KECEPATAN RATA-RATA: CARA MENGHITUNGNYA DAN CONTOH - FISIK - 2025

Kecepatan rata - rata atau kecepatan rata - rata didefinisikan sebagai hasil bagi antara ruang yang ditempuh dan waktu yang digunakan untuk menempuh ruang tersebut. Kecepatan adalah besaran fundamental baik dalam fisika maupun dalam kehidupan sehari-hari manusia. Itu hadir di hampir setiap aspek kehidupan masyarakat.

Kehadiran kecepatan ini terutama terlihat dalam masyarakat saat ini, di mana ada permintaan yang semakin meningkat akan kesegeraan. Tentu saja, kecepatan secara intrinsik juga terkait dengan banyak fenomena fisik. Entah bagaimana, semua orang memiliki ide intuitif, kurang lebih benar, tentang konsep kecepatan.

Perlu dibedakan antara kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Kecepatan sesaat adalah kecepatan yang dibawa benda pada saat tertentu, sedangkan kecepatan rata-rata adalah hasil bagi antara perpindahan dan waktu.

Lebih lanjut, perlu diperhatikan bahwa kecepatan adalah besaran skalar; yaitu, ia memiliki arah, pengertian, dan modul. Dengan cara ini, kecepatan diterapkan ke satu arah.

Dalam sistem internasional, kecepatan diukur dalam meter per detik (m / s), meskipun satuan lain sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti kilometer per jam (km / jam).

Bagaimana cara menghitungnya?

Perhitungan kecepatan rata-rata dilakukan dari ekspresi berikut:

v _m = ∆s / ∆t = (s _{f -} s ₀ ) / (t _{f -} t ₀ )

Dalam persamaan ini v _m adalah kecepatan rata-rata, ∆s adalah pertambahan perpindahan dan ∆t adalah pertambahan waktu. Sebaliknya, s _f dan s ₀ masing-masing adalah perpindahan akhir dan awal; sedangkan t _f dan t ₀ masing-masing adalah waktu akhir dan awal.

Ungkapan lain untuk menghitung kecepatan rata-rata adalah:

v _m = s _t / t _t

Dalam pernyataan ini s _t adalah perpindahan total dan _{t t} adalah total waktu yang dihabiskan untuk melakukan perpindahan tersebut.

Seperti dapat dilihat dalam perhitungan ini, hanya perpindahan total dan total waktu yang dihabiskan untuk itu yang diperhitungkan, tanpa perlu memperhitungkan bagaimana perpindahan itu terjadi.

Juga tidak perlu untuk mengetahui apakah benda telah berakselerasi, berhenti, atau berjalan jauh dengan kecepatan konstan.

Seringkali mungkin perlu melakukan kalkulasi terbalik untuk menentukan perpindahan total dari kecepatan rata-rata dan total waktu yang dibutuhkan.

Dalam kasus ini, Anda hanya perlu mencari perpindahan persamaan pertama untuk mendapatkan persamaan yang memungkinkan persamaan tersebut dihitung:

∆s = v _m ∙ ∆t

Hal yang sama dapat dilakukan jika perlu menghitung waktu yang digunakan dalam gerakan yang dilakukan pada kecepatan rata-rata yang diketahui:

∆t = v _m ∙ ∆s

Satuan ukuran kecepatan

Kecepatan dapat dinyatakan dalam satuan yang berbeda. Sebagaimana disebutkan di atas, dalam Sistem Internasional, satuan ukurannya adalah meter per detik.

Namun, bergantung pada konteksnya, mungkin lebih nyaman atau lebih praktis untuk menggunakan unit lain. Jadi, dalam hal alat transportasi, biasanya digunakan kilometer per jam.

Untuk bagiannya, dalam Sistem Satuan Anglo-Saxon mereka menggunakan kaki per detik (ft / s) atau mil per jam (mph) dalam hal alat transportasi.

Dalam navigasi maritim, simpul biasanya digunakan; Di sisi lain, dalam aeronautika terkadang angka Mach digunakan, yang didefinisikan sebagai hasil bagi antara kecepatan benda dan kecepatan suara.

Contoh penghitungan kecepatan rata-rata

Contoh pertama

Contoh umum di mana mungkin perlu menghitung kecepatan rata-rata adalah perjalanan antara dua kota yang terpisah.

Misalkan kasus di mana perpindahan total (yang tidak harus bertepatan dengan jarak antara dua kota) yang dilakukan dalam perjalanan antara dua kota - misalnya, 216 kilometer - serta waktu yang dihabiskan untuk perjalanan tersebut diketahui -misalnya, tiga jam-.

Perhitungan kecepatan rata-rata akan dilakukan seperti ini:

v _m = ∆s / ∆t = 216/3 = 72 km / jam

Jika Anda ingin menyatakan kecepatan dalam satuan Sistem Internasional, Anda harus melakukan konversi berikut:

v _m = 72 km / h = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, karena satu kilometer adalah seribu meter dan satu jam memiliki 3600 detik.

Contoh kedua

Kasus praktis lain untuk menghitung kecepatan rata-rata adalah ketika beberapa gerakan telah dilakukan dalam periode waktu tertentu.

Misalkan seorang wanita yang telah melakukan beberapa kali perjalanan dengan sepeda selama beberapa hari dan ingin mengetahui berapa kecepatan total rata-rata perjalanannya.

Wanita tersebut telah menempuh jarak berikut selama beberapa hari berturut-turut: 30 kilometer, 50 kilometer, 40 kilometer, dan 20 kilometer.

Masing-masing waktu yang digunakan adalah sebagai berikut: satu setengah jam, dua jam setengah, 2 jam setengah, dan satu setengah jam. Kemudian kecepatan rata-rata yang dihasilkan dihitung sebagai berikut:

v _m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1,5 + 2,5 + 2,5 + 1,5) = 17,5 km / jam

Contoh kecepatan rata-rata

Mungkin menarik untuk mengetahui beberapa contoh kecepatan perjalanan rata-rata agar memiliki gagasan yang lebih intuitif tentang nilai berbeda yang dapat diambil kecepatan tersebut.

Dalam kasus seseorang berjalan, nilai kecepatan rata-ratanya adalah 5 kilometer per jam. Jika orang yang sama itu berlari, dia bisa mencapai setengah dari kecepatan rata-rata itu.

Kecepatan rata-rata pengendara sepeda amatir dapat diperkirakan sekitar 16 kilometer per jam, sedangkan untuk pengendara sepeda profesional di jalan raya kecepatan rata-rata mencapai nilai 45 kilometer per jam.

Badai kategori 1 dapat memiliki kecepatan rata-rata 119 kilometer per jam. Terakhir, kecepatan orbit rata-rata Bumi mengelilingi Matahari adalah 107.218 kilometer per jam.

Referensi

1. Kecepatan (nd). Di Wikipedia. Diperoleh pada 23 April 2018, dari en.wikipedia.org.
2. Kecepatan (nd). Di Wikipedia. Diperoleh pada 23 April 2018, dari es.wikipedia.org.
3. Kilometer per jam (na). Di Wikipedia. Diperoleh pada 23 April 2018, dari es.wikipedia.org.
4. Richard P. Feynman, Robert B. Leighton, Matthew Sands. Kuliah Feynman tentang Fisika.
5. Elert, Glenn. "Kecepatan & Kecepatan". The Physics Hypertextbook. Diakses tanggal 23 April 2018.