Pengertian Kelajuan, Kecepatan, Percepatan dan Contoh Soal

Pengertian Kelajuan, Kecepatan, Percepatan dan Contoh Soal - Konsep kecepatan dan percepatan sangat diperlukan untuk menjelaskan gerak semua benda dalam ilmu mekanika. Kelajuan dan kecepatan sering diperlakukan seolah-olah mereka bisa saling menggantikan, tetapi sebenarnya kelajuan mempunyai arti yang berbeda.

1. Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satuan waktu atau cepat atau lambatnya perubahan jarak terhadap waktu.

Kecepatan adalah perpindahan yang terjadi tiap satuan waktu atau cepat lambatnya perubahan kedudukan suatu benda terhadap waktu

Secara sederhana untuk memahami perbedaan dari kelajuan dan percepatan seperti ini. Kelajuan merupakan ukuran rata-rata gerak benda ke segala arah, sementara kecepan merupakan ukuran gerak diarah tertentu. Keduanya bisa diukur dalam satuan yang sama (seperti meter per detik), tetapi kelajuan adalah kuantitas tidak terarah, sementara kecepatan adalah kuantitas yang terarah atau vektor. Disebagian situasi, jauh lebih berguna bila kita mengetahui kecepatan suatu benda atau objek daripada kelajuannya.

Jenis Kelajuan dan Kecepatan

Jenis kelajuan dan kecepatan dibedakan menjadi dua macam. Adapun penjelasannya adalah sebagai berikut.

Kelajuan

Kelajuan Rata-rata adalah jarak total yang ditempuh suatu benda yang bergerak selama selang waktu tertentu.

Kelajuan Sesaat adalah kelajuan rata-rata yang waktu tempuhnya mendekati nol

Kecepatan

Kecepatan Rata-rata adalah total perpindahan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak selama selang waktu tertentu.

Kecepatan Sesaat adalah kecepatan rata-rata yang selang waktunya mendekati nol.

2. Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan per satuan waktu. Percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu. Percepatan adalah besaran vektor sehingga percepatan memiliki besaran dan arah. Dengan kata lain, objek yang membelok, misalnya mobil yang sedang menikung, juga memiliki percepatan.

Percepatan mengukur rata-rata perubahan kecepatam suatu objek (dalam satuan seperti meter per detik yang sering ditulis m/dt). Percepatan terjadi hanya ketika sebuah gaya eksternal diaplikasikan pada objek, dan bergantung pada arah gaya, bisa menimbulkan penurunan kecepatan atau sering disebut deselerasi, yaitu perubahan arah dan magnitud kecepatan.

Dalam mekanika klasik, percepatan objek bermassa tetap berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.

Percepatan bisa bernilai positif dan negatif. Bila nilai percepatan positif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda yang mengalami percepatan positif ini bertambah (dipercepat). Sebaliknya bila negatif , hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda menurun (diperlambat). Contoh percepatan positif adalah jatuhnya buah dari pohonnnya yang dipengaruhi oleh gravitasi. Sedangkan contoh percepatan negatif adalah proses pengereman mobil.

Kecepatan adalah besaran dalam fisika yang mempunyai satuan meter/sekon, kecepatan dapat diperoleh dari perkalian antara jarak ang ditempuh dengan waktu tempuh, kecepatan dapat dirumuskan sebagai berikut:

 Dimana

v = kecepatan (m/s)

s = jarak tempuh (m)

t = waktu tempuh (sekon)

Percepatan adalah besaran dalam fisika yang mempunyai satuan m/s², percepatan juga merupakan besaran vektor, artinya besaran yang mempunyai arah, percepatan dirumuskan sebagai berikut:

Dimana

a = percepatan (m/s²)

v = kecepatan (m/s)

t = waktu (sekon)

Contoh Soal Kelajuan, Kecepatan, dan Percepatan:

Soal No.1

Samsul melalukan perjalanan menenmpuh jarak 50 km menggunakan sepeda motor. Pada 45 menit pertama, ia melaju dengan kecepatan tetap dan jarak yang ia tempuh hanya 30 km. Kemudian, ia terus mempercepat laju sepeda motornya sehingga dalam 10 menit ia dapat menempuh sisa jarak yang harus ia lalui. Tentukanlah kecepatan rata-ratanya (dalam m/s)

Pembahasan:

Jarak total yang ditempuh Samsul adalah s = 50 km. Pada 45 menit pertama (t1) menempuh jarak (s1) 30 km dengan kecepatan tetap dan sisa jaraknya ditempuh dalam waktu (t2) 10 menit dengan kecepatan yang berubah-ubah.

Kecepatan tetap terjadi pada 45 menit pertama yang menempuh jarak 30 km, yaitu

v = s1/t1

v = 30 km/45 menit

v = 3000 m/2700 s

v = 11,11 m/s

Kecepatan rata-rata yang terjadi adalah

 

Jadi, kecepatan rata-rata Samsul adalah 15,15 m/s.

Soal No. 2

Sebuah kereta api dalam keadaan diam. Dalam selang waktu 10 detik kemudian, kecepatan kereta api tersebut 50 m/s. Berapakan percepatannya?

Pembahasan:

V0 = 0

Vt = 50 m/s

t = 10 s

Jadi, percepatan kereta api tersebut adalah 5 m/s²

Soal No.3

Sebuah mobil melaju dengan kecepatan awal 10 m/s dengan percepatan 5 m/s². Berapakah jarak yang ditempuh mobil setelah 5 menit kemudian, dan berpakah kecepatan mobil pada saat tersebut?

Pembahasan:

V0 = 10 m/s

a = 5 m/s

t = 5 menit = 300 s

a.Jarak yang ditempuh mobil selama 5 menit:

Jadi, jarak yang ditempuh mobil setelah 5 menit adalah 228 km.

b. Kecepatan setelah 5 menit

Jadi, setelah 5 menit kecepatan mobil tersebut adalah 1510 m/s.

Sumber : Ikatan Tutor Indonesia. 2015. A-Z Menguasai Fisika dalam 10 Menit. Yogyakarta : Penerbit Indoliterasi.