Rumus Percepatan Rata-Rata dan Sesaat (+Cara Hitung)

Percepatan rata-rata dan sesaat terdapat pada benda yang melaju atau bergerak dengan kecepatan tertentu. Benda bergerak pada umumnyna memiliki kecepatan yang berubah-ubah. Di mana benda kadang bergerak lebih cepat dan kadang lebih lambat. Benda bergerak yang cenderung mempercepat gerakannya memiliki percepatan, sementara benda yang cenderung memperlambat gerakannya memiliki perlambatan.

Pembeda percepatan dan perlambatan terdapat pada arah gerak benda. Jika serah maka menggunakan tanda positif (percepatan) dan jika berlawanan arah menggunakan tanda negatif (perlambatan). Percepatan dan perlambatan merupakan besaran yang sama dengan simbol a dan satuan m/s2.

Percepatan adalah besaran vektor yaitu besaran yang memiliki nilai dan arah. Nilai percepatan gerak benda secara umum dapat dicari melalui persamaan perubahan kecepatan per selang waktu.

Gerakan percepatan benda dapat dilihat melalui percobaan gerak benda menggunakan pita ticker timer yang mampu merekam titik-titik pergerakan benda. Benda yang bergerak secara konstan akan menghasilkan jarak yang sama antar titik.

Benda yang bergerak dipercepat akan menghasilkan jarak antar titik yang bertambah dari rapat menjadi semakin renggang. Sedangkan pada benda dengan gerakan diperlambat ditunjukkan dengan jarak antar titik yang semakin berkurang, dari renggang menjadi semakin rapat.

Contoh hasil kerja pita ticker timer untuk benda yang bergerak konstan, dipercepat, dan diperlambat ditunjukkan seperti gambar berikut.

Bagaimanakah cara menghitung besar nilai percepatan rata-rata pada gerakan suatu benda? Bagaimanakan cara mencari percepatan sesaat dari gerakan suatu benda? Sobat idschool dapat menyimak bahasan lebih lanjutnya melalui ulasan di bawah.

Table of Contents

Baca Juga: Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan

Rumus Percepatan Rata-Rata

Percepatan rata-rata merupakan percepatan gerak benda dalam selang waktu tertentu. Selang waktu yang digunakan pada percepatan rata-rata umumnya memiliki rentang waktu tertentu yang biasanya cukup lama/panjang.

Besar percepatan rata-rata secara umum dihitung melalui kecepatan per selang waktu tertentu. Misalnya pada sebuah benda yang bergerak dengan kecepatan V1 yang dipercepat menjadi V2 dalam rentang waktu t1 sampai t2. Percepatan rata-rata dari benda tersebut sama dengan selisih kecepatan per selang waktu tempuh tersebut.

Baca Juga: Rumus-Rumus dalam Gerak Parabola

Rumus Percepatan Sesaat

Antara percepatan sesaat dan percepatan rata-rata hanya berbeda pada selang waktunya. Pada percepatan rata-rata, selang waktu terjadi untuk rentang waktu tertentu. Sedangkan pada percepatan sesaat, selang waktu ditunjuk untuk perubahan kecepatan yang terjadi dalam waktu sangat singkat.

Cara mendapatkan besar nilai percepatan sesaat akan baik dilakukan untuk selang waktu yang semakin singkat. Sehingga, untuk mendapatkan nilai percepatan sesaat perlu mengambil nilai limit waktu ∆t mendekati 0 (∆t → 0). Persamaan yang dapat digunakan untuk mendapatkan besar nilai percepatan sesaat diberikan seperti berikut.

Baca Juga: Rumus-Rumus dalam Gerak Melingkar Beraturan (GMB)

Contoh Soal dan Pembahasan

Sobat idschool dapat menggunakan beberapa contoh soal di bawah untuk menambah pemahaman materi di atas. Setiap contoh soal yang diberikan dilengkapi dengan pembahasan. Sobat idschool dapat menggunakan pembahasan soal tersebut sebagai tolak ukur keberhasilan mengerjakan soal. Selamat Berlatih!

Contoh 1 – Soal Mencari Percepatan Rata-Rata

Sebuah mobil sedang bergerak sepanjang jalan tol yang lurus. Kecepatan mobil mula-mula 15 m/s. Jika kemudian pengendara mengerem setelah 5 s kecepatan menjadi 5 m/s maka percepatan rata-rata mobil tersebut adalah ….
A. 1 m/s2
B. 2 m/s2
C. 3 m/s2
D. 4 m/s2
E. 5 m/s2

Pembahasan:
Informasi yang diberikan pada soal adalah sebagai berikut:

  • Kecepatan mula – mula: v0 = 15 m/s
  • Kecepatan akhir: vt = 5 m/s
  • Selang waktu tempuh: ∆t = 5 s

Menghitung percepatan rata-rata yang dialami mobil:

Jadi, percepatan rata-rata mobil tersebut adalah 2 m/s2, tanda negatif menunjukkan bahwa arahnya berlawanann dengan kecepatan awal mobil tersebut.

Jawaban: B

Contoh 2 – Soal Percepatan Rata-Rata dan Sesaat

Sebuah mobil melaju kencang dengan kecepatan 90 km/jam. Pada saat pengemudi mobil menginjak rem, laju mobil mengalami perlambatan tetap sebesar 5 m/s2. Waktu yang dibutuhkan mobil hingga berhenti adalah ….
A. 4 s
B. 5 s
C. 9 s
D. 18 s
E. 27 s

Pembahasan:
Informasi yang diperoleh dari soal adalah sebagai berikut.

  • kecepatan awal: v1 = 90 km/jam
  • kecepatan akhir: v2 = 0 km/jam (sampai mobil berhenti/tidak ada kecepatan)
  • Perlambatan yang terjadi pada mobil: – 5 m/s2 (ada tanda negatif dikarenakan merupakan perlambatan yang arahnya berlawanan dengan kecepatan awal)
  • waktu mulai mengerem: t1 = 0 s (waktu dimulainya perlambatan)

Perhatikan bahwa kecepatan awaldan kecepatan akhir memiliki satuan km/jam. Sedangkan perlambatan memiliki satuan m/s2. Sehingga, kita perlu mengubah salah satu satuan agar sesuai. Pada soal ini akan dirubah satuan km/jam ke m/s.

Kecepatan v2 = 0 km/jam = 0 m/s (Baca Juga: Cara Mengubah Satuan km/jam ke m/s dan sebaliknya)

Menghitung waktu yang dibutuhkan sampai berhenti (t2):

Jadi, waktu yang dibutuhkan mobil hingga berhenti adalah 5 s.

Jawaban: B

Contoh 3 – Menghitung Jarak yang Ditempuh Setelah Terjadi Perlambatan

Sebuah mobil bergerak dengan kelajuan 10 m/s. Mobil tersebut tiba – tiba direm sehingga mengalami perlambatan 5 m/s². Jarak yang ditempuh mobil sampai berhenti adalah ….
A. 0,5 m
B. 5 m
C. 7,5 m
D. 10 m
12,5 m

Pembahasan:
Berdasarkan keterangan yang diberikan pada soal dapat diperoleh informasi – informasi seperti berikut.

  • Kelajuan awal: Vo = 10 m/s
  • Perlambatan: a = 5 m/s²
  • Kelajuan akhir: Vt = 0 (kondisi mobil sampai berhenti sehingga nilai kecepatan akhirnya adalah nol)

Menghitung jarak yang ditempub mobil sampai berhenti:
Vt² = VO² – 2as
0 = 10² – 2×5×s
0 = 100 – 10s
10s = 100
s = 100/10 = 10 meter

Jadi jarak yang ditempuh mobil sampai berhenti adalah 10 meter.

Jawaban: D

Demikianlah tadi ulasan materi percepatan rata-rata dan sesaat pada suatu benda yang bergerak. Terima kasih sudah mengunjungi idschool(dot)net, semoga bermanfaat.

Baca Juga: Hubungan Rumus Usaha dan Energi (Potensial dan Kinetik)

2 comments

  1. Min,
    yang nomor 2 salah tuh. Kecepatan awal 90 km/jam harus dikonversi dulu ke satuan m/s menjadi 25 m/s. Setelah itu baru gunakan rumus yang sudah mimin tulis. Jawabannya adalah 5s.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.