Kelajuan vs Kecepatan: Pengertian, Jenis, Rumus, Grafik, Perbedaan, Contoh Soal dan Pembahasan

Daftar Materi Fisika

• 1. Besaran Fisika
• 2. Vektor dan Resultan
• 3. Mekanika (Kinematika dan Dinamika)
• 4. Fisika Optik
• 5. Suhu dan Kalor

Advertisement

Baca Juga:

Jika kalian duduk di kursi depan sebuah mobil tentunya kalian penah dong memperhatikan jarum penunjuk pada speedometer mobil. Tahukah kalian, menunjukkan nilai apakah yang tertera pada speedometer tersebut? Apakah menunjukkan kecepatan atau kelajuan?

Kecepatan dan kelajuan merupakan dua besaran turunan yang sama jika dipandang dari segi satuan dan dimensi besaran fisika, tetapi arti secara fisisnya berbeda. Lalu tahukah kalian di mana letak perbedaan fisisnya?

Pengertian Kecepatan dan Kelajuan

Sering terjadi kekeliruan dalam memahami pengertian kecepatan dan kelajuan. Dalam ilmu Fisika, kecepatan dan kelajuan memiliki makna yang berbeda. Kata kelajuan dalam bahasa Inggris adalah speed. Sedangkan kecepatan adalah velocity.

Kecepatan selalu berhubungan dengan perpindahan. Oleh karena perpindahan merupakan besaran vektor, kecepatan dapat bernilai positif atau negatif, bergantung pada arah perpindahan sehingga kecepatan juga merupakan besaran vektor. Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan adalah velocitometer. Dalam Fisika, kecepatan didefinisikan sebagai berikut:

Kecepatan adalah perpindahan yang terjadi tiap satu satuan waktu atau cepat lambatnya perubahan kedudukan suatu benda terhadap waktu.

Lalu bagaimana dengan kelajuan? Kelajuan tidak berhubungan dengan perpindahan, melainkan berhubungan dengan jarak. Untuk lebih memahami mengenai jarak dan perpindahan silahkan baca artikel tentang pengertian, rumus dan contoh soal jarak dan perpindahan. Dalam Fisika, kelajuan didefinisikan sebagai berikut:

Kelajuan adalah jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu atau cepat lambatnya perubahan jarak terhadap waktu.

Salah satu alat yang digunakan untuk mengukur kelajuan adalah speedometer pada kendaraan bermotor seperti pada gambar di atas. Speedometer menunjukkan kelajuan mobil/motor pada satuan waktu. Oleh karena jarak merupakan besaran skalar maka kelajuan juga merupakan besaran skalar.

Jenis-Jenis Kelajuan dan Kecepatan

Suatu benda yang bergerak, faktanya nilai kelajuan maupun kecepatannya tidak selalu konstan melainkan selalu berubah setiap saat. Seperti misalnya ketika Anda berkendara di jalan bebas hambatan dengan berkendara di jalan yang sempit dan ramai. Tentunya Anda akan merasa nyaman berkendara di jalan bebas hambatan bukan?

Ketika Anda berkendara di jalan yang sempit dan ramai, terkadang kelajuan atau kecepatan kendaraan tinggi, rendah bahkan terpaksa harus berhenti karena macet. Oleh karena nilai kelajuan maupun kecepatan suatu benda yang bergerak tidak selalu konstan maka dikenal istilah rata-rata dan sesaat pada kelajuan atau kecepatan.

Macam-Macam Kelajuan

Dalam Fisika, kelajuan dibedakan menjadi  dua yaitu:

1. Kelajuan Rata-Rata

Kelajuan rata-rata adalah jarak total yang ditempuh suatu benda yang bergerak selama selang waktu tertentu.

2. Kelajuan Sesaat

Kelajuan sesaat adalah kelajuan rata-rata yang waktu tempuhnya mendekati nol

Macam-Macam Kecepatan

Sama halnya dengan kelajuan, kecepatan juga dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Kecepatan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata adalah total perpindahan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak selama selang waktu tertentu.

2. Kecepatan Sesaat

Kecepatan sesaat adalah kecepatan rata-rata yang selang waktunya mendekati nol.

Rumus Kelajuan dan Kecepatan

Karena kecepatan dan kelajuan dibedakan menjadi dua macam, maka rumus masing-masing jenis kelajuan dan kecepatan juga berbeda.

1. Rumus Kelajuan Rata-Rata

Dalam Fisika kelajuan rata-rata dilambangkan sebagai v bar, jarak yang ditempuh dilambangkan dengan s dan waktu tempuh dilambangkan t, secara matematis persamaan kelajuan rata-rata adalah sebagai berikut:

2. Rumus Kecepatan Rata-Rata

Sesuai dengan definisi kecepatan rata-rata di atas, maka secara matematis persamaan kecepatan rata-rata ditulis sebagai berikut:

3. Rumus Kelajuan Sesaat dan Kecepatan Sesaat

Kelajuan sesaat adalah total jarak yang ditempuh suatu benda pada selang waktu yang sangat pendek. Sementara itu, kecepatan sesaat adalah total perpindahan yang ditempuh suatu benda pada selang waktu yang sangat pendek. Karena kecepatan sesaat terjadi pada waktu yang sangat pendek, maka kelajuan sesaat merupakan besar/nilai dari kecepatan sesaat. Kecepatan sesaat dirumuskan:

Perbedaan Kelajuan dengan Kecepatan

Berdasarkan definisi dan rumus kelajuan dan kecepatan, maka dapat disimpulkan beberapa hal mengenai perbedaan kelajuan dengan kecepatan yaitu sebagai berikut:

Daftar Perbedaan Kelajuan dengan Kecepatan
Kelajuan	Kecepatan
Kelajuan adalah besaran skalar	Kecepatan adalah besaran vektor
Kelajuan merupakan jarak yang ditempuh tiap satu satuan waktu	Kecepatan merupakan perpindahan yang terjadi tiap satu satuan waktu
Kelajuan selalu bertanda positif	Kecepatan dapat bertanda positif atau negatif bergantung arah perpindahan
Kelajuan diukur dengan alat yang bernama speedometer	Kecepatan diukur dengan alat yang bernama velocitometer

Grafik Kelajuan dan Kecepatan

Gerak suatu benda dapat digambarkan melalui suatu grafik. Pada besaran kelajuan atau kecepatan terdapat beberapa jenis grafik yaitu:

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

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

Contoh Soal Kelajuan dan Kecepatan serta Pembahasannya

Contoh 1

Yulisa berjalan ke Timur sejauh 80 m, kemudian berbalik arah ke Barat menempuh jarak 50 m. perjalanan tersebut memerlukan waktu 50 s. berapakah kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata Yulisa dalam perjalanannya?

Penyelesaian

Jarak total = AC

AC = AB + BC

AC = 80 m + 50 m

AC = 130 m

Perpindahan = AC

AC = AB − BC

AC = 80 m − 50 m

AC = 30 m

Maka:

Kelajuan rata-rata = jarak total/waktu tempuh

Kelajuan rata-rata = 130 m/50 s

Kelajuan rata-rata = 2,6 m/s

Kecepatan rata-rata = perpindahan/waktu tempuh

Kecepatan rata-rata = 30 m/50 s

Kecepatan rata-rata = 0,6 s.

Contoh 2

Kedudukan sebuah mobil yang sedang bergerak dinyatakan oleh persamaan x = 2t2+ 2t – 2, dengan x dalam meter dan t dalam sekon. Hitunglah kecepatan sesaat mobil pada waktu t = 1 sekon.

Penyelesaian

Persamaan kedudukan x = 2t2 + 2t – 2

Untuk t = 1 → x1 = 2(1)2 + 2(1) – 2 = 2 m

Untuk menentukan kecepatan sesaat, ambil beberapa selang waktu (∆t) yang berbeda dengan selisih sekecil mungkin. Misalkan ∆t1 = 0,1 s; ∆t2 = 0,01 s; ∆t3 = 0,001 s.

Untuk ∆t = 0,1 s

t2 = t1 + ∆t

t2 = 1 + 0,1 = 1,1 s

x2 = 2(1,1)2 + 2(1,1) – 2

x2 = 2,42 + 2,2 – 2

x2 = 2,62 m

vrata-rata = (x2 – x1)/(t2 – t1)

vrata-rata = (2,62 – 2)/0,1

vrata-rata = 6,2 m/s

Untuk ∆t = 0,01 s

t2 = t1 + ∆t

t2 = 1 + 0,01 = 1,01 s

x2 = 2(1,01)2 + 2(1,01) – 2

x2 = 2,0402 + 2,02 – 2

x2 = 2,0602 m

vrata-rata = (x2 – x1)/(t2 – t1)

vrata-rata = (2,0602 – 2)/0,01

vrata-rata = 6,02 m/s

Untuk ∆t = 0,001 s

t2 = t1 + ∆t

t2 = 1 + 0,001 = 1,001 s

x2 = 2(1,001)2 + 2(1,001) – 2

x2 = 2,004002 + 2,002 – 2

x2 = 2,006002 m

vrata-rata = (x2 – x1)/(t2 – t1)

vrata-rata = (2,006002 – 2)/0,001

vrata-rata = 6,002 m/s

kemudian selang waktu dan kecepatan rata-rata dimasukkan dalam tabel berikut ini.

∆t (s)	vrata-rata (m/s)
0,1	6,2
0,01	6,02
0,001	6,002

Berdasarkan tabel di atas, nampak bahwa untuk nilai ∆t yang makin kecil (mendekati nol), kecepatan rata-rata makin mendekati 6 m/s. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa kecepatan sesaat pada saat t = 1 s adalah 6 m/s.

Demikianlah artikel tentang pengertian kelajuan dan kecepatan, macam-macam, rumus, perbedaan serta contoh soal tentang kelajuan dan kecepatan beserta pembahasannya. Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.