Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan

HermanAnis.com – Teman-teman semua, pada Seri Fisika Dasar ini kita akan membahas salah satu topik kinematika yakni Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan.

Sebelum kita menjawab pertanyaan pada judul artikel ini, alangkah baiknya kita bahas dulu konsep dasar dari jarak dan perpindahan.

Perhatikan gambar di bawah ini!

Donal bebek mula-mula berada di titik P, kemudian bergerak lurus ke kanan dan berhenti di titik Q. Berdasarkan gambar terlihat bahwa Titik P terletak pada x₁ = −4 dan titik Q terletak pada x₂ = 3.

Jarak tempuh Donal dari P ke Q sama dengan jarak dari P ke O sebesar 4 satuan di tambah jarak dari O ke Q sebesar 3 satuan sehingga jarak tempuh Donal = 4 satuan + 3 satuan = 7 satuan.

Sementara itu, Perpindahan Donal dari P ke Q sama dengan perpindahan dari P ke O sebesar 4 satuan di tambah perpindahan dari O ke Q sebesar 3 satuan sehingga perpindahan Donal = 4 satuan + 3 satuan = 7 satuan ke arah sumbu x positif.

Cara lebih umum yang di gunakan untuk menghitung perpindahan adalah dengan mengurangkan kedudukan akhir dengan kedudukan awal. Untuk membedakan secara jelas antara Jarak dan Perpindahan, silahkan baca artikel ini: Jarak dan Perpindahan

A. Perbedaan Kelajuan dan kecepatan rata-rata

Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan. Dalam kehidupan sehari-hari, kata kecepatan dan kelajuan sering di samaartikan, padahal kecepatan dan kelajuan merupakan dua pengertian yang berbeda.

Kecepatan (velocity) merupakan besaran vektor, yaitu besaran yang memperhitungkan arah geraknya, sedangkan kelajuan (speed) merupakan besaran skalar, yaitu besaran yang hanya memiliki besar tanpa memperhatikan arah gerak benda.

Dengan kata lain, kelajuan suatu benda hanya di tentukan oleh jarak tempuh benda dan selang waktu yang di butuhkan untuk menempuh jarak tersebut tanpa memperhatikan arah perpindahannya.

Sementara itu, kecepatan tergantung pada arah benda yang bergerak. Kecepatan di definisikan sebagai perbandingan perpindahan benda dengan waktu tempuh

Baca Juga: Grafik GLB dan GLBB

1. Kelajuan rata-rata

Kelajuan rata-rata di peroleh dari jarak yang di tempuh benda di bagi dengan waktu tempuhnya. Secara matematis, kelajuan rata-rata dapat di tuliskan dalam persamaan:

dengan:
v = kelajuan rata rata (m/s)
s = jarak tempuh (meter)
t = waktu tempuh (sekon)

2. Kecepatan rata-rata

Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan. Berbeda halnya dengan kelajuan; di samping memiliki nilai, kecepatan juga memiliki arah karena kecepatan merupakan besaran vektor. Kecepatan rata-rata bergantung pada perpindahan dan waktu yang di butuhkan untuk melakukan perpindahan itu. Secara matematis di rumuskan:

Jika benda bergerak sepanjang sumbu –x dan posisinya di nyatakan dengan koordinat x persamaannya dapat di tuliskan dalam bentuk

dengan:
v = kecepatan rata-rata (m/s)
∆s = s_akhir – s_awal = perpindahan (meter)
∆t = perubahan waktu atau selang waktu (sekon)

Dari uraian tersebut, mudah-mudahan sudah terlihat jelas perbedaaan antara kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata.

Ketika menentukan kecepatan rata-rata, perlu di tinjau arah geraknya, sedangkan pada kelajuan rata-rata tidak perlu di tinjau arah geraknya.

B. Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan sesaat

Pada saat mengemudikan kendaraan bermotor, pernahkah Anda memperhatikan spedometernya?

Selama perjalanan spedometer menunjukan angka-angka yang berbeda-beda atau berubah-ubah. Spedometer ialah alat yang menunjukan kelajuan kendaraan. Namun kelajuan apakah yang di tunjukan alat tersebut?

Kecepatan rata-rata dan kelajuan rata-rata menggambarkan jarak tempuh di bagi waktu tempuh.

Besaran ini tidak menunjukan kecepatan dan kelajuan benda pada saat tertentu.

Untuk mengetahui besar kecepatan dan kelajuan benda pada saat tertentu, di gunakan besaran kecepatan dan kelajuan sesaat.

Pada kendaraan bermotor besarnya kelajuan sesaat dapat di tunjukan oleh speedometer.

Kelajuan sesaat adalah kelajuan pada suatu waktu tertentu atau kelajuan pada suatu titik dari lintasannya.

Jika selang waktu ∆t di perkecil terus menerus sehingga titik B mendekati titik A, maka ∆s/∆t mendekati suatu nilai tertentu.

Pada saat selang waktu ∆t mendekati nol, harga ∆s/∆t di sebut kelajuan sesaat v di titik A. Besarnya kelajuan sesaat dapat di tulis:

Persamaan yang sama juga di gunakan untuk menentukan kecepatan sesaat.

Perbedaannya kecepatan sesaat harus di sertai dengan arah gerak benda. Jadi, untuk menghitung kecepatan atau kelajuan sesaat sebuah kendaraan pada suatu saat tertentu, kita perlu mengukur jarak tempuh pada selang waktu yang sangat pendek.

Misalnya selang waktu 1/100 sekon atau bahkan jika memungkinkan di gunakan selang waktu yang sangat kecil sehingga mendekati nol.

Mengukur jarak tempuh dalam waktu yang sangat singkat tentulah sangat sulit. Namun di laboratorium hal ini di lakukan dengan menggunakan alat yang di sebut pewaktu ketik.

Demikian penjelasan singkat tentang perbedaan Kelajuan dan kecepatan, baik rata-rata maupun sesaatnya. Untuk memaknai persamaan-persamaan ini secara fisis dan lebih mudah, berikut penjelasannya!

C. Apa makna dari pernyataan sebuah mobil bergerak dengan kecepatan sebesar v?

Perhatikan pernyataan berikut!

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan sebesar 30 km/jam

Apa yang teman-teman bisa deskripsikan dari informasi ini?

Nah, begini kira-kira penjelasannya.

Kita bisa memulai dengan memahami apa arti dari 30 km/jam. Ada yang bisa menjawab?

Kunci dulu pemahaman kita bahwa 30 km/jam itu adalah besarnya kecepatan atau kelajuannya mobil, kecepatan ini di tuliskan dengan simbol v, sehingga informasi tadi bisa di tuliskan sebagai v = 30 km/jam, okkey.

Selanjutnya, kita bahasa apa makna dari v = 30 km/jam?

30 km/jam maksudnya kira-kira begini, jika mobil tersebut bergerak terus dengan kecepatan yang tetap selama satu jam, maka mobil itu telah menempuh jarak atau telah berpindah sebesar 30 km.

atau ringkasnya begini, selama satu jam bergerak mobil telah pindah sejauh 30 km. Bisa paham kan?

Sekarang kita ubah besar kecepatannya!

Perbedaan Kelajuan dan Kecepatan. Kalo kecepatan mobil sekarang adalah 72 km/jam gimana? Hayoo, bisakan dimaknai teman-teman?

Hmm ini artinya, selama sejam bergerak mobil pindah sejauh 72 km, begitu toh.

Bagaimana kalo mobil bergerak selama 2 jam, berapa jauh dia berpindah? Jawabannya 144 km. Ada yang bisa jelaskan?

Oleh karena kecepatannya 72 km/jam, maka setiap jam mobil pindah sejauh 72 km, berarti jika mobil bergerak selama 2 jam maka, mobil pindah sejauh 144 km.

Agar mudah memahaminya kita simulasikan di dalam tabel di bawah ini. Misalkan sebuah mobil bergerak dengan kecepatan tetap sebesar 72 km/jam

Secara logis sebenarnya, teman-teman ketika mengisi data pertama sampai data ke delapan, sebenarnya jarak yang teman-teman tulis adalah hasil kali antara kecepatan dengan waktu tempuh. Itulah mengapa pada saat waktunya t, maka jarak tempuhnya adalah v.t yang tertulis pada data ke sembilan.

Mudah-mudahan dapat di pahami yah.

Sekarang kita bahas contoh penerapan konsep ini dalam menyelesaiakan masalah yang berkaitan dengan kecepatan atau kelajuan rata-rata.

Baca Juga: Rumus GLBB

E. Contoh soal Kelajuan dan Kecepatan

Contoh 1.

Dua mobil A dan B bergerak saling mendekati satu sama lain pada jalanan lurus. Kedua mobil tersebut bergerak dengan kecepatan tetap masing-masing sebesar 72 km/jam dan 36 km/jam. Jika kedua mobil awalnya terpisah sejauh 1,5 km, maka pada jarak berapakah kedua mobil berpapasan (di ukur dari posisi awal masing-masing)?

Penyelesaian:

Kita ubah dulu satuan kecepatan yang di ketahui menjadi satuan m/s, sehingga:

Untuk menjawab kasus ini, teman-teman bisa membuatkan drill kasusnya dulu.

Berdasarkan informasi dari soal, kita tahu bahwa mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s, sedangkan mobil B bergerak dengan kecepatan 10 m/s. Teman-teman taukan, apa maksud 20 m/s dan 10m/s?

Dengan modal pemahaman sebelumnya, kita bisa maknai bahwa dalam sedetik bergerka mobil A berpindah sejauh 20 meter mendekati mobil B dan dalam waktu yang sama mobil B hanya berpindah sejauh 10 meter mendekati mobil A.

Dengan demikian, maka selama satu detik bergerak, mobil A berpindah ke kanan sejauh 20 meter dan di waktu yang sama mobil B juga berpindah kekiri sejauh 10 meter. Sehingga, dalam waktu satu detik bergerak, jarak antara keduanya berkurang sebesar 30 meter, (bisa pahamkan di mana ambil 30 meter).

Karena dalam sedetik, berkurang jarak antara keduanya sebesar 30 meter, maka waktu yang di butuhkan untuk “menghabiskan” 1500 meter adalah 50 detik, (mudah-mudahan bisa di pahami).

Nah, sudah di peroleh waktu untuk kedua mobil berpapasan adalah 50 detik, selanjutnya kita cek, berapa jarak yang di tempuh oleh kedua mobil.

Karena Mobil A bergerak dengan kecepatan 20 m/s, maka dalam 50 detik menempuh jarak 1000 meter. Sedangkan mobil B dengan kecepatan 10 m/s, akan menempuh jarak 1000 meter dalam waktu 50 detik.

Hasil yang kita peroleh ini, benar dan rasional.

Baca Juga

• Contoh Soal C3 Fisika, bagaimana bentuk dan karakteristiknya?
• Contoh Soal Hukum Archimedes

Demikian dulu mudah-mudahan ada manfaat.