Rumus Kecepatan, Jarak, dan Waktu dalam Fisika

KECEPATAN merupakan besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu, dimana rumus kecepatan yaitu jarak dibagi waktu. Kecepatan besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Besar dari vektor ini disebut dengan kelajuan dan dinyatakan dalam satuan meter per sekon (m/s atau ms−1).

Kecepatan tetap termasuk dalam gerak lurus beraturan, yaitu gerak suatu benda yang lintasannya berupa garis lurus dan kecepatannya tetap. Simak pembahasan mengenai jenis, rumus kecepatan berikut:

Jenis-Jenis Kecepatan

1. Kecepatan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata merupakan perbandingan antara perpindahan yang terjadi pada sebuah benda dengan waktu yang diperlukan untuk melakukan perpindahan. Dalam kecepatan rata-rata, bentuk lintasan dan cara bergerak dari benda tidak diperhitungkan. Data yang diperlukan dalam pengukuran kecepatan rata-rata adalah posisi awal, posisi akhir dan waktu tempuh.

2. Kecepatan Osilasi

Kecepatan osilasi adalah kecepatan yang mengukur berapa cepat perubahan simpangan titik-titik pada medium. Kecepatan osilasi mengukur berapa cepat gerakan naik dan turun simpangan pada gelombang transversal. Sedangkan untuk gelombang longitudinal, kecepatan osilasi mengukur berapa cepat getaran maju mundur titik-titik dalam medium.

3. Kecepatan Rambat Gelombang

Kecepatan rambat gelombang adalah kecepatan yang mengukur berapa cepat pola osilasi berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain. Kecepatan rambat gelombang mengukur berapa cepat sebaran gelombang arah radial keluar meninggalkan titik jatuhnya batu yang dilakukan pada permukaan air.

Rumus kecepatan

Kecepatan terbagi menjadi dua yaitu kecepatan konstan dan kecepatan rata-rata. Satuan kecepatan bisa berupa km/jam, m/detik, m/menit, dan lainnya. Untuk dapat menyelesaikan soal terkait kecepatan, simak penjelasan rumus kecepatan berikut ini.

Rumus kecepatan:
 v = s / t

Dimana; 
v :simbol kecepatan (velocity), 
s :  jarak
t : waktu. 

Maka ketiganya berhubungan dan dapat dicari nilainya dengan menggunakan besaran yang diketahui. Dari rumus kecepatan di atas dapat juga diperoleh rumus jarak.

Rumus jarak :
s = v x t atau kecepatan dikali waktu. 

Rumus waktu :
t = s / v  yaitu jarak dibagi kecepatan.

Perlu diingat, untuk mencari nilai kecepatan, kita perlu memperhatikan tanda positif (+) dan tanda negatif (-) dari arah perpindahan. Lalu, bagaimana dengan rumus kecepatan rata-rata?

Tak jauh berbeda, kecepatan rata-rata adalah perbandingan antara jarak tempuh suatu benda dengan waktu yang diperlukan tanpa melihat jenis gerakan yang dilakukan. Jadi, besarnya kecepatan rata-rata bergantung pada nilai dan arah perpindahan, serta selang waktu yang dibutuhkan.

Rumus kecepatan rata-rata adalah v = Δs / Δt

Dimana Δs adalah perpindahan jarak akhir - jarak awal dengan satuan meter. Sementara Δt adalah perubahan waktu yaitu waktu akhir - waktu awal dengan satuan sekon. Dengan begitu, satuan kecepatan rata-rata yaitu m/s tapi juga bisa dikonversi menjadi km/jam.

Contoh Soal:

1. Sebuah mobil meluncur dengan kelajuan tetap, berdasarkan alat ukur speedometer sebesar 90 km/jam, selama 15 menit. Berapa jarak yang ditempuh selama selang waktu tersebut?

Jawab:

V = 90 km/jam = 25 m/det

t = 15 menit = 720 detik

Maka gunakan rumus waktu yaitu s = v x t

v x t = (25 m/det) × 600 detik = 15.000 m

 

2. Dodi sedang mengemudikan mobil dengan kecepatan konstan selama 40 menit. Jarak yang ditempuh Dodi untuk sampai di tujuannya yaitu 28,8 km. Berapa kecepatan konstan Dodi saat mengemudi?

Jawab:

s = 28,8 km

t = 40 menit atau 2/3 jam

Maka gunakan rumus kecepatan yaitu v = s ÷ t

v = 28,8 ÷ 2/3

v = 43,2 km/jam

Satuan kecepatan

Beberapa satuan kecepatan lainnya adalah:

- meter per detik dengan simbol m/s
- kilometer per jam dengan simbol km/jam atau kph
- mil per jam dengan simbol mil/jam atau mph
- knot merupakan singkatan dari nautical mile per jam
- Mach yang diambil dari kecepatan suara. Mach 1 adalah kecepatan suara
- Kecepatan cahaya atau disebut juga sebagai konstanta cahaya dinyatakan dengan simbol  c=299.792.458\ m/s
Perubahan kecepatan tiap satuan waktu dikenal sebagai percepatan atau akselerasi.

Perbedaan kelajuan dan kecepatan

Kelajuan diartikan sebagai besaran skalar dan kecepatan adalah vektor. Kelajuan ialah jarak yang ditempuh suatu benda yang dibagi dengan selang waktu atau waktu untuk menempuh jarak itu. sedangkan kecepatan ialah proses berpindahnya suatu benda dibagi selang waktu. Kelajuan, besaran skalar dari vektor kecepatan, hanya menunjukkan seberapa cepat suatu benda bergerak.(OL-5)