PERBEDAAN ANTARA KECEPATAN DAN KECEPATAN (DENGAN CONTOH) - FISIK - 2025

Ada perbedaan antara kecepatan dan kecepatan , meskipun keduanya terkait dengan kuantitas fisik. Dalam bahasa umum, satu istilah atau yang lain digunakan secara bergantian seolah-olah mereka adalah sinonim, tetapi dalam Fisika perlu untuk membedakannya.

Artikel ini menjelaskan kedua konsep tersebut, menunjukkan perbedaan, dan menjelaskan, menggunakan contoh, bagaimana dan kapan satu atau lainnya diterapkan. Untuk menyederhanakan kami menganggap sebuah partikel sedang bergerak dan dari sana kami akan meninjau konsep kecepatan dan kecepatan.

Gambar 1. Kecepatan dan kecepatan partikel yang bergerak dalam kurva. Disiapkan oleh: F. Zapata.

Perbedaan antara kecepatan dan kecepatan

	Mempercepat	Mempercepat
Definisi	Ini adalah jarak yang ditempuh per unit waktu	Ini adalah perpindahan (atau perubahan posisi) di setiap satuan waktu
Notasi	v	v
Jenis objek matematika	Mendaki	Vektor
Formula (untuk jangka waktu tertentu) *	v = Δs / Δt	v = Δr / Δt
Formula (untuk waktu sesaat tertentu) **	v = ds / dt = s '(t)	v = dr / dt = r '(t)
Penjelasan rumusnya	* Panjang jalur yang ditempuh dibagi dengan periode waktu yang digunakan untuk menempuh jalur tersebut. ** Dalam kecepatan sesaat, periode waktu tersebut cenderung nol. ** Operasi matematika adalah turunan dari busur jalur sebagai fungsi waktu terhadap waktu t instan.	* Perpindahan vektor dibagi dengan periode waktu terjadinya perpindahan. ** Pada kecepatan sesaat, selang waktu cenderung nol. ** Operasi matematika adalah turunan dari fungsi posisi terhadap waktu.
karakteristik	Untuk mengungkapkannya, hanya diperlukan bilangan real positif, terlepas dari dimensi spasial di mana pergerakan terjadi. ** Kecepatan sesaat adalah nilai absolut dari kecepatan sesaat.	Mungkin diperlukan lebih dari satu bilangan real (positif atau negatif) untuk mengungkapkannya, tergantung pada dimensi spasial di mana gerakan itu terjadi. ** Modulus kecepatan sesaat adalah kecepatan sesaat.

Contoh dengan kecepatan seragam pada bagian lurus

Berbagai aspek kecepatan dan kecepatan dirangkum dalam tabel di atas. Dan kemudian, untuk melengkapi, pertimbangkan beberapa contoh yang mengilustrasikan konsep yang terlibat dan hubungannya:

- Contoh 1

Misalkan seekor semut merah bergerak di sepanjang garis lurus dan ke arah yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Gambar 2. Semut di jalan yang lurus. Sumber: F. Zapata.

Selain itu, gerakan semut seragam sehingga menempuh jarak 30 milimeter dalam kurun waktu 0,25 detik.

Tentukan kecepatan dan kecepatan semut.

Larutan

Kecepatan semut dihitung dengan membagi jarak tempuh period dengan periode waktu Δt.

v = Δs / Δt = (30 mm) / (0,25s) = 120 mm / s = 12 cm / s

Kecepatan semut dihitung dengan membagi perpindahan Δ r dengan periode waktu perpindahan dilakukan.

Perpindahannya adalah 30 mm ke arah 30º terhadap sumbu X, atau dalam bentuk kompak:

Δ r = (30 mm ¦ 30º)

Dapat dicatat bahwa perpindahan terdiri dari besaran dan arah, karena ini adalah besaran vektor. Sebagai alternatif, perpindahan dapat diekspresikan menurut komponen Kartesius X dan Y, dengan cara ini:

Δ r = (30 mm * cos (30º); 30 mm * sin (30º)) = (25,98 mm; 15,00 mm)

Kecepatan semut dihitung dengan membagi perpindahan dengan periode waktu semut dibuat:

v = Δ r / Δt = (25,98 mm / 0,25 detik; 15,00 mm / 0,25 detik) = (103,92; 60,00) mm / dtk

Kecepatan dalam komponen Kartesius X dan Y dan dalam satuan cm / s adalah:

v = (10.392; 6.000) cm / dtk.

Sebagai alternatif, vektor kecepatan dapat dinyatakan dalam bentuk kutubnya (arah modulus ¦) seperti yang ditunjukkan:

v = (12 cm / dtk º 30º).

Catatan : dalam contoh ini, karena kecepatan konstan, kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat bertepatan. Modulus kecepatan sesaat ditemukan sebagai kecepatan sesaat.

Contoh 2

Semut yang sama pada contoh sebelumnya berpindah dari A ke B, lalu dari B ke C dan terakhir dari C ke A, mengikuti jalur segitiga yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar 3. Jalur segitiga semut. Sumber: F. Zapata.

Bagian AB mencakupnya dalam 0.2s; BC menjalankannya dalam 0,1 detik dan akhirnya CA menjalankannya dalam 0,3 detik. Tentukan kecepatan rata-rata perjalanan ABCA dan kecepatan rata-rata perjalanan ABCA.

Larutan

Untuk menghitung kecepatan rata-rata semut, kita mulai dengan menentukan jarak total yang ditempuh:

Δs = 5 cm + 4 cm + 3 cm = 12 cm.

Rentang waktu yang digunakan untuk seluruh perjalanan adalah:

Δt = 0,2s + 0,1s + 0,3s = 0,6 dtk.

Jadi kecepatan rata-rata semut adalah:

v = Δs / Δt = (12 cm) / (0.6s) = 20 cm / s.

Selanjutnya, dihitung kecepatan rata-rata semut di rute ABCA. Dalam hal ini perpindahan yang dilakukan oleh semut adalah:

Δ r = (0 cm; 0 cm)

Ini karena offset adalah selisih antara posisi akhir dikurangi posisi awal. Karena kedua posisi sama, maka selisihnya adalah nol, menghasilkan perpindahan nol.

Perpindahan nol ini dilakukan dalam kurun waktu 0,6 detik, sehingga kecepatan rata-rata semut adalah:

v = (0 cm; 0 cm) / 0.6s = (0; 0) cm / s.

Kesimpulan : kecepatan rata-rata 20 cm / s, tetapi kecepatan rata-rata adalah nol di jalur ABCA.

Contoh dengan kecepatan seragam pada bagian lengkung

Contoh 3

Seekor serangga bergerak dalam lingkaran dengan jari-jari 0,2 m dengan kecepatan yang seragam, sehingga dimulai dari A dan tiba di B, ia bergerak ¼ dengan keliling dalam 0,25 s.

Gambar 4. Serangga pada bagian melingkar. Sumber: F. Zapata.

Tentukan kecepatan dan kecepatan serangga di bagian AB.

Larutan

Panjang busur keliling antara A dan B adalah:

Δs = 2πR / 4 = 2π (0,2 m) / 4 = 0,32 m.

Menerapkan definisi kecepatan rata-rata yang kami miliki:

v = Δs / Δt = 0,32 m / 0,25 s = 1,28 m / s.

Untuk menghitung kecepatan rata-rata, perlu menghitung vektor perpindahan antara posisi awal A dan posisi akhir B:

Δ r = (0, R) - (R, 0) = (-R, R) = (-0,2, 0,2) m

Menerapkan definisi kecepatan rata-rata, kami memperoleh:

v = Δ r / Δt = (-0.2, 0.2) m / 0.25s = (-0.8, 0.8) m / s.

Ekspresi sebelumnya adalah kecepatan rata-rata antara A dan B yang dinyatakan dalam bentuk Cartesian. Sebagai alternatif, kecepatan rata-rata dapat dinyatakan dalam bentuk kutub, yaitu modul dan arah:

- v - = ((-0.8) ^ 2 + 0.8 ^ 2) ^ (½) = 1,13 m / s

Arah = arctan (0.8 / (-0.8)) = arctan (-1) = -45º + 180º = 135º terhadap sumbu X.

Akhirnya, vektor kecepatan rata-rata dalam bentuk kutub adalah: v = (1,13 m / s ¦ 135º).

Contoh 4

Dengan asumsi bahwa waktu mulai serangga pada contoh sebelumnya adalah 0s dari titik A, kita mendapatkan bahwa vektor posisinya pada saat t t diberikan oleh:

r (t) =.

Tentukan kecepatan dan kecepatan sesaat untuk setiap waktu t.

Larutan

1. Alonso M., Finn E. Fisika volume I: Mekanika. 1970. Fondo Educativo Interamericano SA
2. Hewitt, P. Ilmu Fisika Konseptual. Edisi kelima. Pearson.
3. Muda, Hugh. Fisika Universitas dengan Fisika Modern. Edisi ke-14 Pearson.
4. Wikipedia. Mempercepat. Diperoleh dari: es.wikipedia.com
5. Zita, A. Perbedaan antara kecepatan dan kecepatan. Diperoleh dari: diferensiator.com