Pengertian dan Contoh Soal Kecepatan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata berbeda dengan kelajuan rata-rata. Kelajuan rata-rata merupakan jarak tempuh suatu benda dalam selang waktu tertentu. Sedangkan kecepatan rata-rata merupakan perpindahan total suatu benda dalam selang waktu tertentu. Jadi agar anda tidak keliru dengan konsep kelajuan rata-rata dan konsep kecepatan rata-rata, Anda harus paham dengan konsep jarak dan perpindahan. Kedua konsep itu dalam ilmu fisika sangat berbeda. Silahkan baca perbedaan jarak dan perpindahan.

Persamaan untuk menghitung kecepatan rata-rata suatu benda yakni perpindahan total yang ditempuh oleh benda dibagi dengan waktu tempuhnya, jika ditulis secara matematis:

Kecepatan rata-rata = perpindahan/waktu 

atau

Kita ketahui bahwa perpindahan itu merupakan besaran vektor, maka kecepatan juga merupakan besaran vektor. Karena besaran vektor maka kecepatan rata-rata bisa bernilai positif dan negatif. Nah untuk memantapkan pemahaman Anda tentang kecepatan rata-rata suatu benda silahkan simak contoh soal di bawah ini.

Contoh Soal 1

Suatu benda bergerak lurus ke arah timur sejauh 100 m dalam waktu 2 menit, kemudian berbalik arah ke barat sejauh 400 m dalam waktu 3 menit. Hitunglah kecepatan rata-rata benda tersebut.

Penyelesaian:

Misalkan benda yang bergerak ke timur kita beri tanda positif dan benda yang bergerak ke barat kita beri tanda negatif, maka:

x1 = 100 m

t1 = 2 menit = 120 s

x2 = – 400 m

t2 = 3 menit = 180 s

Δx = x1 + x2

Δx = 100 m – 400 m

Δx = – 300 m

Δt = t1 + t2

Δt = 120 s + 180 s

Δt = 300 s

v = Δx/Δt

v = – 400 m/300 s

v = – 1 m/s

Jadi kecepatan benda tersebut 1 m/s dan tanda negatif artinya kecepatan benda arahnya ke barat atau dapat ditulis kecepatan benda 1 m/s ke barat.

Contoh Soal 2

Budi akan melakukan pemanasan dengan cara berlari sebelum mengikuti lomba. Lintasan yang digunakan Budi untuk pemanasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari lingkaran 20 m. Untuk menempuh seperempat lingkaran pertama, Budi memerlukan waktu 100 detik. Untuk menempuh seperempat lingkaran kedua, Budi memerlukan waktu 150 detik. Hitunglah kecepatan rata-rata budi untuk menempuh seperempat lingkaran pertama dan hitunglah kecepatan rata-rata budi untuk menempuh setengah lingkaran.

Penyelesaian:

Perhatikan gambar di bawah ini.

Untuk menghitung kecepatan rata-rata budi untuk menempuh seperempat lingkaran pertama, harus dicari perpindahan Budi yaitu dari titik A ke titik B. Dengan menggunakan teorema Phytagoras maka perpindahan dari A ke B yaitu:

AB = √(AO² + BO²)

AB = √(20² + 20²)

AB = 20√2 m

v = AB/t

v = 20√2 m/100 s

v = 0,2√2 m/s

v = 0,3 m/s

Untuk menghitung kecepatan rata-rata budi untuk menempuh setengah lingkaran, harus dicari perpindahan Budi yaitu dari titik A ke titik C (diameter lingkaran).

Δx = AO + CO

Δx = 20 m + 20 m

Δx = 40 m

Δt = t1 + t2

Δt = 100 s + 150 s

Δt = 250 s

v = Δx/Δt

v = 40 m/250 s

v = 0,16 m/s

Jadi, kecepatan rata-rata budi untuk menempuh seperempat lingkaran pertama adalah 0,3 m/s dan kecepatan rata-rata budi untuk menempuh setengah lingkaran adalah 0,16 m/s.

Nah itu postingan Mafia Online tentang materi dan contoh soal kecepatan rata-rata serta pembahasannya. Mohon maaf jika ada kata atau perhitungan yang salah dalam postingan ini. Salam Mafia => Kita pasti bisa.