Unduh PDF
Unduh PDF
Jika pernah melihat mobil lain melaju kencang melewati mobil Anda setelah lampu merah, berarti Anda pernah mengalami perbedaan percepatan secara langsung. Percepatan adalah laju perubahan kecepatan suatu benda saat bergerak. [1] X Teliti sumber Anda dapat menghitung percepatan, yang dinyatakan dalam satuan meter per sekon per sekon, berdasarkan waktu yang dibutuhkan suatu benda untuk mengubah kecepatannya, atau berdasarkan gaya yang diberikan pada benda tersebut.
Langkah
-
Pahami hukum II Newton tentang Gerak. Hukum II Newton tentang gerak menyatakan bahwa saat gaya yang diberikan pada suatu benda tidak seimbang, benda tersebut akan mengalami percepatan. Percepatan ini ditentukan oleh resultan gaya pada benda, serta massa benda itu sendiri. [2] X Teliti sumber Percepatan dapat dihitung bila gaya yang diberikan pada benda dan massa benda tersebut diketahui.
- Hukum Newton dapat diterjemahkan ke dalam persamaan F net = m x a , dengan F net menyatakan resultan gaya pada benda, m massa benda, dan a percepatan pada benda.
- Gunakan satuan metrik saat menggunakan persamaan ini. Gunakan kilogram (kg) sebagai satuan massa, Newton (N) sebagai satuan gaya, dan meter per sekon kuadrat (m/s 2 ) untuk menyatakan percepatan.
-
Tentukan massa benda. Untuk mengetahui massa suatu benda, Anda bisa menimbangnya di atas neraca dan mencatat bobotnya dalam satuan gram. Jika benda yang Anda punya berukuran sangat besar, Anda mungkin membutuhkan acuan untuk mengetahui massanya. Benda berukuran besar biasanya mempunyai bobot dalam satuan kilogram (kg).
- Anda harus mengubah satuan massa menjadi kilogram untuk melanjutkan perhitungan dengan persamaan ini. Jika massa benda yang Anda punya dinyatakan dalam gram, Anda hanya perlu membagi nilai tersebut dengan 1000 untuk mengubahnya ke dalam satuan kilogram.
-
Hitung resultan gaya pada benda. Resultan gaya adalah gaya yang tidak seimbang. Jika ada dua gaya yang arahnya berlawanan satu sama lain, dan salah satunya lebih besar daripada yang lain, resultan gaya keduanya akan sama dengan arah gaya yang lebih besar. [3] X Teliti sumber Percepatan terjadi bila ada benda mengalami gaya yang tidak seimbang, sehingga lajunya berubah mendekati gaya yang menarik atau mendorongnya.
- Misalnya: katakanlah Anda dan kakak Anda bermain tarik tambang. Anda menarik tali ke arah kiri dengan gaya sebesar 5 Newton, sementara kakak Anda menarik tali ke arah sebaliknya dengan gaya sebesar 7 Newton. Resultan gaya pada tali adalah 2 Newton ke arah kiri, ke arah kakak Anda.
- Agar dapat memahami satuannya dengan lebih baik, pahamilah bahwa 1 Newton (1 N) sama dengan 1 kilogram-meter/sekon kuadrat (kg-m/s 2 ). [4] X Teliti sumber
-
Ubah persamaan F = ma untuk menyelesaikan soal percepatan. Anda bisa mengubah susunan rumus tersebut untuk menghitung percepatan, dengan membagi kedua sisi persamaan dengan massa, sehingga diperoleh persamaan : a = F/m. Untuk mencari percepatan, Anda hanya perlu membagi gaya dengan massa benda yang mengalaminya.
- Gaya berbanding lurus dengan percepatan, yang berarti, semakin besar gaya yang dialami benda, percepatannya pun akan semakin besar.
- Massa berbanding terbalik dengan percepatan, yang berarti, semakin besar massa benda, percepatannya akan berkurang.
-
Gunakan rumus untuk menyelesaikan soal percepatan. Percepatan sama dengan resultan gaya pada benda dibagi dengan massanya. Setelah Anda menuliskan variabel yang diketahui, lakukan pembagian untuk mencari percepatan benda.
- Misalnya: gaya 10 Newton diberikan searah pada benda bermassa 2 kg. Berapakah percepatannya?
- a = F/m = 10/2 = 5 m/s 2
Iklan
-
Tentukan persamaan percepatan rata-rata. Anda bisa menghitung percepatan rata-rata suatu benda dalam rentang waktu tertentu berdasarkan kecepatannya (laju benda tersebut ke arah tertentu), sebelum dan setelah rentang waktu tersebut. Untuk menghitungnya, Anda harus mengetahui persamaan untuk menghitung percepatan: a = Δv / Δt dengan a menyatakan percepatan, Δv perubahan kecepatan, dan Δt waktu yang dibutuhkan untuk mengubah kecepatan benda. [5] X Teliti sumber
- Satuan percepatan adalah meter per sekon per sekon, atau m/s 2 .
- Percepatan adalah besaran vektor, yang berarti mempunyai besar maupun arah. [6] X Teliti sumber Besarnya percepatan adalah jumlah totalnya, sedangkan arahnya ditentukan oleh arah gerakan benda. Jika benda melambat, percepatan akan bernilai negatif.
-
Pahami variabelnya. Anda bisa menentukan Δv dan Δt dengan perhitungan lebih lanjut: Δv = v f - v i dan Δt = t f - t i dengan v f menyatakan kecepatan akhir, v i kecepatan awal, t f waktu akhir, dan t i waktu awal. [7] X Teliti sumber
- Karena percepatan mempunyai arah, Anda harus selalu mengurangi kecepatan akhir dengan kecepatan awal. Jika Anda membaliknya, arah percepatan yang Anda peroleh akan salah.
- Kecuali dinyatakan lain dalam soal, waktu awal benda bergerak biasanya 0 sekon.
-
Gunakan rumus untuk mencari percepatan. Pertama-tama, tuliskan persamaan Anda beserta semua variabel yang diketahui. Persamaannya adalah a = Δv / Δt = (v f - v i )/(t f - t i ) . Kurangi kecepatan akhir dengan kecepatan awal, kemudian bagi hasilnya dengan rentang waktu. Hasilnya adalah percepatan rata-rata benda selama rentang waktu tersebut.
- Jika kecepatan akhir benda lebih kecil dibandingkan kecepatan awalnya, percepatan akan bernilai negatif, atau berarti benda tersebut melambat.
- Contoh 1: kecepatan suatu mobil balap bertambah secara konstan dari 18,5 m/s menjadi 46,1 m/s dalam waktu 2,47 sekon. Berapakah percepatan rata-ratanya?
- Tuliskan persamaan: a = Δv / Δt = (v f - v i )/(t f - t i )
- Tuliskan variabel yang diketahui: v f = 46,1 m/s, v i = 18,5 m/s, t f = 2,47 s, t i = 0 s.
- Selesaikan persamaan: a = (46,1 – 18,5)/2,47 = 11,17 meter/sekon 2 .
- Contoh 2: seorang pengendara sepeda berhenti dari kecepatan 22,4 m/s setelah 2,55 sekon menekan rem. Tentukan perlambatannya.
- Tuliskan persamaan: a = Δv / Δt = (v f - v i )/(t f - t i )
- Tuliskan variabel yang diketahui: v f = 0 m/s, v i = 22,4 m/s, t f = 2,55 s, t i = 0 s.
- Selesaikan persamaan: a = (0 – 22,4)/2,55 = -8,78 meter/sekon 2 .
Iklan
-
Arah percepatan. Konsep percepatan dalam fisika tidak selalu sesuai dengan yang digunakan sehari-hari. Setiap percepatan mempunyai arah, biasanya ditandai dengan simbol positif jika mengarah ke atas atau ke kanan, atau negatif jika mengarah ke bawah atau ke kiri. Periksa kembali apakah jawaban Anda masuk akal berdasarkan petunjuk di bawah ini:
Gerakan Mobil Perubahan Kecepatan Mobil Arah Percepatan Bergerak ke kanan (+) menekan pedal gas+ → ++ (semakin cepat) positif Bergerak ke kanan (+) menekan rem++ → + (kurang positif) negatif Bergerak ke kiri (-) menekan pedal gas- → -- (semakin negatif) negatif Bergerak ke kiri (-) menekan rem-- → - (kurang negatif) positif Bergerak dengan kecepatan konstantetap sama percepatan sama dengan nol -
Arah gaya. Ingatlah, gaya hanya menimbulkan percepatan "searah dengan gaya". Beberapa soal mungkin akan mengecoh Anda dengan nilai yang tidak berhubungan dengan percepatan.
- Contoh soal: sebuah kapal mainan bermassa 10 kg bergerak dengan percepatan ke arah utara sebesar 2 m/s 2 . Angin meniup kapal ke arah barat dengan gaya sebesar 100 Newton. Berapakah percepatan kapal ke arah utara setelah tertiup angin?
- Jawaban: karena arah gaya tegak lurus dengan gerakan benda, pengaruhnya terhadap benda yang bergerak ke arah tersebut tidak ada. Kapal akan tetap bergerak ke arah utara dengan percepatan 2 m/s 2 .
-
Resultan gaya. Jika gaya yang dialami suatu benda lebih dari satu, hitung resultan gaya dari semuanya sebelum menghitung percepatan. Berikut ini adalah contoh untuk soal dengan gaya dua dimensi:
- Contoh soal: April menarik wadah bermassa 400 kg ke arah kiri dengan gaya sebesar 150 Newton. Bob berdiri di sisi kiri wadah dan mendorong dengan gaya 200 Newton. Angin bertiup ke arah kiri dengan gaya 10 Newton. Berapakah percepatan wadah?
- Jawaban: soal di atas memberikan petunjuk yang rumit untuk mengecoh Anda. Buatlah diagram dan Anda akan melihat gaya sebesar 150 Newton ke arah kanan, 200 Newton ke arah kiri, dan 10 Newton ke arah kiri. Jika "kiri" bernilai positif, resultan gaya pada benda adalah 150 + 200 - 10 = 340 Newton. Percepatan benda = F / m = 340 Newton / 400 kg = 0,85 m/s 2 .
Iklan
Referensi
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/1DKin/Lesson-1/Acceleration
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/class/newtlaws/Lesson-3/Newton-s-Second-Law
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/Class/newtlaws/u2l2d.cfm
- ↑ http://study.com/academy/lesson/what-is-a-Newton-units-lesson-quiz.html
- ↑ http://physics.info/acceleration/
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L1e.cfm#vttable
- ↑ http://www.physicsclassroom.com/Class/1DKin/U1L1e.cfm# vttable
Iklan
