Besaran-Besaran Fisis Gerak Kelajuan, Kecepatan, Dan Percepatan

Setelah pada artikel sebelumya telah dibahas tentang besaran-besaran fisis gerak  yaitu kerangka acuan, posisi, jarak tempuh, dan perpindahan. Menepati janji penulis sebelumnya untuk peretemuan kali ini penulis membahas tentang materi besaran-besaran fisis gerak kelajuan, kecepatan, dan perecepatan. Kebanyakan orang menganggap kelajuan dan kecepatan memiliki arti yang sama. Namun apabila kita berbicara dalam konteks fisika tetunya kedua istilah diatas memiliki arti yang berbeda. Nah, dimana letak perbedaanya mari kita lasung masuk materi dibawah ini.

Kelajuan

Kelajuan termasuk kedalam besara skalar dimana hanya memiliki nilai dan tidak memiliki arah. Kelajuan merupakan suatu besaran dalam fisika yang dipengaruhi oleh  jarak dan waktu tempuh. Ketika kita meyatakan kelajuan suatu benda kita tidak perlu menyertakan arahnya Lihat persamaan sebagai berikut :

Keterangan :

v     = kelajuan (m/s)

s      = jarak ditempuh (m)

t      = waktu tempuh (s)

Ketika medengar istilah kelajuan, mungkin juga, anda juga pernah mendengar istilah kelajuan sesaat. Kelajuan dan kelajuan sesaat sebenarnya memiliki makna atau arti yang sama. Ketika kita menyebutkan istilah kelajuan sebenarnya yang kita maksud adalah kelajuan sesaat. Kelajuan atau kelajuan sesaat merupakan hasil perbandingan antara jarak tempuh yang sangat kecil  dengan selang waktu yang sangat singkat.

Kecepatan

Kecepatan termasuk kedalam besaran vektor yang memiliki nilai serta memiliki arah. Kecepatan adalah suatu besaran dalam fisika yang merupakan hasil dari perbadingan perpindahan denga selang waktu yang ditempuh. Lihat persamaan sebagai berikut :

Keterangan :

v     = kecepatan (m/s)

∆s   = perpindahan (m)

∆t   = selang waktu (s)

Kecepatan dan kecepatan sesaat memiliki makna yang sama. Ketika menyebut kata kecepatan yang sebenarnya dimaksud adalah kecepatan sesaat. kecepatan atau kecepatan sesaat merupakan perbandingan antara perpindahan yang sangat kecil dengan selang waktu yang sangat singkat.

Kelajuan dan kecepatan rata-rata

Ada seorang siswa SMA ketika terlmbat ditanya oleh gurunya, “kenapa kamu terlambat?”. Siswa mejawab karena saya aik motornya pelan-pelan pak dengan kelajuan 30 km/jam. Sebearnya yang dikatakan siswa tersebut adalah kelajuan rata-rata. Kenapa demikian, karena tidak mungki siswa tersebut dalam perjalanan ke sekolah mengedarai sepeda motorya ajeg atau tetpa dari rumah ke sekolah dengan kelajuan 30 km. Tetunya dijala siswa tersebut kadang juga megurangi da meambah kelajuan, atau ketika ada lampu merah tetunya siswa tersebut berhenti sejeak. Jadi yang dimaksudka di situ adalah kelajua rata-rata. Baik untuk lebih jelasya langsung kita bahas tentang kelajua dan kecepatan rata-rata.

Misalkan Rio berlari dari A ke D melalui B dan C selama selang waktu 100 sekon lihat gambar!

Kita katakan bahwa kelajuan rata-rata adalah :

Tentu saja Rio tidak selalu berlari denga laju 5 m/s. Mulai dari keadaan diam A Rio mulai meningkatkan kelajuanya sampai mencapai kelajuan tertentu, kemudian mempertahankanya. Ketika melalui tikungan B dan C mungkin Rio akan memperlambat kelajuanya dan mempercepat kembali setelah melewati tikungan. Menjelang di D Rio memeperlambat kelajuanya dan sampai akhirnya berhenti di D.

Kelajuan rata-rata adalah hasil bagi antara jarak total yang ditempuh dengan selang waktu untuk menempuhnya. Lihat persamaan sebagai berikut :

Jarak tempuh dan selang waktu keduanya termasuk besaran skalar. Sehigga kelajuan rata-rata yang diperoleh dari operasi pembagian antara keduanya juga termasuk besaran skalar. Karena termasuk kedalam besara skalar maka kelajuan rata-rata tidak perlu di beri keterangan arahnya. Sedangkan kecepatan rata-rata adalah hasil bagi antara perpindahan dengan selang waktunya. karena perpindahan merupakan besaran vektor dan selang waktu merupakan besaran skalar. Dari hasil operasi pembagian keduanya maka kecepatan rata-rata termsuk kedalam besaran vektor. Sehingga harus disertai dengan arah. Dari kasus diatas, perpindahan adalah dari A ke D sejauh 100 m arah A ke D dalam selang waktu 100 s, maka kecepatan rata-rat Rio adalah :          100 m arah A ke D/100 s = 1 m/s arah A ke D.

Perhatikan kecepatan rata-rata adalah besaran vektor sehingga arahnya harus dinyatakan. Untuk perpindahan satu dimensi panjang sumbu x, kecepatan rata-rata diberi lambang ṽ. Yang dapat dinyatakan dengan persamaan  sebagai berikut :

keterangan :

ṽ      =  kecepatan rata-rata (m/s)

∆x   =  perpindahan (m)

∆t    =  selang waktu (s)

x₁    =  kedudukan awal (m)

x₂     =  kedudukan akhir (m)

t₁      = waktu awal (s)

t₂    =  waktu akhir (s)                                                                                                            

Percepatan

Ketika kita meyebutkan istilah percepatan maka yang  maksud adalah percepatan sesaat. Demikian juga sebaliknya ketika kita menyebutkan istilah percepatan sesaat maka yang  dimaksud adalah percepatan. Suatu benda dapat dikatakan dikatakan mengalami percepatan apabila kecepatan benda berubah. Kecepatan benda berubah, bisa berarti besar kecepatan alias kelajuan benda berubah, kalau yang dimaksud kecepataya yang berubah berararti disertai  denga perubaha arahya juga. Misalnya sebuah mobil mula-mula diam (kelajuan = 0). Setelah beberapa saat kelajuanaya bertambah menjadi 40 km/jam, mobil tersebut dikatan mengalami percepatan atau mobil dipercepat. Sehingga percepatan adalah perbandingan kecepatan dengan waktu tertentu dan arahnya sesuai dengan arah gerakan benda (a). lihat persamaan sebagai berikut :

Keterangan :

a   = percepatan (m/s²)

v   = kecepatan (m/s)

t    = waktu (s)

Ketika kelajuan benda berkurang, kadang kita mengatakan benda tersebut mengalami perlambatan. Misalnya mula-mula kelajuan mobil 40 km/jam. Setelah beberapa saat, kelajuan mobil menjadi 0 km/jam. Mobil tersebut dikatakan mengalami perlambatan atau mobil diperlambat. Sehingga perlambatan adalah perbandingan kecepatan dengan waktu tertentu dan arahnya berkebalikan dengan arah gerakan benda (-a). Lihat persamaan sebagai berikut :

Keterangan :

-a  = perlambatan (m/s²)

v   = kecepatan (m/s)

t    = waktu (s)

  

Demikianlah artikel tetang besaran-besaran fisis gerak kelajuan, kecepatan, dan percepatan. semoga menambah pengetahua kita semua serta bermanfaat.!!!!