Kecepatan rata-rata berbeda dengan kelajuan rata-rata. Kelajuan rata-rata merupakan jarak tempuh suatu benda dalam selang waktu tertentu. Sedangkan kecepatan rata-rata merupakan perpindahan total suatu benda dalam selang waktu tertentu. Jadi agar anda tidak keliru dengan konsep kelajuan rata-rata dan konsep kecepatan rata-rata, Anda harus paham dengan konsep jarak dan perpindahan. Kedua konsep itu dalam ilmu fisika sangat berbeda. Silahkan baca perbedaan jarak dan perpindahan.
Persamaan untuk menghitung kecepatan rata-rata suatu benda yakni perpindahan total yang ditempuh oleh benda dibagi dengan waktu tempuhnya, jika ditulis secara matematis:
Kecepatan rata-rata = perpindahan/waktu
atau
Kita ketahui bahwa perpindahan itu merupakan besaran vektor, maka kecepatan juga merupakan besaran vektor. Karena besaran vektor maka kecepatan rata-rata bisa bernilai positif dan negatif. Nah untuk memantapkan pemahaman Anda tentang kecepatan rata-rata suatu benda silahkan simak contoh soal di bawah ini.
Contoh Soal 1
Suatu benda bergerak lurus ke arah timur sejauh 100 m dalam waktu 2 menit, kemudian berbalik arah ke barat sejauh 400 m dalam waktu 3 menit. Hitunglah kecepatan rata-rata benda tersebut.
Penyelesaian:
Misalkan benda yang bergerak ke timur kita beri tanda positif dan benda yang bergerak ke barat kita beri tanda negatif, maka:
x1 = 100 m
t1 = 2 menit = 120 s
x2 = – 400 m
t2 = 3 menit = 180 s
Δx = x1 + x2
Δx = 100 m – 400 m
Δx = – 300 m
Δt = t1 + t2
Δt = 120 s + 180 s
Δt = 300 s
v = Δx/Δt
v = – 400 m/300 s
v = – 1 m/s
Jadi kecepatan benda tersebut 1 m/s dan tanda negatif artinya kecepatan benda arahnya ke barat atau dapat ditulis kecepatan benda 1 m/s ke barat.
Contoh Soal 2
Budi akan melakukan pemanasan dengan cara berlari sebelum mengikuti lomba. Lintasan yang digunakan Budi untuk pemanasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari lingkaran 20 m. Untuk menempuh seperempat lingkaran pertama, Budi memerlukan waktu 100 detik. Untuk menempuh seperempat lingkaran kedua, Budi memerlukan waktu 150 detik. Hitunglah kecepatan rata-rata budi untuk menempuh seperempat lingkaran pertama dan hitunglah kecepatan rata-rata budi untuk menempuh setengah lingkaran.
Penyelesaian:
Perhatikan gambar di bawah ini.
Untuk menghitung kecepatan rata-rata budi untuk menempuh seperempat lingkaran pertama, harus dicari perpindahan Budi yaitu dari titik A ke titik B. Dengan menggunakan teorema Phytagoras maka perpindahan dari A ke B yaitu:
AB = √(AO2 + BO2)
AB = √(202 + 202)
AB = 20√2 m
v = AB/t
v = 20√2 m/100 s
v = 0,2√2 m/s
v = 0,3 m/s
Untuk menghitung kecepatan rata-rata budi untuk menempuh setengah lingkaran, harus dicari perpindahan Budi yaitu dari titik A ke titik C (diameter lingkaran).
Δx = AO + CO
Δx = 20 m + 20 m
Δx = 40 m
Δt = t1 + t2
Δt = 100 s + 150 s
Δt = 250 s
v = Δx/Δt
v = 40 m/250 s
v = 0,16 m/s
Jadi, kecepatan rata-rata budi untuk menempuh seperempat lingkaran pertama adalah 0,3 m/s dan kecepatan rata-rata budi untuk menempuh setengah lingkaran adalah 0,16 m/s.
Nah itu postingan Mafia Online tentang materi dan contoh soal kecepatan rata-rata serta pembahasannya. Mohon maaf jika ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Salam Mafia => Kita pasti bisa.