa ? tergantung saatnya kapan… lebih tepatnya dapat anda amati pada speedometer sepeda motormu. Speedometer selalu mencatat kelajuanmu setiap saat. Kadang-kadang jarum speedometer naik, kadang jarum speedometer turun. Kelajuan sesaatmu selalu berubah-ubah setiap saat.
Kita juga dapat menyampaikan bahwa kelajuan sesaat merupakan kelajuan rata-rata selama selang waktu yang sangat singkat.
Apakah kecepatan, kecepatan sesaat dan kecepatan rata-rata mempunyai makna yang sama ? Jika ya, jelaskan kesamaannya; jikalau tidak, jelaskan perbedaannya…
Kecepatan dan kecepatan sesaat mempunyai makna yang sama. Ketika menyebutkan kata kecepatan, yang kita maksudkan sebetulnya kecepatan sesaat. Kecepatan atau kecepatan sesaat merupakan perbandingan antara Perpindahan yang sangat kecil dengan selang waktu yang sangat singkat. Sebaliknya kecepatan rata-rata merupakan perbandingan antara perpindahan total dengan selang waktu total selama terjadi perpindahan.
Agar anda lebih memahami perbedaan antara kecepatan atau kecepatan sesaat dengan kecepatan rata-rata, cermati pola berikut ini :
Misalnya anda jalan-jalan memakai sepeda motor kesayanganmu. Dari rumah, anda mengendarai sepeda motor ke arah timur sejauh 20 km, kemudian kembali lagi ke arah barat sejauh 10 km. Jika usang perjalanan = 1 jam, tentukan kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat anda… Untuk membantumu memilih kecepatan rata-rata, alangkah baiknya jikalau perjalananmu di atas digambarkan dalam sumbu koordinat. Perhatikan gambar di samping.
Perpindahan termasuk besaran vektor, karenanya arah turut menghipnotis nilai perpindahan. Dalam sumbu koordinat, perpindahan bernilai positif jikalau arahnya menuju sumbu x positif (arah timur) dan sumbu y positif (arah utara). Perpindahan bernilai negatif jikalau arahnya menuju sumbu x negatif (arah barat) atau sumbu y negatif (arah selatan). Ini hanya janji saja
Besar kecepatan rata-rata = besar perpindahan / selang waktu total
Besar kecepatan rata-rata = (20 km – 10 km) / 1 jam
= 10 km / 1 jam
= 10 km/jam.
Ini berarti kendaraan beroda empat mengalami perpindahan sejauh 10 km setiap jam.
Karena kecepatan rata-rata merupakan besaran vektor maka arah kecepatan rata-rata juga harus dijelaskan… Dalam gambar di atas, vektor kecepatan rata-rata diwakili oleh garis berwarna biru. Arah kecepatan rata-rata = arah perpindahan, yakni ke timur.
Bagaimana dengan kecepatan atau kecepatan sesaat ?
tergantung saatnya kapan. Kecepatan sesaat dapat berubah-ubah setiap saat. Kadang yang berubah yakni besar kecepatan, kadang yang berubah yakni arah kecepatan. Kita juga dapat menyampaikan bahwa kecepatan sesaat merupakan kecepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat singkat.
Bilamana suatu benda dikatakan mengalami percepatan ?
Ingat ya, ketika kita menyampaikan percepatan maka yang kita maksudkan yakni percepatan sesaat. Demikian juga sebaliknya ketika kita menyampaikan percepatan sesaat maka yang kita maksudkan yakni percepatan.
Suatu benda dikatakan mengalami percepatan jikalau kecepatan benda berubah. Kecepatan benda berubah, dapat berarti besar kecepatan alias kelajuan benda berubah atau arah kecepatan benda berubah. Misalnya sebuah kendaraan beroda empat mula-mula membisu (kelajuannya = 0). Setelah beberapa saat, kelajuannya bertambah menjadi 40 km/jam. Ketika kelajuan kendaraan beroda empat bertambah dari 0 menjadi 40 km/jam, kendaraan beroda empat tersebut dikatakan mengalami percepatan atau kendaraan beroda empat dipercepat.
Mungkinkah kelajuan benda konstan tetapi benda tersebut mengalami percepatan ?
bisa… dalam hal ini arah kecepatan yang selalu berubah. Mengenai hal ini akan dibahas dalam gerak melingkar.
Ketika kelajuan benda berkurang, kadang kita menyampaikan benda tersebut mengalami perlambatan. Misalnya mula-mula kelajuan kendaraan beroda empat = 40 km/jam. Setelah beberapa saat, kelajuan kendaraan beroda empat berkembang menjadi 0 km/jam. Ketika kelajuan kendaraan beroda empat berubah dari 40 km/jam menjadi 0 km/jam, kendaraan beroda empat tersebut dikatakan mengalami perlambatan atau kendaraan beroda empat diperlambat.
Jelaskan hubungan antara percepatan rata-rata dan percepatan sesaat…
Percepatan rata-rata = perubahan kecepatan yang terjadi selama selang waktu total terjadinya perubahan. Sedangkan percepatan sesaat = perubahan kecepatan yang terjadi selama selang waktu yang sangat singkat. Percepatan atau percepatan sesaat juga dapat diartikan sebagai percepatan rata-rata selama selang waktu yang sangat singkat. Agar anda lebih memahami konsep percepatan rata-rata dan percepatan sesaat, cermati pola di bawah.
Sebuah kendaraan beroda empat yang sedang bergerak ke timur pada lintasan lurus mengalami perubahan kelajuan dari keadaan membisu hingga mencapai 40 km/jam selama 4,0 detik. Tentukan percepatan rata-rata kendaraan beroda empat tersebut !
Besar percepatan rata-rata kendaraan beroda empat = 10 km/jam per sekon. Ini berarti, secararata-rata,
kelajuan kendaraan beroda empat bertambah 10 km/jam setiap sekon. Jika kita menganggap besar percepatan sesaat selalu konstan maka sesudah detik pertama, kelajuan kendaraan beroda empat bertambah menjadi 10 km/jam, sesudah detik ke dua kelajuan kendaraan beroda empat bertambah menjadi 20 km/jam. Setelah detik ke tiga kelajuan kendaraan beroda empat bertambah menjadi 30 km/jam. Setelah detik ke empat kelajuan kendaraan beroda empat bertambah menjadi 40 km/jam. Jika besar percepatan sesaat tidak konstan maka mungkin saja sesudah detik pertama kelajuan kendaraan beroda empat bertambah menjadi 11 km/jam, sesudah detik kedua kelajuan kendaraan beroda empat bertambah menjadi 19 km/jam.. dan seterusnya. Kaprikornus kelajuan kendaraan beroda empat tidak selalu bertambah 10 km/jam setiap sekon seandainya besar percepatan sesaat tidak konstan.
Arah percepatan sama dengan arah kecepatan, yakni ke ke timur.
Contoh 2 :
Sebuah kendaraan beroda empat bergerak ke timur pada lintasan lurus dengan kelajuan 40 km/jam. Jika sesudah 4,0 detik kendaraan beroda empat tersebut berhenti, tentukan percepatan rata-rata kendaraan beroda empat tersebut !
Tanda negatif muncul alasannya yakni kelajuan final lebih kecil dari kelajuan awal. Tanda negatif menyampaikan bahwa kendaraan beroda empat mengalami perlambatan (kelajuan kendaraan beroda empat berkurang).
Besar perlambatan rata-rata kendaraan beroda empat = -10 km/jam per sekon.
Baca juga:
Gerak Lurus
Kelajuan, Kecepatan, dan Percepatan
Gerak Lurus Beraturan (GLB)
Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB)
Gerak Jatuh Bebas (GJB) Sumber http://fisikamantabb.blogspot.com
0 Response to "Kelajuan, Kecepatan, Dan Percepatan"
Posting Komentar