Pengertian Kelajuan dan Kecepatan – Di dalam kehidupan sehari-hari kata kelajuan jarang digunakan. Kata yang sering yang dipergunakan adalah kecepatan. Kelajuan dan kecepatan merupakan dua pengertian yang berbeda.
Di dalam bahasa Inggris, kecepatan adalah velocity. sedangkan kelajuan adalah speed. Kelajuan merupakan besaran skalar yaitu besarnya nilai kecepatan tanpa memperdulikan arah gerak. sedangkan kecepatan merupakan 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 adalah 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 adalah 10 m/s.
Dari Contoh di atas diperoleh kelajuan rata-rata anak pada saat berlari adalah 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 adalah 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:
- jarak dari rumah ke sekolah siswa tersebut,
- 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 adalah 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