Unduh PDF
Unduh PDF
Kecepatan adalah kelajuan benda ke arah tertentu. Secara matematis, kecepatan sering kali dideskripsikan sebagai perubahan posisi terhadap perubahan waktu. Konsep mendasar ini muncul dalam banyak soal fisika dasar. Rumus yang Anda gunakan bergantung pada apa yang Anda ketahui tentang benda itu. Jadi, bacalah dengan teliti untuk memastikan bahwa Anda sudah memilih rumus yang benar.
Rumus Cepat
- Kecepatan rata-rata =
- posisi akhir posisi awal
- waktu akhir waktu awal
- Kecepatan rata-rata jika percepatan konstan =
- kecepatan awal kecepatan akhir
- Kecepatan rata-rata jika percepatan nol dan konstan =
- Kecepatan akhir =
- a = percepatan t = waktu
Langkah
-
Carilah kecepatan rata-rata saat percepatan bernilai konstan. Jika sebuah benda dipercepat secara konstan, rumus untuk kecepatan rata-rata menjadi sederhana, yaitu: . Dalam persamaan ini, adalah kecepatan awal dan adalah kecepatan akhir. Ingatlah bahwa Anda hanya dapat menggunakan rumus ini jika tidak ada perubahan percepatan.
- Sebagai contoh singkat, misalkan sebuah kereta dipercepat secara konstan dari 30 m/s menjadi 80 m/s. Kecepatan rata-rata kereta selama periode waktu ini adalah .
-
Gunakan persamaan yang menggunakan posisi dan waktu. Anda juga dapat mencari kecepatan menggunakan perubahan posisi dan waktu benda. Cara ini dapat digunakan untuk soal apa pun. Perhatikan bahwa, kecuali benda bergerak dengan kecepatan konstan, jawaban Anda merupakan kecepatan rata-rata selama pergerakan, bukan kecepatan sesaat pada waktu tertentu.
- Rumus untuk soal ini adalah , atau “posisi akhir – posisi awal dibagi dengan waktu akhir – waktu awal”. Anda juga dapat menuliskannya sebagai = Δx / Δt , atau “perubahan posisi dibagi dengan perubahan waktu”.
-
Carilah jarak antara posisi awal dan akhir. Saat menghitung kecepatan, posisi-posisi yang penting adalah posisi awal benda saat bergerak dan posisi akhir benda saat berhenti. Posisi dan arah benda bergerak memberikan informasi tentang perpindahan atau perubahan posisi . [1] X Teliti sumber Jalur tempuh benda yang berada di antara dua titik ini tidaklah penting.
- Contoh 1:
Sebuah mobil yang bergerak ke arah timur mulai pada posisi x = 5 meter. Setelah 8 detik, mobil berada di posisi x = 41 meter. Berapa perpindahan mobil?
- Mobil berpindah sejauh (41 – 5m) = 36 meter ke timur.
- Contoh 2:
Seorang penyelam melompat 1 meter lurus ke atas dari papan loncatan, kemudian terjatuh ke bawah sejauh 5 meter sebelum mengenai air. Berapa perpindahan penyelam itu?
- Penyelam itu berada 4 meter di bawah posisi awal. Jadi, perpindahannya adalah 4 meter ke bawah atau -4 meter (0 + 1 – 5 = -4). Meskipun penyelam itu sudah menempuh jarak 6 meter (1 meter ke atas dan 5 meter ke bawah), yang terpenting adalah fakta bahwa posisi akhirnya berjarak 4 meter di bawah posisi awal.
- Contoh 1:
Sebuah mobil yang bergerak ke arah timur mulai pada posisi x = 5 meter. Setelah 8 detik, mobil berada di posisi x = 41 meter. Berapa perpindahan mobil?
-
Hitunglah perubahan waktunya. Berapa lama benda membutuhkan waktu untuk mencapai posisi akhir? Banyak soal akan memberitahukan nilai ini. Jika nilai ini tidak diketahui dalam soal, kurangkan waktu awal dari waktu akhir untuk mencarinya.
- Contoh 1 (lanjutan): Soal ini memberi tahu kita bahwa mobil membutuhkan waktu 8 detik untuk bergerak dari posisi awal ke posisi akhir. Jadi, ini adalah perubahan waktunya.
- Contoh 2 (lanjutan): Jika penyelam melompat saat t = 7 detik dan mengenai air saat t = 8 detik, perubahan waktunya adalah = 8s – 7s = 1 detik.
-
Bagilah total perpindahan dengan total waktunya. Untuk mencari kecepatan benda yang bergerak, Anda harus membagi perubahan posisi dengan perubahan waktu. Tentukan arah pergerakannya dan Anda akan mendapatkan kecepatan rata-ratanya.
- Contoh 1 (lanjutan): Mobil itu berubah posisi 36 meter selama 8 detik. 4,5 m/s ke timur.
- Contoh 2 (lanjutan): Penyelam itu mengubah posisinya -4 meter selama 1 detik. -4 m/s . (Dalam satu dimensi, angka-angka negatif biasanya digunakan untuk melambangkan arah ke “bawah” atau “kiri”. Anda juga dapat mengatakan “4 m/s ke bawah”.)
-
Selesaikan soal dalam dua dimensi. Tidak semua soal cerita melibatkan pergerakan dalam satu garis. Jika benda berbelok pada suatu titik, Anda mungkin perlu menggambar diagram dan menyelesaikan soal geometri untuk mencari jaraknya.
- Contoh 3:
Seorang pria berlari sejauh 3 meter ke timur, kemudian berbelok 90º dan bergerak 4 meter ke utara. Berapa perpindahannya?
- Gambarlah diagram dan hubungkan posisi awal dan akhir dengan garis lurus. Ini adalah garis miring suatu segitiga. Jadi, carilah panjang hipotenusa garis ini menggunakan sifat-sifat segitiga siku-siku . Dalam soal ini, perpindahannya adalah 5 meter ke timur laut.
- Guru matematika Anda mungkin mengharuskan Anda untuk mencari arah yang tepat dari pergerakan (sudut di atas garis horizontal). Anda dapat mencarinya dengan menggunakan geometri atau dengan menjumlahkan vektor. [2] X Teliti sumber
Iklan - Contoh 3:
Seorang pria berlari sejauh 3 meter ke timur, kemudian berbelok 90º dan bergerak 4 meter ke utara. Berapa perpindahannya?
-
Pahamilah rumus kecepatan untuk benda yang mengalami percepatan. Percepatan adalah perubahan kecepatan. Jika percepatan bernilai konstan, kecepatan terus berubah dengan interval yang sama. Kita dapat mendeskripsikannya dengan mengalikan percepatan dengan waktu dan menjumlahkan hasilnya dengan kecepatan awal:
- , atau “kecepatan akhir = kecepatan awal + (percepatan * waktu)”
- Kecepatan awal terkadang dituliskan sebagai (“kecepatan saat detik ke-0”).
-
Kalikan percepatan dengan perubahan waktu. Perhitungan ini akan memberi tahu besar peningkatan (atau penurunan) kecepatan selama periode waktu ini.
- Contoh
: Sebuah kapal yang berlayar ke utara dengan kecepatan 2 m/s dipercepat ke utara sebesar 10 m/s 2
. Berapa besar peningkatan kecepatan kapal dalam 5 detik selanjutnya?
- a = 10 m/s 2
- t = 5 s
- (a * t) = (10 m/s 2 * 5 s) = 50 m/s peningkatan kecepatan.
- Contoh
: Sebuah kapal yang berlayar ke utara dengan kecepatan 2 m/s dipercepat ke utara sebesar 10 m/s 2
. Berapa besar peningkatan kecepatan kapal dalam 5 detik selanjutnya?
-
Tambahkan kecepatan awalnya. Sekarang, Anda mengetahui total perubahan kecepatannya. Jumlahkan perubahan ini dengan kecepatan awal benda, dan Anda mendapatkan jawabannya.
- Contoh (lanjutan)
: Dalam contoh ini, berapa kecepatan kapal berlayar setelah 5 detik?
- Contoh (lanjutan)
: Dalam contoh ini, berapa kecepatan kapal berlayar setelah 5 detik?
-
Tentukan arah pergerakannya. Berbeda dengan kelajuan, kecepatan selalu meliputi arah pergerakan. Pastikan untuk menuliskan arah ini dalam jawaban Anda.
- Dalam contoh kita, karena kapal mulai bergerak ke utara dan tidak berubah arah, kecepatan akhirnya adalah 52 m/s ke utara.
-
Selesaikan soal-soal yang berkaitan. Selama Anda mengetahui percepatan dan kecepatan sesaat pada suatu posisi, Anda dapat menggunakan rumus ini untuk mencari kecepatan sesaat pada posisi yang lain. Berikut adalah contoh penyelesaian untuk mencari kecepatan awal:
- "Sebuah kereta dipercepat 7 m/s 2
selama 4 detik dan bergerak dengan kecepatan akhir 35 m/s. Berapa kecepatan awalnya?"
-
Iklan - "Sebuah kereta dipercepat 7 m/s 2
selama 4 detik dan bergerak dengan kecepatan akhir 35 m/s. Berapa kecepatan awalnya?"
-
Pelajari rumus untuk kecepatan melingkar. Kecepatan melingkar adalah kecepatan yang harus ditempuh oleh suatu benda untuk mempertahankan orbit lingkaran yang mengitari benda lain, biasanya planet atau massa gravitasi lain. [3] X Teliti sumber
- Kecepatan melingkar suatu benda dihitung dengan membagi keliling jalur melingkar dengan periode waktu benda bergerak.
- Berikut adalah persamaan rumusnya:
- v = (2πr) / T
- Perhatikan bahwa 2πr sama dengan keliling jalur melingkar.
- r adalah “jari-jari”
- T adalah “periode waktu”
-
Kalikan jalur melingkar dengan 2π. Tahap pertama dari soal adalah menghitung keliling. Untuk menghitungnya, kalikan jari-jari dengan 2π. Jika Anda menghitungnya secara manual, Anda dapat menggunakan 3,14 sebagai pembulatan untuk nilai π.
- Contoh: Carilah kecepatan melingkar sebuah benda yang bergerak dengan jalur melingkar dengan jari-jari 8 m selama interval waktu penuh 45 detik!
- r = 8 m
- T = 45 s
- Keliling = 2πr = ~ (2)(3,14)(8 m) = 50,24 m
- Contoh: Carilah kecepatan melingkar sebuah benda yang bergerak dengan jalur melingkar dengan jari-jari 8 m selama interval waktu penuh 45 detik!
-
Bagilah hasil perkalian ini dengan periode waktunya. Untuk mencari kecepatan melingkar dari benda yang ada di dalam pertanyaan, Anda harus membagi keliling yang sudah dihitung dengan periode waktu benda bergerak.
- Contoh: v = (2πr)
/ T
= 50,24 m
/ 45 s
= 1,12 m/s
- Kecepatan melingkar benda adalah 1,12 m/s.
Iklan - Contoh: v = (2πr)
/ T
= 50,24 m
/ 45 s
= 1,12 m/s
Tips
- Meter per detik (m/s) adalah satuan ilmiah standar untuk kecepatan. Pastikan bahwa satuan Anda sesuai dengan mengukur jarak dalam meter (m), waktu dalam detik (s), dan percepatan dalam meter per detik per detik (m/s 2 ).
Iklan
Artikel wikiHow Terkait
Referensi
Iklan
