Praktis Belajar Fisika untuk Kelas X
36
Kelajuan rata-rata adalah jumlah jarak yang ditempuh dalam selang waktu tertentu. Secara matematis, dapat ditulis dalam persamaan berikut.
Jumlah jarak yang ditempuh Kelajuan rata-rata =
waktu tempuh Dari persamaan kelajuan rata-rata menunjukkan bahwa tidak ada benda
yang memiliki kelajuan yang tetap atau konstan. Sebuah benda hanya memiliki kelajuan rata-rata dari jumlah kelajuan yang dimilikinya dalam selang waktu
tertentu.
2. Kecepatan Rata-Rata
Seperti pembahasan sebelumnya, kelajuan merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan merupakan besaran vektor. Perbedaan secara fisis ini
berlaku juga pada kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata. Kecepatan rata- rata adalah besarnya perpindahan sebuah benda dalam selang waktu
tertentu. Secara matematis persamaan kecepatan rata-rata dapat dituliskan sebagai berikut.
perpindahan Kecepatan rata-rata =
selang waktu atau
t Δ
= Δ
x v
3–1
Tentukanlah kecepatan rata-rata benda jika diberikan data dalam grafik berikut ini.
Jawab Posisi awal benda saat t = 0, yakni pada jarak 40 m
dan berakhir di posisi 100 m pada waktu t = 40 sekon. Besarnya kecepatan rata-rata yang dimiliki benda
tersebut, yakni sebagai berikut.
Δ =
Δ x
v t
− −
= =
− −
2 1
2 1
100 m 40 m 40 s 0 s
x x
v t
t
= =
v 60m
40s 1,50 ms
Solusi Cerdas
Grafik berikut ini menunjukkan kecepatan benda yang bergerak
lurus dalam selang waktu 40 sekon.
Jarak yang ditempuh benda tersebut adalah ....
a. 600 m d. 300 m
b. 450 m e. 150 m
c. 375 m
Penyelesaian Jarak yang ditempuh benda
sama dengan luas daerah pada grafik.
x = luas trapesium
= jumlah sisi yang sejajar ×
1 2
tinggi = 40 + 10
⎛ ⎞
× ⎜
⎟ ⎝
⎠ 1
10 2
= 375
Jawab: c Ebtanas 19941995
Contoh
3.2
• Kecepatan rata-rata
• Kelajuan rata-rata
Kata Kunci
x m
t s
100
4 0
4 0
Persamaan 3–1 berlaku juga untuk menentukan kecepatan rata-rata
yang berbentuk persamaan dalam fungsi waktu. Misalkan, perpindahan sebuah benda dituliskan dalam persamaan xt = at
2
+ bt + c maka kecepatan
rata-rata yang dimiliki benda tersebut adalah
− −
− =
−
n n
n n
x x
v t
t
1 1
3–2 dengan x
n
adalah perpindahan benda saat t
n
, dan x
n -1
adalah perpindahan benda saat t
n -1
.
v ms
t sekon 20
15 10
5 10 20 30 40
Di unduh dari : Bukupaket.com
Gerak dalam Satu Dimensi
37
Solusi Cerdas
Gambar berikut ini melukiskan perjalanan dari A ke C melalui B.
Jarak AB = 40 km ditempuh dalam waktu 0,5 jam, jarak
BC = 30 km ditempuh dalam waktu 2 jam. Besarnya
kecepatan rata-rata perjalanan itu adalah ....
A.
95 kmjam B.
48 kmjam C.
35 kmjam D.
28 kmjam E.
20 kmjam
Penyelesaian
perpindahan Kecepatan rata-rata =
waktu Perpindahan,
Δs
2 2
AC = AB + BC
2 2
AC = 40 + 30 = 50 km
Δ =
= Δ
50 km v
2,5 jam s
t
= 20 kmjam
Jawab: e Ebtanas 19961997
A C
B
Sebuah benda bergerak dengan mengikuti persamaan x = 2t
2
+ 4t – 2. Diketahui x
adalah perpindahan yang ditempuh benda dalam meter dan t adalah waktu tempuh sekon. Tentukanlah kecepatan rata-rata pada saat t = 1 s dan t = 2 s.
Jawab x = 2t
2
+ 4t – 2 Perpindahan pada saat t = 1 s adalah
x
1
= 21
2
+ 41 – 2 = 4 m Perpindahan pada saat t = 2 s adalah
x
2
= 22
2
+ 42 – 2 = 14 m maka kecepatan rata-rata yang dimiliki benda tersebut adalah
− =
− v
2 1
2 1
x x
t t
14 4 m 2 1 s
− → =
− 10 ms
→ =
Contoh
3.3
3. Kelajuan dan Kecepatan Sesaat
