Rumus Kecepatan. Dalam fisika, kecepatan adalah besarnya jarak yang ditempuh oleh suatu objek per satuan waktu. Kecepatan adalah kuantitas vektor yang memiliki nilai dan arah.
Ini ditentukan oleh seberapa jauh suatu objek bergerak dalam jangka waktu tertentu sambil mempertimbangkan arah gerakannya. Kecepatan dapat diklasifikasikan menjadi kecepatan konstan atau rata-rata.
Kecepatan di dalam gerak lurus beraturan adalah tetap. Ini berarti benda yang mengalami gerak jenis ini akan memiliki lintasan garis lurus dan kecepatan tetap.
Rumus Kecepatan
Rumus Kecepatan menurut buku “Practical Learning Physics”, Hukum Gerak Pertama Newton menyatakan bahwa suatu benda akan tetap diam atau bergerak dengan kecepatan konstan jika gaya yang dihasilkan bekerja padanya sama dengan nol.
Kecepatan adalah jarak yang ditempuh dalam interval waktu tertentu. Contoh satuan kecepatan termasuk km/jam, m/menit, m/detik dan sebagainya. Rumus untuk kecepatan adalah jarak dibagi dengan waktu atau ditulis sebagai v = s ÷ t.
Jarak, kecepatan dan waktu dapat dijelaskan sebagai berikut.
Rumus kecepatan jarak adalah kecepatan dikali waktu atau ditulis s = v × t.
Rumus kecepatan waktu adalah jarak dibagi kecepatan atau ditulis t = s ÷ v.
v merupakan lambang kecepatan (velocity), s merupakan jarak, dan t merupakan waktu.
Contoh Soal Rumus Kecepatan Jarak dan Waktu:
1.Jarak Jakarta-Bandung adalah 195 km. Pada kecepatan 65 km/jam, berapa lama waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut ?
Jawab:
Diketahui: s = 195 km; v = 65 km/jam.
Ditanya: Waktu atau t.
t = s ÷ v
t = 195 ÷ 65
t = 3
Jadi dibutuhkan tiga jam perjalanan dari Jakarta ke Bandung.
2. Bambang mulai perjalanannya dari Jakarta ke Bogor pada jam 07.30 dengan jarak tempuh 100 km. Ia mengendarai sepeda motor bersamaan dengan kecepatan 40 km/jam. Bambang akan tiba di Bogor Pukul berapa ?
Jawab:
Diketahui: s = 100 km; v = 40 km/jam.
Waktu perjalanan (t) = s ÷ v = 100 ÷ 40 = 2,5. Jadi, waktu perjalanan adalah 2 jam 30 menit.
Untuk menghitung waktu kedatangan, tambahkan waktu keberangkatan dengan waktu tempuh yaitu 07.30 + 2.30 = 10.00. Sebab, Bambang akan tiba di Bogor pukul 10.00.
3. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan 150 km/jam di jalan raya lurus. Jika dibutuhkan 120 detik untuk menempuh jarak, berapa lama rutenya?
Jawab: Diketahui v = 150 km/jam; t = 120 detik.
Pertama, ubah waktu menjadi jam terlebih dahulu.
t = 120 detik = 2 menit = 2/60 jam = 1/30 jam
s = v × t
s = 150 × 1/30
s = 5 km
Jadi, panjang lintasan mobil adalah 5 km.
4. Orang naik sepeda dengan kecepatan tetap 15 km/jam. Berapakah waktu yang diperlukan jika orang tersebut menempuh 7,5 km?
Jawab: Diketahui: v = 15 km/jam; s = 7,5 km
t = s ÷ v
t = 7,5 ÷ 15
t = 0,5
Dengan demikian, waktu tempuh adalah 0,5 jam atau 30 menit.
5. Pak Ari mengemudikan mobilnya dengan kecepatan 15 meter per detik, sehingga spidometer akan terlihat nilai …
Jawab:
v = 15 m/s
v = 15 × 0,001 km ÷ 1/3.600 jam
v = 15 x 3,6
v = 54 km/jam
Jadi, spidometer pada mobil Pak Ari akan tampil angka 54 km/jam.
6. Seseorang mengendarai bus selama 40 menit dengan jarak yang mereka tempuh adalah 28,8 km. Berapa kecepatan tetapnya?
Jawab:
Diketahui: s = 28,8 km; t = 40 menit atau ⅔ jam
v = 28,8 ÷ ⅔
v = 43,2
Maka, kecepatan tetapnya adalah 43,2 km/jam.
7. Kereta api bergerak sejauh 90 km/jam, dalam waktu 4 sekon berapa jarak yang ditempuh keretan api?
jawab:
Diketahui: v = 90 km/jam; t = 4 sekon
Ubah satuan kilometer dan jam menjadi sekon.
v = 90 km/jam = 90 × 1.000 ÷ 3.600 = 25 m/s
Gunakan kecepatan ke dalam rumus jarak.
s = v × t
s = 25 × 4 = 100 meter.
Jadi, kereta tersebut menempuh jarak 100 meter.
Rumus Kecepatan Rata-Rata
Kecepatan rata-rata adalah rasio antara jarak yang ditempuh oleh suatu objek dan waktu yang dibutuhkan untuk melakukannya, terlepas dari jenis gerakan apa yang telah dilakukan.
Kecepatan rata-rata adalah perpindahan suatu objek dalam periode waktu tertentu. Rumus untuk kecepatan rata-rata adalah hasil pembagian antara perpindahan dan durasi, yaitu v = Δs / Δt.
Δx adalah perpindahan, yang berarti posisi akhir dikurangi posisi awal dalam meter. Sementara itu Δt adalah perubahan waktu, yang berarti tfinal – tawal selama beberapa detik. Oleh karena itu, satuan kecepatan rata-rata adalah m/s atau dapat dikonversi ke km/jam.
Buku “Rumus Lengkap Fisika SMP” karya Drs. J. Untoro menyatakan bahwa kecepatan rata-rata dapat dinyatakan sebagai v = S(total) ÷ t(total) = S1+S2+…… Sn ÷ t1+t2…….tn.
Contoh Soal Rumus Kecepatan Rata-rata:
1. Seorang pelari cepat bergerak lurus beraturan dalam waktu 5 sekon. Ia dapat menempuh jarak 40 meter. berapa kecepatan rata-rata pelari tersebut.
Jawab:
Diketahui: Δs = 40 m, Δt = 5 s.
v = Δs/Δt
v = 40/5 = 8 m/s
Jadi, kecepatan rata-rata pelari tersebut adalah 8 m/s.
2. Sebuah mobil menempuh jarak 15 km dalam 5 menit pertama, 25 km dalam 10 menit kedua dan 20 km dalam 15 menit ketiga. Berapa kecepatan rata-ratanya?
Jawab:
Diketahui: t1 = 5 menit; t2 = 10 menit; t3 = 15 menit; s1 = 15 km; s2 = 25 km; s3 = 20 km.
v = S(total) ÷ t(total)
v = (15 + 25 + 20) ÷ (5 + 10 + 15)
v = 60 km ÷ 30 menit = 60 ÷ ½ jam = 120 km/jam.
Jadi, kecepatan rata-rata mobil tersebut adalah 120 km/jam.
3. Tentukan kecepatan rata-rata suatu objek yang diberikan data dalam grafik berikut.
Jawab:
Posisi awal benda saat t = 0 adalah pada jarak 40 m dan berakhir di posisi 100 m pada waktu t = 40 sekon.
v = Δs/Δt
v = (100 – 40)/(40-0)
v = 60/40 = 1,5 m/s.
Jadi, kecepatan rata-rata benda sesuai grafik tersebut adalah 1,5 m/s.