Rumus kelajuan dan kecepatan rata-rata dinyatakan dalam persamaan yang sama yaitu panjang lintasan tempuh per waktu. Namun kelajuan dan kecepatan rata-rata dalam bahasan Fisika merupakan dua jenis besaran turunan yang berbeda. Perbedaan kelajuan dan kecepatan rata-rata terletak pada panjang lintasan yang digunakan dalam perhitungan. Di mana panjang lintasan dapat berupa total jarak yang ditempuh atau selisih jarak antara titik awal dan akhir (perpindahan).
Pada perhitungan kelajuan rata-rata menggunakan selisih jarak antara titik akhir dengan titik awal atau perpindahan benda. Sementara pada perhitungan kecepatan rata-rata menggunakan total jarak yang ditempuh. Perbedaan total jarak yang ditempuh dan perpindahan benda akan lebih melalui dipahami melalui sebuah contoh. Misalnya, sebuah mobil bergerak ke timur dari titik A titik B sejauh 80 km. Mobil tersebut belok ke selatan sejauh 60 km menuju titik C.
Total jarak yang ditempuh oleh mobil tersebut merupakan panjang lintasan yang dilaluinya yaitu 80 km + 60 km = 140 km. Perpindahan mobil dihitung dari jarak kedudukan awal ke kedudukan akhir benda yaitu 100 km (gunakan rumus Pythagoras).
Bagaimana cara menghitung kelajuan dan kecepatan rata-rata? Bagaiman penggunaan rumus kelajuan dan kecapatan rata-rata? Sobat idschool dapat mencari tahu jawabannya melalui ulasan di bawah.
Table of Contents
Baca Juga: Cara Hitung Jarak yang Ditempuh Benda pada Waktu t
Rumus Kelajuan Rata-Rata
Kelajuan termasuk besaran skalar yang nilainya selalu positif dengan satuan m/s atau km/jam. Definisi kelajuan adalah cepat atau lambatnya perubahan jarak terhadap waktu yang terdapat pada benda bergerak. Cepat atau lambatnya kelajuan suatu benda dapat diukur dengan sebuah alat yang disebut spidometer.
Misalkan sebuah mobil menempuh jarak 30 km dalam waktu 30 menit (0,5 jam) maka kelajuan mobil tersebut adalah V = 30/0,5 = 60 km/jam. Contoh lain, sebuah sepeda motor menempuh jarak 300 m dalam waktu 5 detik maka kelajuan sepeda motor tersebut adalah V = 300/5 = 60 m/s.
Kelajuan dihitung dengan rumus jumlah atau total jarak yang ditempuh per satuan waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut. Secara umum, persamaan untuk mencari kelajuan rata-rata diberikan seperti persamaan berikut.
Baca Juga: Vektor Posisi, Penyajian Vektor, dan Panjang Vektor
Rumus Kecepatan Rata-Rata
Kecepatan adalah besaran yang memiliki nilai dan arah atau yang sering disebut besaran vektor. Defini kecepatan adlaah cepat atau lambat gerak benda benda yang diukur berdasarkan perubahan posisi benda terhadap waktu tempuh.
Satuan kecepatan sama dengan satuan kelajuan yaitu m/s atau km/jam. Kecepatan dapat diukur dengan sebuah alat ukur yang disebut velocitometer.
Besar kecepatan dihitung melalui perpindahan yang dialami benda per waktu tempuh selama perpindahan. Di mana, nilai perpindahan sama dengan jarak titik akhir dan titik awal benda tersebut.
Misalnya sebuah mobil bergerak maju sejauh 100 km. Selanjutnya, mobil tersebut putar arah pada arah sebaliknya sejauh 40 km. Waktu tempuh yang dibutuhkan mobil tersebut adalah 1,5 jam. Sehingga, kecepatan mobil tersebut adalah (100 – 40)/1,5 = 60/1,5 = 40 km/jam.
Secara umum, rumus kecepatan rata-rata diberikan seperti pada persamaan di bawah.
Baca Juga: Besaran Pokok dan Besaran Turunan
Contoh Soal dan Pembahasan
Beberapa contoh soal yang diberikan di bawah dapat menambah pemahaman sobat idschool terkait materi di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan bagaimana cara menghitung kelajuan dan kecepatan rata-rata. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan soal tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!
Contoh 1 – Soal Kelajuan dan Kecepatan Rata-Rata
Seorang atlet berlari selama 60 sekon dan menempuh jarak 60 m. Ia kemudian berbalik arah dan menempuh jarak 20 m selama 20 sekon. Kelajuan dan kecepatan rata-rata atlet tersebut secara urut adalah ….
A. 2 m/s dan 0,5 m/s
B. 2 m/s dan 1 m/s
C. 1 m/s dan 0,5 m/s
D. 1 m/s dan 2 m/s
E. 0,5 m/s dan 2 m/s
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal diperoleh informasi – informasi seperti berikut.
- Waktu tempuh pertama: t1 = 60 s
- Jarak tempuh pertama: s1 = 60 m
- Waktu tempuh kedua: t2 = 20 s
- Jarak tempuh kedua: s2 = 20 m
- Waktu tempuh total: t = 60 + 20 = 80 s
- Jarak tempuh total: s = 60 + 20 = 80 m
- Perpindahan/selisih jarak tempuh: ∆s = 60 – 20 = 40 m
Menghitung kelajuan rata-rata:
Kelajuan = s/t
Kelajuan = 80/80 = 1 m/s
Menghitung kecepatan rata-rata:
Kecepatan = ∆s/t
Kecepatan = 40/80
Kecepatan = 0,5 m/s
Jadi, kelajuan dan kecepatan rata-rata atlet tersebut secara urut adalah 1 m/s dan 0,5 m/s.
Jawaban: C
Contoh 2 – Soal Kelajuan dan Kecepatan Rata-Rata
Perhatikan gambar di bawah!
Berdasarkan grafik di atas, kecepatan rata-rata benda adalah ….
A. 1,25 m/s
B. 1,025 m/s
C. 1,875 m/s
D. 2,025 m/s
E. 2,250 m/s
Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi seperti berikut.
- Jarak tempuh pertama: s1 = 5 m
- Jarak tempuh kedua: s2 = 10 – 5 = 5 m
- Waktu tempuh pertama: t1 = 2 s
- Waktu tempuh kedua: t2 = 6 – 2 = 4 s
Menghitung kecepatan rata-rata 1 (V1):
V1 = s1/t1
V1 = 5/2 = 2,5 m/s
Menghitung kecepatan rata-rata 2 (V2):
V2 = s2/t2
V2 = 5/4 = 1,25 m/s
Kecepatan rata-rata benda:
V = 2,5 + 1,25/2
= 3,75/2 = 1,875 m/s
Jadi, kecepatan rata – rata benda tersebut adalah 1,875 m/s.
Jawaban: C
Demikianlah ulasan perbedaan kecepatan dan kelajuan rata-rata dalam bahasan Fisika. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat!
Baca Juga: Persamaan Efek Doppler (Benda Bergerak dengan Kecepatan Berbeda)