Percepatan
Pada pokok bahasan sebelumnya kita telah belajar tentang gerak lurus beraturan. Dalam kehidupan sehari-hari, jenis gerakan yang sering kita temui adalah gerakan benda yang berubah kecepatannya. Gerakan benda yang berubah yang paling sederhana adalah gerak lurus berubah beraturan.
Percepatan adalah pertambahan kecepatan persatuan waktu. Setelah mengamati gerak berubah beraturan, sekarang cobalah perhatikan gerak lurus dipercepat beraturan, yaitu gerak lurus yang memiliki percepatan tetap. Kecepatan benda yang bergerak lurus dipercepat beraturan diperlihatkan melalui rumus berikut
V = a x t
Gerakan benda yang dipercepat dapat dibuat grafiknya pada gambar 16.6 berikut.
Perlambatan adalah perubahan pengurangan kecepatan peraturan waktu, sedangkan gerak lurus diperlambat beraturan adalah gerak lurus yang memiliki perlambatan tetap. Satuan percepatan dan perlambatan adalah m / s2 atau m / det2.
Gerakan benda yang diperlambat dapat dibuat grafiknya pada gambar 16.7 berikut.
Contoh:
1. Seseorang naik sepeda melalui jalan yang menurun pada permulaan sekon (detik) pertama kecepatannya 2 m/detik. Kemudian, berubah menjadi 4 m/detik pada permulaan sekon. Kecepatan tersebut menjadi 4 m/detik dan berubah menjadi 8 m/ detik. Dari permulaan sekon, perubahan sampai permulaan sekon kedua bertambah (4 - 2)m/detik = 2 m/detik, sedangkan dari permulaan sekon kedua bertambah menjadi m/detik = 2 m/detik sampai sekon ke tiga. Dari permulaan sekon ketiga sampai ke empat bertambah 8-6 m/detik = 2 m/detik. Jadi, percepatannya tetap, yaitu 2 m/detik tiap detik atau 2 m / det ik2.
2. Sebuah benda dijatuhkan bebas dari puncak sebuah menara yang tinggi. Benda itu jatuh dengan percepatan 9,8 m/detik( kecepatan mula -mula = 0, setelah 1 detik 9,8 m/detik, 2 detik berubah menjadi 2 x 9,8 = 19,6 m/detik. Setelah 3 dan 4 detik berubah menjadi 3 x 9,6 m/detik = 29,4 m/detik dan 4x9,8 m/detik = 39,2 m/detik. Jika benda itu dilemparkan vertikal ke atas dengan kecepatan 30 m/detik, maka kecepatan mula-mula adalah 30m/detik. Kemudian setelah 1 detik berubah menjadi 30-9,8 m/detik = 20,2 m/detik, 2 detik = 30-2 x 9,8 m/detik = 10,4 nVdetik, dan 3 detik = 30-3 x 9,8 m/detik = 0,6 m/detik.
Dengan cara lain, kecepatan benda yang dijatuhkan bebas setelah 4 detik adalah;
v = a x t
= 9,8 m/det2 x 4 detik
= 39,2 m/detik
Untuk benda yang dilemparkan ke atas kecepatannya sebelum 3 detik adalah:
v = 30 m/detik - a x t
= 30 m/detik - 9,8 m/det2 x 3 detik
= 30 m/detik- 29,4 m/detik
= 0,6 m/detik
Rumus untuk gerak dipercepat beraturan, misalnya untuk mengetahui gerak benda
dipercepat beraturan adalah sebagai berikut:
Bila kecepatan awalnya = 0, kecepatan akhir = v, dan waktunya = t , maka percepatan
adalah perubahan kecepatan waktu.
Bila percepatan beraturan, kecepatannya juga bertambah beraturan
Rumus di atas disederhanakan menjadi:
Vt = 0 x at
Kecepatan rata-rata = (kecepatan awal + kecepatan akhir)
Pernyataan ini hanya akan berlaku bila percepatannya beraturan. Sebaliknya, bila tidak beraturan,kecepatan rata-ratanya bukan 1/2 ( kecepatan awal + kecepatan akhir).
Jarak yang ditempuh = kecepatan rata-rata x waktu. Bila jarak yang ditempuh = S, maka .
Hubungan antara kecepatan akhir,kecepatan awal, percepatan dan jarak adalah :
jarak = kecepatan rata-rata x waktu.
Bila disederhanakan menjadi:
S = v x t
Karena kecepatan rata-rata: v = (v +0 dan waktu: )
maka jarak S = (v + 0) x
Rumus ini disederhanakan menjadi: V2 = Vo2 + 2 as
Rumus 1,2,dan 3 ini merupakan rumus dasar untuk gerak dipercepat beraturan.
Contoh:
1. Kecepatan sebuah mobil diperbesar dari 54 km/jam menjadi 72 km/jam, dalam waktu 2,5 detik. Berapakah percepatannya dan jarak yang ditempuh selama waktu tersebut ?
Jawab:
Percepatan dapat dicari dengan rumus :
Jadi percepatan = 2 m/detik, maka jarak yang ditempuh mobil dalam waktu 2,5 deyik adalah :
2. Sebuah kereta api semula bergerak dengan kecepatan 72 km/jam dikurangi kecepatannya menjadi l8 km/jam dalam waktu 1/2 menit hitunglah kecepatannya?
Jawab:
Vo = 72 km/jam
a = -5 m/detik2
Tanda min (-) menunjukkan perlambatan.
No comments:
Post a Comment