Pembahasan Gerak Kecepatan dan Percepatan Konstan

Pembahasan Gerak Kecepatan dan Percepatan Konstan - Dalam kehidupan sehari-hari, kalau kita berdiri di stasiun kereta api, selanjutnya ada kereta api melintas di depan kita sehingga bakal dikatakan kereta api tersebut bergerak pada kita. Kereta api diam bila di lihat oleh orang yg berada di dalam kereta api tapi bila dipandang oleh orang yg ada di stasiun tersebut sehingga kereta api tersebut bergerak. Oleh lantaran itu kereta api bergerak atau diam merupakan relatif. Benda dinamakan bergerak apabila kedudukan benda itu mengalami perubahah kepada acuannya. Satu Orang anak bergerak lurus ke arah timur sejauh 100 meter, selanjutnya anak tersebut berbalik arah bergerak ke arah barat sejauh 40 m (perhatikan Gambar dibawah ini).

Seorang anak bergerak lurus

Secara umum: Jarak didefinisikan sebagai panjang lintasan sesungguhnya yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak. Perpindahan didefinisikan sebagai perubahan kedudukan suatu benda.

1. Laju Rata-rata dan Kecepatan Rata-Rata

Jarak merupakan satu buah besaran skalar, sedangkan perpindahan yakni satu buah besaran vektor. Seandainya kita mengendarai mobil sewaktu tiga jam perjalanan & menempuh jarak 180 kilometer sehingga sanggup dikatakan bahwa kelajuan kebanyakan yaitu 180 km/3 jam atau 60 km/jam. Secara umum : Kelajuan umumnya didefinisikan yang merupakan jarak yg ditempuh oleh satu buah benda dibagi saat yg dimanfaatkan.

Konsep kecepatan serupa dengan konsep kelajuan, tetapi berbeda karena kecepatan mencakup arah gerakan. Kecepatan rata-rata didefinisikan sebagai perpindahan suatu benda dibagi waktu yang diperlukan benda tersebut untuk berpindah.

Perhatikan contoh soal di bawah ini.

Suatu benda bergerak di sepanjang sumbu x. Pada saat awal t1= 2 sekonbenda berada di titik A. Titik A berada pada posisi 10 m terhadap titik 0.Pada saat akhir t2= 10 sekon benda berada dititik B. Titik B berada pada posisi 30 m terhadap titik 0. Hitunglah kecepatan rata-rata benda tersebut!

Penyelesaian:
Kecepatan rata-rata ditulis:

Dengan

Jika kalian sudah paham dalam memhami contoh soal diatas, coba kerjakan soal dibawah ini.

Seseorang berjalan ke timur sejauh 200 m, kemudian orang tersebut berbalik ke barat sejauh 80 m. Waktu total yang diperlukan orang tersebut adalah 140 sekon. Berapa laju rata-rata dan kecepatan rata-rata orang tersebut?

2. Laju Sesaat dan Kecepatan Sesaat

Jika kita mengendarai sepeda motor ke sekolah yang jaraknya 10 km dalam waktu 15 menit maka kecepatan ratarata kita mengendarai sepeda motor adalah 10 km/0,25 jam = 40 km/jam. Kecepatan kita selama dalam perjalanan ini kadang 60 km/jam tetapi pada saat yang lain kecepatan kita hanya 20 km/jam bahkan jika lampu pengatur lalu lintas menyala merah kita berhenti (artinya kecepatan kita adalah nol). Jadi kecepatan kita saat mengendarai sepeda motor selalu berubah-ubah. Kecepatan yang terjadi pada saat itu disebut kecepatan sesaat, dan besar kecepatan sesaat ini sama dengan

laju sesaat. Suatu benda bergerak dari titik A ke titik B, seperti ditunjukkan pada Gambar grafik dibawah ini.

Grafik posisi x terhadap waktu pada suatu benda yang bergerak lurus sembarang

Pada umumnya untuk menyederhanakan, kecepatan sesaat disebut kecepatan dengan arah kecepatan adalah searah dengan arah garis singgung di titik itu.

3. Percepatan

Kalau kita mengendarai sepeda motor pada saat awal, mesin motor dihidupkan tetapi sepeda motor masih belum bergerak. Pada saat sepeda motor mulai bergerak maka kecepatannya makin lama makin besar. Hal ini berarti telah terjadi perubahan kecepatan. Pada saat sepeda motor diam kecepatan nol, baru kemudian kecepatan sepeda motor tersebut makin lama makin cepat. Sepeda motor tersebut mengalami perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu. Dengan kata lain, sepeda motor tersebut mengalami percepatan. Percepatan adalah besaran vektor. Percepatan ditulis dengan persamaan sebagai berikut:

dengan (delta v )adalah perubahan kecepatan selama waktu (delta t). Percepatan suatu benda dibedakan menjadi dua yaitu percepatan rata-rata dan percepatan sesaat.

Percepatan rata-rata dan sesaat. 

Suatu benda bergerak dari titik A ke titik B dengan kecepatan yang bergantung pada waktu. Grafik kecepatan terhadap waktu ditunjukkan pada gambar diatas. Jika gerak benda dari titik A ke titik B adalah sembarang maka percepatan benda selang waktu dari t1 dan t2 dinyatakan dengan percepatan rata-rata. Percepatan rata-rata dapat dituliskan dengan persamaan sebagai berikut:

Grafik kecepatan terhadap waktu pada suatu benda yang bergerak lurus sembarang

Contoh soal:

Seseorang mengendarai sepeda motor bergerak dengan kecepatan awal 54 km/jam. Orang tersebut mempercepat laju kendaraannya sehingga dalam waktu 10 sekon kecepatannya menjadi 72 km/jam. Berapa percepatan sepeda motor tersebut?

Pada contoh di atas percepatan yang dialami oleh orang yang mengendarai sepeda motor tersebut tidak sama selama waktu 10 s. Jika selang waktu (delta t) makin kecil (mendekati nol) maka titik A dan B hampir berimpit dan percepatan orang tersebut disebut percepatan sesaat. Percepatan sesaat dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:

Jika seseorang mengendarai mobil makin lama kecepatan mobil makin cepat maka suatu waktu tertentu kecepatan mobil tidak akan bertambah lagi bahkan kecepatan mobil tersebut akan berkurang dan mobil tersebut akan berhenti setelah sampai ditempat tujuan. Gerak suatu benda yang kecepatanya makin lama makin kecil disebut benda diperlambat.

Perlambatan adalah suatu percepatan yang bertanda negatif. Pembahasan suatu benda yang diperlambat sama dengan pembahasan pada suatu benda yang dipercepat tetapi dengan mengganti tanda percepatan dari positif ke negatif.

Demikian pembahasan gerak kecepatan dan percepatan konstan, semoga bermanfaat.

Sekian terima kasih.

Sumber: Suharyanto, dkk. (2009). Fisika Untuk Kelas X SMA dan MA. BSE

Berbagi :