Langkah kita selanjutnya dalam kinematika
Pertama, kita menggunakan perpindahan dan waktu untuk menentukan kecepatan secara aljabar. Dari sana kita beralih menggunakan kecepatan dan waktu untuk menghitung percepatan, secara aljabar. Kemudian kami mengganti persneling dan menggunakan titik data perpindahan dan waktu untuk menghitung kecepatan secara grafis. Tidak mengherankan jika langkah kita selanjutnya adalah menggunakan titik data kecepatan dan waktu untuk menjelaskan percepatan. Jadi, mari selami.
Grafik kecepatan versus waktu
Sekilas, grafik kecepatan vs. waktu mungkin sangat mirip dengan grafik posisi vs. waktu yang telah kita kerjakan. Bahkan, mereka diatur hampir identik. Kami menggunakan sistem koordinat x , y yang sama , bentuk yang sama, dan variabel waktu yang sama pada sumbu x . Satu-satunya perbedaan adalah bahwa alih-alih posisi, dengan satuan meter, pada sumbu y , kami menggunakan kecepatan dengan satuan m/s. Itulah grafik kecepatan versus waktu dasar.
Grafik Kecepatan Dasar vs Waktu |
Ingat, yang kami gambarkan dengan grafik ini adalah pergerakan suatu benda dalam garis lurus. Kecepatan adalah besaran vektor yang membutuhkan besaran dan arah. Tapi, dengan pergerakan dalam garis lurus, satu-satunya arah yang harus kita perhatikan adalah maju dan mundur. Ketika objek bergerak maju, kami menyebutnya positif. Ketika bergerak mundur, kami menyebutnya negatif, dan oleh karena itu nilai tersebut membutuhkan tanda negatif.
Bentuk grafik kecepatan versus waktu
Anda pasti perlu membuat grafik kecepatan versus waktu untuk salah satu ujian Anda, dan Anda akan menjawab beberapa pertanyaan dasar tentang bentuk grafik. Untungnya, grafik ini sangat mudah dibaca, begitu Anda memahami apa yang sedang terjadi. Mari kita lihat contoh grafik yang merepresentasikan gerak mobil pada lintasan lurus.
grafik misalnya |
Seperti yang Anda lihat di atas, kami memiliki kecepatan pada sumbu y dan waktu pada sumbu x . Ketika mobil mulai bergerak, kecepatannya berubah dari 0 m/s menjadi 20 m/s antara t = 0 s dan t = 2 s. Mudah-mudahan, Anda ingat bahwa perubahan kecepatan disebut percepatan. Jadi, garis naik pada grafik kecepatan versus waktu menunjukkan bahwa objek mengalami percepatan. Karena kecepatan bertambah, percepatannya positif.
Sekarang lihat grafik di bawah antara t = 2 s dan t = 6 s. Apa yang terjadi di sini? Mobil melaju dengan kecepatan konstan 20 m/s selama 4 sekon. Jadi garis horizontal datar berarti kecepatannya konstan dan benda tidak mengalami percepatan.
Grafik antara 2 dan 6 detik |
tanda t = 6 s , grafik berputar dan mulai bergerak ke bawah. Nilai kecepatan berkurang dari 20 m/s pada 6 detik menjadi 10 m/s pada 8 detik saat mobil menginjak rem. Pada t = 10 detik, mobil berhenti ketika kecepatan mencapai 0 m/s. Garis yang bergerak ke bawah sumbu x menyatakan bahwa objek melambat. Kami menyebut jenis gerakan ini percepatan negatif.
Grafik pada 10 detik |
t = 10 detik , garis bergerak di bawah sumbu x ke titik y = -10 m/s. Selama gerak garis lurus, kecepatan negatif berarti benda bergerak mundur. Jadi yang terjadi di sini adalah mobil itu sekarang berjalan mundur di lintasan. Pada grafik kecepatan versus waktu, setiap kali garis melintasi sumbu x , objek berubah arah.
Grafik yang menunjukkan perubahan arah |
Singkatnya, mobil tidak bergerak, kemudian dipercepat hingga 20 m/s sebelum mempertahankan kecepatan tersebut selama 4 detik. Pada titik ini, mobil menginjak rem selama 4 detik, berakselerasi negatif hingga berhenti. Setelah berhenti, mobil berubah arah dan dipercepat dengan kecepatan 10 m/s ke arah yang berlawanan.
Anda dapat dengan mudah menggambarkan semua itu dengan kata-kata, tetapi menurut saya jauh lebih mudah untuk hanya menggambar grafik.
Ringkasan Pelajaran
Mari tinjau secara singkat grafik kecepatan vs. waktu.
Anda dapat menentukan banyak informasi tentang gerak lurus suatu benda dengan melihat bentuk garis pada grafik kecepatan terhadap waktu. Garis menaik mewakili peningkatan kecepatan yang disebut percepatan. Jika garis datar dan horizontal, benda bergerak dengan kecepatan konstan. Garis yang jatuh ke arah sumbu x menyatakan benda yang dipercepat atau diperlambat secara negatif. Saat garis mengenai sumbu x , objek berhenti bergerak. Jika grafik berlanjut di bawah sumbu x , objek telah berubah arah dan bergerak mundur dengan kecepatan yang meningkat.
hasil pembelajaran
Setelah pelajaran ini, Anda harus dapat:
- menentukan kecepatan
- Menjelaskan cara menyiapkan grafik kecepatan vs. waktu
- Jelaskan cara menentukan gerak garis lurus suatu benda menggunakan grafik kecepatan vs waktu.