Kecepatan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata suatu benda yang bergerak didefinisikan sebagai perpindahan yang ditempuh benda dibagi waktu tempuh.


Contoh soal :

Misalnya anda mulai berjalan dari A ke B, C, D lalu kembali ke A, selama selang waktu 48 detik (lihat gambar di bawah). Berapa kecepatan rata-rata anda ?


Panduan Jawaban :

Sebelum kita menghitung kecepatan rata-rata, terlebih dahulu dihitung besarnya perpindahan. Perpindahan merupakan besaran vektor, demikian juga kecepatan, di mana gerakan benda bergantung pada arah.

Catatan :Benda-benda yag terletak di sebelah kanan titik asal (0) pada sumbu x memiliki koordinat x positif dan titik di sebelah kiri 0 memiliki koordinat x negatif. Posisi sepanjang sumbu y biasanya dianggap positif jika terletak di atas nol dan negatif bila terletak di bawah nol (ini hanya merupakan ketetapan). Ingat kembali pembahasan tentang kedudukan, jarak dan perpindahan.

Berdasarkan ketetapan ini, besar perpindahan = (+4 m) + ( +2 m) + (-4 m) + (-2 m ) = 4 m + 2 m - 4 m - 2 m = 0. Walaupun kamu melakukan gerakan, kedudukanmu tetap, jadi besar perpindahanmu pada contoh di atas adalah nol. Dengan kata lain, kamu tidak melakukan perpindahan. Karena besarnya perpindahan 0 maka kecepatan rata-rata = 0 (ingat bahwa setiap bilangan yang dibagi dengan nol hasilnya adalah nol)

Contoh soal untuk memperdalam pemahamanmu mengenai perbedaan kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata.

Seseorang mengendarai sepeda motor 70 m ke timur dan kemudian berbalik ke barat sejauh 30 m, selama 70 detik. Berapa kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata orang tersebut ?

Panduan jawaban :

Sebelum menghitung kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata, terlebih dahulu diketahui besarnya jarak dan perpindahan. Pada cotoh soal di atas, jarak tempuh total = 100 m. sedangkan perpindahan = (+ 70 m) + (-30 m) = 70 m - 30 m = 40 m. Dengan demikian,


Untuk membahas gerak satu dimensi sebuah benda pada umumnya, misalnya pada satu titik waktu, katakanlah t1, benda berada pada sumbu x di titik x1 pada sistem koordinat dan beberapa saat kemudian, pada waktu t2, berada pada titik x2. waktu yang diperlukan adalah t2-t1. dan selama selang waktu ini perpindahan benda adalah x2-x1. dengan demikian, kecepatan rata-rata percepatan rata-rata yang didefinisikan sebagai perpindahan dibagi waktu yang diperlukan, dapat ditulis :

Di mana v adalah kecepatan dan garis di atas v adalah simbol estándar yang berarti rata-rata. Perhatikan bahwa jika x2 lebih kecil dari x1, benda bergerak ke kiri, berarti (x2-x1) lebih kecil dari nol. Tanda perpindahan dan berarti juga tanda kecepatan, menunjukkan arah : kecepatan rata-rata positif untuk benda yang bergerak ke kanan sepanjang sumbu x dan negatif jika benda bergerak ke kiri. Arah kecepatan selalu sama dengan arah perpindahan.

Contoh soal :

Posisi seorang pelari sebagai fungsi waktu digambarkan sepanjang sumbu x dari suatu sistem koordinat. Selama selang waktu 3 s, posisi pelari berubah dari x1 = 50 m menjadi x2 = 30,5 m, seperti tampak pada gambar di bawah. Berapakah kecepatan rata-rata pelari tersebut ?

Panduan jawaban :

Kecepatan rata-rata adalah perpindahan dibagi waktu yang diperlukan. Perpindahannya adalah :


Perpindahan dan kecepatan rata-rata bernilai negatif, yang menunjukan bahwa pelari tersebut bergerak ke kiri sepanjang sumbu x, sebagaimana ditunjukan oleh tanda panah. Dengan demikian kita dapat mengatakan bahwa kecepatan rata-rata pelari tersebut adalah 6,50 m/s ke kiri.

0 komentar:



Poskan Komentar