Cara Mencari Percepatan – Panduan Terlengkap dari Kawan Mastah

Hello Kawan Mastah! Apa kabar? Kali ini saya akan membahas tentang cara mencari percepatan. Percepatan merupakan salah satu konsep dasar di dalam ilmu fisika. Dalam artikel ini, kita akan membahas tentang apa itu percepatan, bagaimana cara menghitungnya, dan berbagai hal lainnya yang terkait dengan konsep ini. Yuk, simak artikel ini sampai habis!

Apa Itu Percepatan?

Percepatan merupakan besaran vektor yang menunjukkan besarnya perubahan kecepatan dalam satu satuan waktu. Singkatnya, percepatan menggambarkan seberapa cepat suatu obyek merubah kecepatannya. Percepatan memiliki satuan meter per detik kuadrat (m/s²).

Contoh sederhana dari percepatan adalah ketika kita menekan pedal gas mobil. Ketika kita menekan pedal gas, mobil akan mulai bergerak dan kecepatannya akan bertambah. Dalam hal ini, percepatan adalah besarnya perubahan kecepatan mobil dalam satu satuan waktu, yang dinyatakan dalam m/s².

Jenis-jenis Percepatan

Ada beberapa jenis percepatan yang berbeda, antara lain:

Bagaimana Cara Menghitung Percepatan?

Untuk menghitung percepatan suatu obyek, kita perlu mengetahui besarnya perubahan kecepatan obyek dalam satu satuan waktu serta lamanya waktu tersebut. Persamaan yang digunakan untuk menghitung percepatan adalah:

a = (v₂ – v₁) / t

Di mana:

• a = percepatan (m/s²)
• v₁ = kecepatan awal (m/s)
• v₂ = kecepatan akhir (m/s)
• t = waktu perubahan kecepatan (s)

Sebagai contoh, jika suatu mobil awalnya bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan kemudian bertambah hingga 30 m/s dalam waktu 5 detik, maka percepatan mobil tersebut adalah:

a = (30 – 20) / 5

a = 2 m/s²

Kasus-kasus Khusus dalam Perhitungan Percepatan

Dalam perhitungan percepatan, terdapat beberapa kasus khusus yang perlu diperhatikan:

1. Jika kecepatan awal nol (v₁ = 0), maka persamaan untuk menghitung percepatan menjadi:

a = v₂ / t

2. Jika kecepatan akhir sama dengan kecepatan awal (v₂ = v₁), maka percepatan adalah nol (a = 0).
3. Jika waktu perubahan kecepatan nol (t = 0), maka percepatan tak terdefinisi atau tak terhingga (a = ∞).

Bagaimana Cara Mencari Percepatan pada Gerak Vertikal?

Gerak vertikal adalah gerakan obyek yang hanya terjadi di atas sumbu y atau sumbu vertikal. Dalam gerak vertikal, percepatan dapat berupa percepatan gravitasi. Percepatan gravitasi adalah percepatan yang diberikan oleh gravitasi bumi pada suatu obyek. Percepatan gravitasi selalu berarah ke bawah (-9,8 m/s²).

Untuk menghitung percepatan pada gerak vertikal, kita dapat menggunakan persamaan:

v = v₀ + at

Di mana:

• v = kecepatan akhir (m/s)
• v₀ = kecepatan awal (m/s)
• a = percepatan (m/s²)
• t = waktu (s)

Contoh soal:

Sebuah bola dilemparkan ke atas dengan kecepatan awal 10 m/s dari ketinggian 1,5 m. Berapa waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimumnya? Berapa kecepatan bola saat mencapai ketinggian maksimumnya?

Pertama, kita harus mencari percepatan bola pada saat berada di titik tertinggi. Karena bola tidak mengalami percepatan pada saat mencapai ketinggian maksimum, maka percepatan pada saat itu adalah 0. Dengan menggunakan persamaan di atas, kita dapat mencari kecepatan bola pada saat mencapai ketinggian maksimum:

v = v₀ + at

Karena a = 0, maka:

v = v₀

Artinya, kecepatan bola pada saat mencapai ketinggian maksimum adalah sama dengan kecepatan awalnya, yaitu 10 m/s.

Selanjutnya, kita dapat mencari waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimum dengan menggunakan persamaan:

y = v₀t + 1/2 at²

Di mana:

• y = ketinggian bola (m)
• v₀ = kecepatan awal (m/s)
• a = percepatan (m/s²)
• t = waktu (s)

Karena bola dilemparkan ke atas, maka a = -9,8 m/s². Ketinggian maksimum bola terjadi ketika kecepatannya sama dengan nol di titik tertinggi. Oleh karena itu, kita dapat menulis:

0 = 10 – 9,8t

Maka:

t = 10/9,8

Jadi, waktu yang dibutuhkan bola untuk mencapai ketinggian maksimumnya adalah sekitar 1,02 detik.

Bagaimana Cara Mencari Percepatan pada Gerak Melingkar?

Gerak melingkar adalah gerakan obyek yang bergerak mengikuti lengkungan yang sama dalam satu bidang. Setiap titik pada obyek bergerak pada jalur melingkar dengan jari-jari dan kecepatan yang berbeda-beda. Dalam gerak melingkar, terdapat dua jenis percepatan, yaitu percepatan sentripetal dan percepatan tangensial.

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang menjaga suatu obyek bergerak dalam lintasan melingkar. Percepatan sentripetal selalu berarah ke pusat lingkaran gerakan. Percepatan sentripetal dapat dihitung dengan rumus:

a_s = v² / r

Di mana:

• a_s = percepatan sentripetal (m/s²)
• v = kecepatan (m/s)
• r = jari-jari lingkaran gerakan (m)

Percepatan tangensial adalah percepatan yang bergerak sejajar dengan arah gerak obyek. Percepatan tangensial dapat dihitung dengan rumus:

a_t = (v₂ – v₁) / t

Di mana:

• a_t = percepatan tangensial (m/s²)
• v₁ = kecepatan awal (m/s)
• v₂ = kecepatan akhir (m/s)
• t = waktu perubahan kecepatan (s)

Contoh soal:

Sebuah roda berdiameter 50 cm berputar dengan kecepatan tetap 4 m/s. Berapa besar percepatan sentripetal dan percepatan tangensial roda tersebut?

Pertama, kita harus mencari jari-jari lingkaran gerakan roda. Jari-jari lingkaran gerakan roda sama dengan setengah dari diameter, yaitu 25 cm atau 0,25 m. Selanjutnya, kita dapat menghitung percepatan sentripetal dengan rumus:

a_s = v² / r

Substitusikan nilai yang diketahui:

a_s = (4)² / 0,25

Maka:

a_s = 64 m/s²

Selanjutnya, kita dapat mencari percepatan tangensial dengan rumus:

a_t = (v₂ – v₁) / t

Karena kecepatan roda tetap, maka:

a_t = 0

Artinya, percepatan tangensial roda tersebut adalah nol.

Apa Saja Faktor yang Mempengaruhi Percepatan?

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi percepatan suatu obyek, yaitu:

1. Massa obyek: Semakin besar massa suatu obyek, semakin besar pula gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan pada obyek tersebut.
2. Gaya yang diberikan: Semakin besar gaya yang diberikan pada suatu obyek, semakin besar pula percepatan yang dihasilkan.
3. Laju kecepatan awal obyek: Semakin besar kecepatan awal suatu obyek, semakin besar pula gaya yang diperlukan untuk memberikan percepatan pada obyek tersebut.
4. Perubahan waktu: Semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk memberikan percepatan pada suatu obyek, semakin kecil percepatannya.

Bagaimana Percepatan Berhubungan dengan Gerak?

Percepatan dan gerak saling terkait erat. Percepatan dapat membantu kita memahami gerak suatu obyek, sedangkan gerak dapat memberikan informasi tentang percepatan obyek tersebut. Dalam gerak, percepatan dan kecepatan sangat berkaitan. Semakin besar percepatan suatu obyek, semakin cepat pula kecepatan obyek tersebut berubah. Jika percepatan obyek konstan, maka kecepatan obyek akan berubah sebanyak percepatannya setiap satuan waktu.

Secara matematis, kita dapat menuliskan hubungan antara percepatan, kecepatan, dan perpindahan sebagai berikut:

v = u + at

s = ut + 1/2 at²

v² = u² + 2as

Di mana:

• v = kecepatan akhir (m/s)
• u = kecepatan awal (m/s)
• a = percepatan (m/s²)
• t = waktu (s)
• s = perpindahan (m)

Contoh soal:

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 10 m/s dan diberikan percepatan 2 m/s² selama 5 detik. Berapa kecepatan mobil setelah 5 detik? Berapa jarak yang ditempuh mobil selama 5 detik?

Pertama, kita dapat menggunakan persamaan v = u + at untuk mencari kecepatan mobil setelah 5 detik:

v = u + at

Substitusikan nilai yang diketahui:

v = 10 + (2)(5)

Maka:

v = 20 m/s

Selanjutnya, kita dapat menggunakan persamaan s = ut + 1/2 at² untuk mencari jarak yang ditempuh mobil selama 5 detik:

s = ut + 1/2 at²

Substitusikan nilai yang diketahui:

s = (10)(5) + 1/2 (2)(5)²

Maka:

s = 75 m

FAQ

Apa Bedanya Percepatan dengan Kecepatan?

Percepatan menunjukkan seberapa cepat kecepatan suatu obyek bertambah atau berkurang dalam satu satuan waktu, sedangkan kecepatan menunjukkan jarak yang

Cara Mencari Percepatan – Panduan Terlengkap dari Kawan Mastah