Laju, Kecepatan, dan percepatan - Situs Matematika dan Fisika - Situs Matematika dan Fisika

Laju, Kecepatan, dan percepatan

Laju dan kecepatan

Apakah perbedaan antara laju dan kecepatan ?. Dalam fisika, laju dan kecepatan adalah dua buah besaran fisika yang berbeda. Laju adalah jarak yang ditempuh benda tiap satuan waktu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan benda tiap satuan waktu atau laju perubahan posisi benda ketika bergerak dalam arah tertentu. Laju merupakan besaran scalar, sedangkan kecepatan merupakan besaran vector.

Meskipun laju dan kecepatan merupakan besaran fisika yang berbeda, keduanya mempunyai dimensi dan satuan yang sama. Dimensi laju dan kecepatan adalah [L][T]-1, sedangkan satuan SI laju dan kecepatan adalah meter/sekon (m/s).

Also Read:

Jika sebuah benda menempuh jarak S dalam total waktu t, maka laju rata – rata tersebut didefinisikan dengan persamaan berikut :

\bar{v}=\tfrac{S}{t}

Pada dasarnya, konsep laju rata – rata merupakan cara kasar untuk menggambarkan gerak suatu benda. Hal ini karena, pada beberapa waktu, benda mungkin bergerak lebih cepat atau lebih lambat dari laju rata – ratanya. Sebagai contoh, misalnya kita mengendarai sepeda motor selama waktu tertentu, misalnya 60 menit menempuh jarak 30 km, sehingga laju rata – rata sepeda motor kita adalah :

\bar{v}=\cfrac{30km}{60menit}=\cfrac{30km}{1jam}=30\cfrac{km}{jam}

Akan tetapi, pada beberapa waktu sebenarnya sepeda motor tersebut mungkin bergerak lebih cepat atau lebih lambat dari laju rata – rata sebesar 30 km/jam.

Oleh karena itu, kita memerlukan konsep laju yang lain, yaitu laju sesaat. Dalam hal ini, laju sesaat ditentukan dengan mengukur jarak yang ditempuh oleh benda dalam selang waktu yang singkat. Jika jarak ini dinyatakan dengan ds dan selang waktu dt, maka laju sesaat dinyatakan dengan persamaan berikut :

\bar{v}=\cfrac{ds}{dt}

Beberapa kendaraan, seperti sepeda motor dan mobil dilengkapi dengan alat ukur untuk mengukur laju kendaraan tersebut secara terus – menerus dan menampilkannya dalam bentuk angka atau dengan bantuan jarum penunjuk. Alat ini disebut spidometer. Perhatikan gambar berikut !

speed feat

Laju rata – rata dan laju sesaat merupakan besaran skalar yang nilainya selalu positif, yang tidak memperhitungkan arah gerakan benda. Oleh karena itu, kita menggunakan konsep kecepatan. Dalam hal ini kecepatan rata – rata suatu gerak didefinisikan sebagai perubahan perpindahan benda dibagi dengan total waktu yang diperlukan. Kecepatan rata – rata biasanya dinyatakan dengan persamaan berikut :

\bar{v}=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}

Dengan cara yang sama, kecepatan sesaat pada waktu tertentu t didefinisikan sebagai perbandingan perubahan perpindahan (dx) dengan waktu yang ditempuh (dt). Kecepatan sesaat ini dinyatakan secara matematis sebagai berikut :

\bar{v}=\cfrac{ds}{dt}

Contoh 1# :

Sebuah mobil berangkat dari suatu tempat dalam garis lurus dan menempuh jarak 20 km ke kanan, dan kemudian kembali ke tempat asalnya satu jam kemudian. Berapakah laju rata – rata dan kecepatan rata – rata perjalanan mobil tersebut?

Penyelesaian :

Laju rata – rata mobil tersebut adalah :

\bar{v}=\cfrac{s}{t}=\cfrac{20km+20km}{1jam}=40\frac{km}{jam}

Kecepatan rata – rata mbil tersebut adalah :

\bar{v}=\cfrac{\Delta x}{\Delta t}=\cfrac{20km-20km}{1jam}=0

Jadi, laju rata – rata dan kecepatan rata – rata mobil tersebut secara berturut – turut adalah 40 km/jam dan Nol.

Contoh 2 # :

Sebuah benda sedang bergerak ke kiri menempuh jarak 4 meter. Waktu yang diperlukan oleh benda tersebut untuk melintasi titik tertentu pada lintasannya adalah 0,1 detik. Berapakah laju sesaat dan kecepatan sesaat benda tersebut pada waktu tersebut ?

Penyelesaian :

Laju sesaat benda tersebut adalah 4 meter dibagi 0,1 detik sama dengan 40 m/s. Sementara itu, kecepatan sesaat benda tersebut adalah -40 m/s karena benda tersebut bergerak ke kiri.

Catatan :

Laju selalu bernilai positif, sedangkan kecepatan dapat bernilai positif atau negative. Kecepatan positif artinya benda mengalami kenaikan perpindahan, yaitu benda bergerak ke kanan berdasarkan kita dan sebaliknya.

Percepatan

Dalam fisika, percepatan adalah besaran vector yang didefinisikan sebagai perubahan kecepatan tiap satuan waktu. Karena kecepatannya adalah besaran vector, maka kecepatan dapat berubah melalui dua cara, yaitu berubah besarnya dan berubah arahnya. Kedua perubahan tersebut menghasilkan percepatan. Dalam hal ini, percepatan juga didefinisikan sebagai laju suatu benda bergerak semakin cepat atau semakin lambat. Dalam pengertian lebih lanjut, percepatan juga merupakan laju perubahan arah erak. Dalam satuan SI, percepatan dinyatakan dalam meter per sekon kuadrat (m/s2). Secara matematis, percepatan dinyatakan dengan persamaan berikut :

a=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}

Pada umumnya, istilah percepatan berhubungan dengan kenaikan laju (besar kecepatan). Sementara itu, penurunan laju disebut dengan perlambatan. Ini berarti, benda yang dipercepat mempunyai percepatan positif, sedangkan benda yang diperlambat mempunyai percepatan negative.

}
%d blogger menyukai ini: