Kelajuan Vs Kecepatan: Pengertian, Jenis, Rumus, Grafik, Perbedaan, Pola Soal Dan Pembahasan
Jika kalian duduk di dingklik depan sebuah kendaraan beroda empat tentunya kalian penah dong memperhatikan jarum penunjuk pada speedometer mobil. Tahukah kalian, mengatakan nilai apakah yang tertera pada speedometer tersebut? Apakah mengatakan kecepatan atau kelajuan?
Kecepatan dan kelajuan merupakan dua besaran turunan yang sama jikalau dipandang dari segi satuan dan dimensi besaran fisika, tetapi arti secara fisisnya berbeda. Lalu tahukah kalian di mana letak perbedaan fisisnya?
Pengertian Kecepatan dan Kelajuan
Sering terjadi kekeliruan dalam memahami pengertian kecepatan dan kelajuan. Dalam ilmu Fisika, kecepatan dan kelajuan mempunyai makna yang berbeda. Kata kelajuan dalam bahasa Inggris adalah speed. Sedangkan kecepatan adalah velocity.
Kecepatan selalu bekerjasama dengan perpindahan. Oleh alasannya yaitu perpindahan merupakan besaran vektor, kecepatan sanggup bernilai positif atau negatif, bergantung pada arah perpindahan sehingga kecepatan juga merupakan besaran vektor. Alat yang dipakai untuk mengukur kecepatan adalah velocitometer. Dalam Fisika, kecepatan didefinisikan sebagai berikut:
Kecepatan adalah perpindahan yang terjadi tiap satu satuan waktu atau cepat lambatnya perubahan kedudukan suatu benda terhadap waktu. |
Lalu bagaimana dengan kelajuan? Kelajuan tidak bekerjasama dengan perpindahan, melainkan bekerjasama dengan jarak. Untuk lebih memahami mengenai jarak dan perpindahan silahkan baca artikel wacana pengertian, rumus dan pola soal jarak dan perpindahan. Dalam Fisika, kelajuan didefinisikan sebagai berikut:
Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu atau cepat lambatnya perubahan jarak terhadap waktu. |
Salah satu alat yang dipakai untuk mengukur kelajuan adalah speedometer pada kendaraan bermotor menyerupai pada gambar di atas. Speedometer menunjukkan kelajuan mobil/motor pada satuan waktu. Oleh alasannya yaitu jarak merupakan besaran skalar maka kelajuan juga merupakan besaran skalar.
Jenis-Jenis Kelajuan dan Kecepatan
Suatu benda yang bergerak, faktanya nilai kelajuan maupun kecepatannya tidak selalu konstan melainkan selalu berubah setiap saat. Seperti contohnya ketika Anda berkendara di jalan bebas kendala dengan berkendara di jalan yang sempit dan ramai. Tentunya Anda akan merasa nyaman berkendara di jalan bebas kendala bukan?
Ketika Anda berkendara di jalan yang sempit dan ramai, terkadang kelajuan atau kecepatan kendaraan tinggi, rendah bahkan terpaksa harus berhenti alasannya yaitu macet. Oleh alasannya yaitu nilai kelajuan maupun kecepatan suatu benda yang bergerak tidak selalu konstan maka dikenal istilah rata-rata dan sesaat pada kelajuan atau kecepatan.
Macam-Macam Kelajuan
Dalam Fisika, kelajuan dibedakan menjadi dua yaitu:
1. Kelajuan Rata-Rata
Kelajuan rata-rata yaitu jarak total yang ditempuh suatu benda yang bergerak selama selang waktu tertentu.
2. Kelajuan Sesaat
Kelajuan sesaat yaitu kelajuan rata-rata yang waktu tempuhnya mendekati nol
Macam-Macam Kecepatan
Sama halnya dengan kelajuan, kecepatan juga dibedakan menjadi dua yaitu:
1. Kecepatan Rata-Rata
Kecepatan rata-rata yaitu total perpindahan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak selama selang waktu tertentu.
2. Kecepatan Sesaat
Kecepatan sesaat yaitu kecepatan rata-rata yang selang waktunya mendekati nol.
Rumus Kelajuan dan Kecepatan
Karena kecepatan dan kelajuan dibedakan menjadi dua macam, maka rumus masing-masing jenis kelajuan dan kecepatan juga berbeda.
1. Rumus Kelajuan Rata-Rata
Dalam Fisika kelajuan rata-rata dilambangkan sebagai v bar, jarak yang ditempuh dilambangkan dengan s dan waktu tempuh dilambangkan t, secara matematis persamaan kelajuan rata-rata yaitu sebagai berikut:
2. Rumus Kecepatan Rata-Rata
Sesuai dengan definisi kecepatan rata-rata di atas, maka secara matematis persamaan kecepatan rata-rata ditulis sebagai berikut:
3. Rumus Kelajuan Sesaat dan Kecepatan Sesaat
Kelajuan sesaat adalah total jarak yang ditempuh suatu benda pada selang waktu yang sangat pendek. Sementara itu, kecepatan sesaat adalah total perpindahan yang ditempuh suatu benda pada selang waktu yang sangat pendek. Karena kecepatan sesaat terjadi pada waktu yang sangat pendek, maka kelajuan sesaat merupakan besar/nilai dari kecepatan sesaat. Kecepatan sesaat dirumuskan:
Perbedaan Kelajuan dengan Kecepatan
Berdasarkan definisi dan rumus kelajuan dan kecepatan, maka sanggup disimpulkan beberapa hal mengenai perbedaan kelajuan dengan kecepatan yaitu sebagai berikut:
Daftar Perbedaan Kelajuan dengan Kecepatan | |
Kelajuan | Kecepatan |
Kelajuan yaitu besaran skalar | Kecepatan yaitu besaran vektor |
Kelajuan merupakan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu | Kecepatan merupakan perpindahan yang terjadi tiap satu satuan waktu |
Kelajuan selalu bertanda positif | Kecepatan sanggup bertanda positif atau negatif bergantung arah perpindahan |
Kelajuan diukur dengan alat yang bernama speedometer | Kecepatan diukur dengan alat yang bernama velocitometer |
Grafik Kelajuan dan Kecepatan
Gerak suatu benda sanggup digambarkan melalui suatu grafik. Pada besaran kelajuan atau kecepatan terdapat beberapa jenis grafik yaitu:
1. Grafik hubungan jarak terhadap waktu (grafik s-t)
2. Grafik hubungan kecepatan terhadap waktu (grafik v-t)
Contoh Soal Kelajuan dan Kecepatan serta Pembahasannya
Contoh 1
Yulisa berjalan ke Timur sejauh 80 m, kemudian berbalik arah ke Barat menempuh jarak 50 m. perjalanan tersebut memerlukan waktu 50 s. berapakah kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Yulisa dalam perjalanannya?
Penyelesaian
Jarak total = AC
AC = AB + BC
AC = 80 m + 50 m
AC = 130 m
Perpindahan = AC
AC = AB − BC
AC = 80 m − 50 m
AC = 30 m
Maka:
Kelajuan rata-rata = jarak total/waktu tempuh
Kelajuan rata-rata = 130 m/50 s
Kelajuan rata-rata = 2,6 m/s
Kecepatan rata-rata = perpindahan/waktu tempuh
Kecepatan rata-rata = 30 m/50 s
Kecepatan rata-rata = 0,6 s.
Contoh 2
Kedudukan sebuah kendaraan beroda empat yang sedang bergerak dinyatakan oleh persamaan x = 2t2+ 2t – 2, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Hitunglah kecepatan sesaat kendaraan beroda empat pada waktu t = 1 sekon.
Penyelesaian
Persamaan kedudukan x = 2t2 + 2t – 2
Untuk t = 1 → x1 = 2(1)2 + 2(1) – 2 = 2 m
Untuk memilih kecepatan sesaat, ambil beberapa selang waktu (∆t) yang berbeda dengan selisih sekecil mungkin. Misalkan ∆t1 = 0,1 s; ∆t2 = 0,01 s; ∆t3 = 0,001 s.
Untuk ∆t = 0,1 s
t2 = t1 + ∆t
t2 = 1 + 0,1 = 1,1 s
x2 = 2(1,1)2 + 2(1,1) – 2
x2 = 2,42 + 2,2 – 2
x2 = 2,62 m
vrata-rata = (x2 – x1)/(t2 – t1)
vrata-rata = (2,62 – 2)/0,1
vrata-rata = 6,2 m/s
Untuk ∆t = 0,01 s
t2 = t1 + ∆t
t2 = 1 + 0,01 = 1,01 s
x2 = 2(1,01)2 + 2(1,01) – 2
x2 = 2,0402 + 2,02 – 2
x2 = 2,0602 m
vrata-rata = (x2 – x1)/(t2 – t1)
vrata-rata = (2,0602 – 2)/0,01
vrata-rata = 6,02 m/s
Untuk ∆t = 0,001 s
t2 = t1 + ∆t
t2 = 1 + 0,001 = 1,001 s
x2 = 2(1,001)2 + 2(1,001) – 2
x2 = 2,004002 + 2,002 – 2
x2 = 2,006002 m
vrata-rata = (x2 – x1)/(t2 – t1)
vrata-rata = (2,006002 – 2)/0,001
vrata-rata = 6,002 m/s
kemudian selang waktu dan kecepatan rata-rata dimasukkan dalam tabel berikut ini.
∆t (s) | vrata-rata (m/s) |
0,1 | 6,2 |
0,01 | 6,02 |
0,001 | 6,002 |
Berdasarkan tabel di atas, nampak bahwa untuk nilai ∆t yang makin kecil (mendekati nol), kecepatan rata-rata makin mendekati 6 m/s. Oleh alasannya yaitu itu, sanggup disimpulkan bahwa kecepatan sesaat pada saat t = 1 s adalah 6 m/s.
Demikianlah artikel wacana pengertian kelajuan dan kecepatan, macam-macam, rumus, perbedaan serta pola soal wacana kelajuan dan kecepatan beserta pembahasannya. Semoga sanggup bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di artikel berikutnya.