AKSELERASI NEGATIF: RUMUS, PERHITUNGAN, DAN LATIHAN YANG DISELESAIKAN - FISIK - 2025

The akselerasi negatif muncul ketika perubahan atau variasi dalam kecepatan selama periode waktu memiliki sebuah tanda negatif. Amati anjing dalam gambar yang sedang bersenang-senang di pantai. Pasir memperlambat pergerakannya, artinya terjadi percepatan yang berlawanan dengan kecepatan yang ditunggangnya.

Percepatan ini bisa dianggap negatif, bukan kecepatan, yang dinyatakan positif. Meski akselerasi negatif tidak selalu menyebabkan penurunan kecepatan.

Anjing itu bersenang-senang saat mengerem di pasir. Akselerasi pengereman dapat dianggap sebagai akselerasi negatif. Sumber: Pixabay.

Dalam gerakan satu dimensi, arah gerak maju umumnya dianggap positif, yaitu arah kecepatan. Inilah yang telah dipertimbangkan sebelumnya: pada anjing pada gambar, arah positif adalah yang bergerak dari ekor ke kepala.

Sebelum menenggelamkan cakarnya ke dalam pasir, anjing itu datang dengan kecepatan tertentu ke depan, yaitu positif. Kemudian pasir melambat sampai berhenti, yaitu kecepatan akhir nol.

Misalkan semua ini terjadi dalam periode waktu Δt. Percepatan selama ini akan dihitung seperti ini:

Pada persamaan di atas v> 0, Δt> 0 lalu a <0, yaitu percepatan negatif (a <0). Karena arah kecepatan saat start diambil sebagai positif, maka percepatan negatif berarti percepatan semakin menjauh dari kecepatan. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa:

Oleh karena itu kami dapat menetapkan bahwa:

• Ketika kecepatan dan percepatan bertanda sama, terlepas dari tanda yang mana, kecepatan bertambah. Dalam kasus seperti itu kecepatan menjadi lebih positif atau lebih negatif, tergantung pada kasusnya.
• Ketika kecepatan dan percepatan bertanda berlawanan, kecepatan berkurang.

Rumus untuk menghitung percepatan

Terlepas dari tandanya, percepatan rata-rata a _m antara saat t dan t 'dihitung dengan rumus berikut:

Akselerasi rata-rata memberikan informasi global tentang bagaimana kecepatan berubah dalam interval waktu yang dipertimbangkan. Pada bagiannya, percepatan sesaat menawarkan detail tentang bagaimana kecepatan berubah setiap saat. Jadi untuk sekejap t, percepatan dihitung dengan rumus berikut:

-Contoh 1

Pada saat awal t = 0,2 s sebuah benda memiliki kecepatan 3 m / s. Kemudian, pada saat t '= 0,4 s, kecepatannya 1 m / s. Hitung percepatan rata-rata antara waktu t dan t 'dan tafsirkan hasilnya.

Balasan

-Contoh 2

Pada saat awal t = 0.6 s sebuah benda memiliki kecepatan -1 m / s. Selanjutnya pada saat t '= 0.8 s ia memiliki kecepatan -3 m / s. Hitung percepatan rata-rata antara waktu t dan t '. Interpretasikan hasilnya.

Balasan

Kesimpulannya, pada akhir interval waktu kecepatan menjadi lebih negatif (-3m / s).

Apakah ini berarti ponsel memperlambat pergerakannya? Tidak. Tanda minus pada kecepatan hanya berarti bahwa kecepatannya akan mundur dan lebih cepat, karena kecepatan -3 m / s akan lebih cepat dari pada -1m / s, kecepatan yang semula.

Kecepatan yang merupakan modulus kecepatan mengalami peningkatan meskipun memiliki percepatan negatif. Maksudku, objek ini dipercepat. Oleh karena itu kami menyimpulkan:

-Contoh 3-Muntahan vertikal

Perhatikan contoh berikut: sebuah benda memiliki kecepatan sesaat yang diberikan oleh ekspresi berikut, dengan semua satuan dalam Sistem Internasional:

Tentukan kecepatan dan percepatan untuk kali 0s, 0.5s, dan 1.0s. Dalam setiap kasus, tunjukkan apakah benda tersebut mengalami percepatan atau perlambatan.

Balasan

Kecepatan di setiap instans yang ditunjukkan ditemukan dengan mengganti t langsung ke persamaan. Percepatan ditemukan dengan menurunkan ekspresi yang diberikan sebagai fungsi waktu dan kemudian mengevaluasi hasilnya pada setiap waktu yang ditentukan.

Hasilnya adalah sebagai berikut:

Percepatan konstan dan negatif untuk semua gerakan. Sekarang mungkin untuk menggambarkan apa yang terjadi pada ponsel saat bergerak.

Pada saat t = 0 s ponsel melambat. Ini segera mengikuti karena kecepatannya positif dan percepatannya negatif.

Pada saat t = 0,5 detik ponsel berhenti, setidaknya untuk sementara ponsel diam. Bukan tidak mungkin sebuah ponsel berhenti meski sedang diakselerasi. Contoh yang paling gamblang adalah pada lemparan ke atas secara vertikal.

Lulusan melempar secara vertikal ke arah topi mereka. Sumber: Pexels.

Ketika sebuah ponsel diproyeksikan secara vertikal ke atas, ia berhasil mencapai ketinggian maksimum. Jika arah positif dipilih dalam pengertian itu, yang hampir selalu dilakukan, selama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai titik maksimum tersebut, mobil akan memiliki kecepatan positif.

Tapi gravitasi telah ada sepanjang waktu. Dan itu selalu diarahkan secara vertikal ke bawah, tidak peduli apakah objek itu naik atau turun. Secara alami dia berhasil membuat ponsel melambat secara bertahap hingga berhenti sejenak.

Ponsel itu segera membalikkan kecepatannya dan kembali ke tanah. Dalam hal ini kecepatannya negatif karena juga mengarah ke tanah. Oleh karena itu gravitasi menyebabkan kecepatan semakin meningkat.

Nilai percepatan gravitasi diperkirakan sebesar 9,8 m / s ² , yang untuk keperluan perhitungan dibulatkan menjadi 10 m / s ² . Benda dalam contoh ini kemungkinan besar telah terlempar ke atas dengan kecepatan awal 5 m / s.

Akhirnya pada t = 1.0 s, kecepatan dari ponsel adalah negatif. Jika ini adalah peluncuran vertikal ke atas, dengan tidak adanya gesekan, itu berarti ia melewati titik awal lagi, tetapi kali ini meluncur ke bawah, bukan ke atas.

Kesimpulannya, akselerasi negatif tidak selalu berarti bahwa ponsel melambat. Sebaliknya, ponsel bisa melaju semakin cepat. Ini soal memperhatikan apakah tanda kecepatan dan percepatan itu sama atau tidak.

Referensi

1. Walker, J. 2010. Fisika. Edisi keempat. Addison Wesley. 26-30.