Percepatan: Pengertian, Jenis, Rumus, Grafik, Pola Soal Dan Pembahasan

Ketika kalian menonton balapan motoGP di televisi coba perhatikan kecepatan pembalap ketika berada di lintasan lurus. Ketika berada di lintasan lurus, para pembalap bergerak dengan laju semakin cepat. Namun, ketika berada di tikungan, pembalap mengurangi laju motornya.

Tahukah kalian disebut apakah penambahan atau pengurangan kecepatan motor pada kasus di atas? Kalian sanggup menemukan jawabanannya dengan menyimak secara seksama klarifikasi diberikut ini.

Pengertian Percepatan

Dalam kehidupan sehari-hari, susah menemukan benda atau materi yang bergerak dengan kecepatan yang konstan. Misalnya ketika kalian berangkat ke sekolah, tentunya kalian berjalan dengan kecepatan tertentu. Kalian sanggup saja berjalan lambat, cepat atau terkadang lambat terkadang cepat.

Jika kalian berjalan semakin usang semakin cepat berarti kalian melakukan percepatan. Namun, bila kalian berjalan semakin usang semakin lambat berarti kalian melakukan perlambatan. Dari fenomena percepatan dan perlambatan tersebut, ada satu hal yang menghubungkan keduanya, yaitu adanya perubahan kecepatan.

Jadi, perlambatan dan percepatan pada pada dasarnya ialah sama, yaitu menunjukkan perubahan kecepatan setiap waktu, sehingga sanggup disimpulkan bahwa:

Percepatan (acceleration) ialah perubahan kecepatan dalam selang waktu tertentu.

Percepatan ialah bemasukan vektor, sehingga nilainya sanggup berharga positif atau negatif. Percepatan yang berharga negatif disebut perlambatan. Sedangkan percepatan yang berharga kasatmata disebut percepatan saja. Arah perlambatan berlawanan dengan arah percepatan. Alat untuk mengukur besar percepatan suatu benda yang bergerak disebut accelerometer.

Macam-Macam Percepatan

Kita sudah tahu bahwa dalam kehidupan sehari-hari sangat susah sekali menemukan benda yang bergerak dengan percepatan yang konstan. Suatu benda yang bergerak mempunyai percepatan yang berubah-ubah. melaluiataubersamaini demikian, kita tidak sanggup menghitung percepatan secara tepat. Yang sanggup kita hitung adalah percepatan rata-rata dan percepatan sesaat benda tersebut.

1. Percepatan Rata-Rata

Percepatan rata-rata ialah hasil bagi antara perubahan kecepatan (∆v) dengan selang waktu (∆t) yang dipakai selama perubahan kecepatan tersebut.

2. Percepatan Sesaat

Percepatan sesaat ialah perubahan kecepatan dalam selang waktu yang sangat singkat (mendekati nol).

Rumus Percepatan

Dalam artikel wacana kelajuan dan kecepatan, kedua bemasukan tersebut mempunyai dua jenis yaitu kelajuan atau kecepatan rata-rata dan sesaat dimana setiap bemasukan mempunyai rumus yang tidak sama. Begitupun dengan percepatan. Rumus untuk percepatan rata-rata dengan percepatan sesaat juga tidak sama.

1. Rumus Percepatan Rata-Rata

Berdasarkan definisi percepatan rata-rata di atas, maka secara matematis percepatan rata-rata sanggup dituliskan dalam persamaan sebagai diberikut:

Jika suatu benda yang bergerak mengalami perubahan kecepatan dalam selang waktu t1, t2, dan t3 maka rumus percepatan rata-rata sanggup ditulis sebagai diberikut:

2. Rumus Percepatan Sesaat

Untuk menghitung percepatan sesaat (a) gerak suatu benda dibutuhkan waktu yang sangat singkat, yaitu nilai ∆t mendekati nol. Secara matematis, persamaan percepatan sesaat sanggup ditulis sebagai diberikut:

Grafik Percepatan

Sama halnya dengan kelajuan dan kecepatan, pada bemasukan percepatan juga terdapat beberapa jenis grafik gerak suatu benda, yaitu sebagai diberikut:

1. Grafik kekerabatan jarak terhadap waktu (grafik s-t)

2. Grafik kekerabatan kecepatan terhadap waktu (grafik v-t)

3. Grafik kekerabatan percepatan terhadap waktu (grafik a-t)

misal Soal Tentang Percepatan dan Pembahasannya

misal Soal 1

Sebuah bus berhenti untuk menaikkan penumpang. Sesudah penumpang naik, bus tersebut melanjutkan perjalanan ke utara. Sesudah berjalan 20 sekon, kecepatan bus menjadi 36 km/jam. Berapakah besar percepatannya?

penyelesaian

v1 = 0 m/s (bus berhenti)

v2 = 36 km/jam

v2 = 36 (1000/3600) m/s

v2 = 10 m/s

untuk lebih memahami wacana cara konversi satuan menyerupai pada satuan kecepatan di atas, silahkan baca artikel wacana cara konversi satuan dari sistem MKS ke CGS atau satuan lainnya.

t1 = 0 s

t2 = 20 s

Ditanya = a

a = (v2 – v1)/ (t2 – t1)

a = (10 – 0)/(20 – 0)

a = 0,5 m/s2

jadi percepatan bus tersebut ialah 0,5 m/s2

misal Soal 2

Seoarang siswa mengendarai sepeda dengan kecepatan 7,2 km/jam. Pada suatu tanjakan, siswa tersebut mengurangi kecepatannya sebesar 0,5 m/s2  selama 2 sekon. Berapakah kecepatan final siswa tersebut?

Penyelesaian

v1 = 7,2 km/jam

v1 = 7,2 (1.000/3.600) m/s

v1 = 2 m/s

a = −0,5 m/s2 (tanda negatif menunjukkan perlambatan)

t = 2 s

Ditanya = v2

Dari persamaan percepatan diberikut:

a = (v2 – v1)/t

Kita mendapat persamaan:

v2 = v1 + at

v2 = 2 + (−0,5 × 2)

v2 = 1 m/s

v2 = 3,6 km/jam

jadi, kecepatan hasilnya ialah 3,6 km/jam.

misal Soal 3

Sebuah kendaraan beroda empat balap bergerak dalam lintasan lurus dan ditetapkan dalam persamaan v(t) = 10 – 8t + 6t2, dengan t dalam sekon dan v dalam m/s. Tentukan percepatan kendaraan beroda empat balap tersebut pada ketika t = 3 s!

Penyelesaian

Persamaan kedudukan v(t) = 10 – 8t + 6t2

Untuk t = 3 → v(3) = 10 – 8(3) + 6(3)2 = 40 m/s

Ambil 3 selang waktu (∆t) yang tidak sama, misalkan ∆t1 = 0,1 s; ∆t2 = 0,01 s; ∆t3 = 0,001 s

Untuk ∆t = 0,1 s

t2 = t1 + ∆t

t2 = 3 + 0,1 = 3,1 s

v(3,1) = 10 – 8(3,1) + 6(3,1)2 = 42,86 m/s

arata-rata = (v2 – v1)/ (t2 – t1)

arata-rata = (42,86 – 40)/ (3,1 – 3)

arata-rata = 28,6 m/s2

Untuk ∆t = 0,01 s

t2 = t1 + ∆t

t2 = 3 + 0,01 = 3,01 s

v(3,01) = 10 – 8(3,01) + 6(3,01)2 = 40,2806 m/s

arata-rata = (v2 – v1)/ (t2 – t1)

arata-rata = (40,2806 – 40)/ (3,01 – 3)

arata-rata = 28,06 m/s2

Untuk ∆t = 0,001 s

t2 = t1 + ∆t

t2 = 3 + 0,001 = 3,001 s

v(3,001) = 10 – 8(3,001) + 6(3,001)2 = 40,028006 m/s

arata-rata = (v2 – v1)/ (t2 – t1)

arata-rata = (40,028006 – 40)/ (3,001 – 3)

arata-rata = 28,006 m/s2

kemudian selang waktu dan percepatan rata-rata dimasukkan dalam tabel diberikut ini.

∆t (s)	a (m/s2)
0,1	28,6
0,01	28,06
0,001	28,006

Berdasarkan tabel di atas, nampak bahwa untuk nilai ∆t yang makin kecil (mendekati nol), percepatan rata-rata makin mendekati nilai 28 m/s2. Oleh sebab itu, sanggup disimpulkan bahwa percepatan sesaat pada saat t = 3 s adalah 28 m/s2.

Demikianlah artikel wacana definisi percepatan, jenis-jenis percepatan, rumus dan rujukan soal wacana percepatan beserta penyelesaiannya. Semoga sanggup bermanfaa untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di artikel diberikutnya.

Sumber https://www.fisikabc.com/

Share :