Saat mengendarai sepeda motor, pasti kamu akan bertemu dengan suatu alat yang bernama spidometer, kan? Apakah kamu bisa mengartikan jarum penunjuk spidometer? Misalnya kamu mengendarai motor ke selatan dan spidometer menunjuk angka 60 km/h, artinya kelajuanmu saat itu adalah 60 km/jam. Sementara itu, kecepatanmu adalah 60 km/jam ke selatan. Memangnya, kelajuan dan kecepatan itu berbeda ya? Lalu, apa yang dimaksud kelajuan dan kecepatan? Daripada penasaran, yuk simak artikel selengkapnya!
Pengertian Kelajuan dan Kecepatan
Istilah kelajuan dan kecepatan sering dianggap sama. Padahal, keduanya merupakan besaran yang berbeda. Lalu, apa perbedaannya?
Pengertian Kelajuan
Kelajuan adalah besaran yang menyatakan seberapa cepat gerak suatu benda untuk menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu. Dalam hal ini, arah tidak diperhitungkan. Menurutmu, kelajuan besaran skalar atau vektor? Oleh karena arah tidak diperhitungkan, maka kelajuan termasuk besaran skalar. Dimensi kelajuan adalah [LT-1].
Pengertian Kecepatan
Kecepatan adalah besaran yang menyatakan seberapa cepat benda berpindah dari satu posisi ke posisi yang lain dalam selang waktu tertentu. Dalam hal ini, perpindahan serta arah benda harus diperhitungkan, sehingga kecepatan termasuk besaran vektor.
Meskipun keduanya berbeda, namun simbol kelajuan dan kecepatan sama, yaitu v. Itu artinya, satuan keduanya juga sama, yaitu m/s.
Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan
Jika ditinjau dari sisi pengertian saja, keduanya merupakan besaran yang berbeda. Perbedaan mendasar terletak pada ada tidaknya arah dan proses perhitungannya. Proses perhitungan kelajuan didasarkan pada total jarak tempuh benda dan waktu tempuhnya. Sedangkan perhitungan kecepatan didasarkan pada perpindahan benda dan selang waktu tempuhnya.
Rumus Kelajuan dan Kecepatan
Rumus kelajuan dan kecepatan bisa dijabarkan ke dalam dua kondisi, yaitu kondisi rata-rata dan sesaatnya. Jika kamu mengatakan, “Andi mengendarai motor dengan kecepatan 40 km/jam ke utara selama 5 menit”, kecepatan yang kamu maksud sebenarnya adalah kecepatan rata-rata. Mengapa demikian? Karena nilai 40 km/jam tidak mewakili kecepatan saat waktu tertentu, melainkan kecepatan dalam selang waktu 5 menit. Untuk lebih jelasnya, perhatikan rumus berikut.
Rumus Kelajuan dan Kecepatan Rata-Rata
Rumus kelajuan dan kecepatan rata-rata adalah sebagai berikut.
Rumus kelajuan rata-rata
Kelajuan rata-rata merupakan perbandingan antara jarak tempuh benda dan waktu tempuhnya. Secara matematis, kelajuan rata-rata dirumuskan sebagai berikut.
Dengan:
v = kelajuan rata-rata (m/s);
∑s = total jarak tempuh (m); dan
∑t = total waktu tempuh (s).
Rumus kecepatan rata-rata
Kecepatan rata-rata merupakan perbandingan antara perpindahan benda dan selisih waktu. Secara matematis, kecepatan rata-rata dirumuskan sebagai berikut.
Dengan:
v = kecepatan rata-rata (m/s);
∆s = perpindahan benda (m); dan
∆t = selisih waktu tempuh (s).
Rumus Kecepatan Sesaat
Kelajuan sesaat adalah kelajuan benda saat waktu tertentu. Pengertian yang sama juga berlaku pada kecepatan. Kecepatan sesaat diperoleh dari kecepatan rata-rata dengan selang waktu yang sangat kecil hingga mendekati nol. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.
Dengan:
vsesaat = kecepatan sesaat (m/s);
∆s = perpindahan benda (m); dan
∆t = selisih waktu tempuh yang biasanya mendekati nol (s).
Cara Menghitung Kelajuan dan Kecepatan
Setelah tahu rumus di atas, lalu bagaimana sih cara menghitung kelajuan dan kecepatan itu?
Cara Menghitung Kelajuan
Untuk tahu cara menghitung kelajuan, perhatikan langkah-langkah berikut.
- Tentukan besaran jarak yang diketahui pada soal.
- Jika terdapat beberapa jarak tempuh dengan waktu yang berbeda-beda, jumlahkan semua jaraknya dan jumlahkan semua waktunya.
- Substitusikan total jarak dan waktu pada persamaan kelajuan rata-rata.
Cara Menghitung Kecepatan
Cara menghitung kecepatan, bisa kamu sesuaikan dengan langkah-langkah berikut.
- Tentukan dahulu perpindahan benda. Ingat, perpindahan ditinjau dari titik awal dan titik akhir benda. Jika gerak benda terjadi pada satu bidang datar, perpindahan merupakan selisih posisi awal dan akhir. Namun, jika gerak benda terjadi pada sumbu-x dan sumbu-y, proyeksikan titik awal dan titik akhirnya.
- Tentukan selisih waktu tempuh benda.
- Substitusikan nilai perpindahan dan selang waktu pada persamaan kecepatan rata-rata.
Alat Ukur Kelajuan dan Kecepatan
Di dalam Fisika, setiap besaran pasti dapat ditentukan kuantitasnya, baik melalui pengukuran maupun perhitungan. Oleh karena kelajuan dan kecepatan termasuk besaran, maka keduanya juga memiliki alat ukur. Namun demikian, alat ukur keduanya tidaklah sama.
- Alat ukur kelajuan disebut dengan spidometer, seperti pembahasan awal artikel ini. Spidometer biasanya terletak di bagian depan sepeda motor maupun mobil. Alat ini berisi skala-skala dengan satuan km/h (km/jam) dan jarum penunjuk skala.
- Alat ukur kecepatan disebut velocitimeter atau velometer. Secara visual, alat ini hampir sama dengan spidometer. Hanya saja, skalanya terbagi menjadi skala positif dan skala negatif.
Contoh Soal Kelajuan dan Kecepatan
Untuk mengasah pemahamanmu tentang materi ini, yuk simak contoh soal berikut.
Contoh Soal 1
Seorang pengendara mobil bergerak ke utara sejauh 340 m selama 2 menit, lalu ia berbelok ke timur sejauh 500 m selama 5 menit. Berapakah kelajuan rata-rata pengendara tersebut?
Pembahasan:
Diketahui:
s1 = 340 m
s2 = 500 m
t1 = 2 menit = 120 s
t2 = 5 menit = 300 s
Jadi, kelajuan rata-ratanya adalah 2 m/s.
Contoh Soal 2
Seekor semut bergerak ke selatan sejauh 30 m selama 4 menit. Lalu, semut tersebut belok ke barat sejauh 40 m selama 5 menit. Tentukan kecepatan rata-rata semut tersebut!
Pembahasan:
Diketahui:
v1 = 30 m
v2 = 40 m
t1 = 4 menit = 240 s
t2 = 5 menit = 300 s
Lalu, berapa perpindahan semut tersebut? Gambarkan dahulu geraknya seperti berikut.
Oleh karena perpindahan ditinjau dari posisi awal dan akhir, maka perpindahan semut tersebut merupakan panjang sisi miring segitiga. Secara matematis, dirumuskan sebagai berikut.
Dengan demikian, kecepatan rata-ratanya adalah:
Jadi, kecepatan rata-rata semut tersebut adalah 0,83 m/s.
Contoh Soal 3
Sebuah benda bergerak dengan lintasan mengikuti persamaan berikut.
x(t) = 2t2 + 3t + 6 dengan x dalam m dan t dalam s
Berapakah kecepatan benda saat t = 3 s?
Pembahasan:
Kecepatan merupakan turunan pertama fungsi lintasan. Dengan demikian, untuk mencari kecepatan sesaatnya, turunkan fungsi x(t) terhadap t seperti berikut.
Jadi, kecepatan benda saat t = 3 s adalah 15 m/s.
Itulah pembahasan Quipper Blog kali ini. Semoga bermanfaat, ya. Untuk mendapatkan materi lengkapnya, yuk buruan gabung Quipper Video. Salam Quipper!