1. Pengertian dari Kelajuan dan Kecepatan

– Di dalam kehidupan sehari-hari kata kelajuan jarang digunakan. Kata yang sering yang dipergunakan secara sederhana adalah istilah terkait dengan kecepatan. Kelajuan dan kecepatan secara sederhana adalah istilah terkait dengan dua pengertian yang berbeda.

Di dalam bahasa Inggris, kecepatan secara sederhana adalah istilah terkait dengan velocity. sedangkan kelajuan secara sederhana adalah istilah terkait dengan speed. Kelajuan secara sederhana adalah istilah terkait dengan besaran skalar yaitu besarnya nilai kecepatan tanpa memperdulikan arah gerak. sedangkan kecepatan secara sederhana adalah istilah terkait dengan besaran vektor, arah gerak ikut diperhitungkan.

Dengan kata lain. kelajuan suatu benda hanya ditentukan oleh jarak perpindahan benda tersebut dan selang waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut tanpa memperhatikan arah perpindahannya.

Contoh:

Sebuah mobil bergerak dari Serang ke Tangerang dalam waktu 1 jam

Diketahui: jarak Serang – Tangerang 65 km. Maka, laju mobil tersebut:

65 km = 65 km/jam

1 jam

Contoh lainnya misalnya sebuah pesawat meninggalkan Bandara Husein Sastranegara dengan kecepatan 250 km/jam, ke arah timur menuju kota Semarang.

Kelajuan Rata-Rata

Kelajuan rata-rata secara sederhana adalah istilah terkait dengan jarak rata-rata yang ditempuh dalam selang waktu tertentu. Kelajuan rata-rata dapat dituliskan dalam bentuk persamaan:

Secara matematis;

Dengan: v = kelajuan (m/s) : t = waktu tempuh (sekon)

s = jarak tempuh (meter)

Contoh 1 :

Seorang anak berlari dengan cepat karena sudah terlambat menuju ke sekolah.

Untuk menempuh jarak 500 meter dibutuhkan waktu 50 sekon. Berapakah laju rata-rata anak tersebut?

Jawab:

Diketahui :

s = 500 meter

t = 50 sekon

jadi: 500/50 m/s = 10 m/s

Jadi, laju rata-rata anak tersebut secara sederhana adalah istilah terkait dengan 10 m/s.

Dari Contoh di atas diperoleh kelajuan rata-rata anak pada saat berlari secara sederhana adalah istilah terkait dengan 10 m/s. Ini tidak berarti bahwa selama berlari anak itu selalu mempunyai kelajuan 10 m/s. Mungkin pada awalnya, anak tersebut memiliki kelajuan yang lebih besar dari 10 m/s, dan akhimya semakin lama, semakin lambat, sehingga suatu saat kelajuannya kurang dari 10 m/s. Tetapi rata-rata dari seluruh kelajuannya secara sederhana adalah istilah terkait dengan 10 m/s. Di dalam kehidupan sehari-hari, pada umumnya seseorang tidak selalu bergerak dengan kelajuan tetap. Untuk jelasnya, perhatikan Contoh 2 di bawah ini.

Contoh 2 :

Seorang siswa kelas I SMU pergi ke sekolah dengan menggunakan sepeda. Awalnya anak tersebut bersepeda dengan kelajuan tetap 60 m/menit selama 10 menit. Lima menit berikutnya, anak itu bersepeda dengan kelajuan 50 m/menit, dan lima menit terakhir dengan kelajuan 30 m/menit. Siswa tersebut membutuhkan waktu 20 menit untuk sampai di sekolahnya.

Tentukanlah:

1. jarak dari rumah ke sekolah siswa tersebut,
2. kelajuan rata-rata selama perjalanannya.

Jawab:

Diketahui:

v₁ = 60 m/menit ; t₁ = 10 menit

v₂ = 50 m/menit ; t₂ = 5 menit

v₃ = 30 m/menit ; t₃ = 20 menit

Dari perumusan (2-1) akan didapatkan:

Jarak rumah ke sekolah:

s₁ = v₁ t₁ = (60 m/menit) x (10 menit) = 600 meter

s₂ = v₂ t₂ = (50 m/menit) x (5 menit) = 250 meter

s₃ = v₃ t₃ = (30 m/menit) x (5 menit) = 150 meter

Jarak dari rumah ke sekolah = 600m + 250m + 150m = 1000m

Ditempuh dalam waktu = (10 + 5 + 5) menit = 20 menit

Kelajuan rata-rata

Dengan :

s₁ = jarak tempuh dengan waktu tempuh t₁

s₂ = jarak tempuh dengan waktu tempuh t₂

s₃ = jarak tempuh dengan waktu tempuh t₃

Sehingga akan didapatkan:

Kelajuan Sesaat

Untuk mengetahui berapa besar kelajuan suatu kendaraan atau sebuah sepeda motor, dapat dilihat pada penunjukan jarum speedometer kendaraan tersebut. Pada umumnya, setiap kendaraan bermotor dilengkapi dengan alat ini.

Anda dapat melihat dengan jelas posisi jarum pada saat kendaraan sedang bergerak, perubahan kelajuan akan memberikan perubahan posisi jarum penunjuk speedometer.

Kecepatan rata-rata

Sama halnya seperti pada kelajuan rata-rata, besarnya kecepatan rata-rata dari suatu benda tergantung dari perpindahan dan waktu yang dibutuhkan untuk melakukan perpindahan tersebut. Persamaannya adalah:

Jika benda bergerak sepanjang sumbu x, posisi dinyatakan dengan koordinat x, maka secara matematis dituliskan,

Perbedaan antara kecepatan rata-rata dengan kelajuan rata-rata adalah: ketika menentukan kecepatan perlu ditinjau arah geraknya, sedangkan kelajuan tidak tergantung dari arah gerak.

Kecepatan Sesaat

Kecepatan sesaat secara sederhana adalah istilah terkait dengan kecepatan pada suatu waktu tertentu atau kecepatan pada suatu titik dan lintasannya. Untuk mengetahui kecepatan sesaat dari sebuah partikel yang bergerak, perhatikan Gambar dibawah ini!

Apabila selang waktu Δt diperkecil terus-menerus sehingga titik B mendekati titik A, maka Δy dibagi Δt mendekati suatu harga tertentu. Harga Δy dibagi Δt disebut kecepatan sesaat v titik A