Wednesday 6 April 2016

KECEPATAN SESAAT

Kecepatan sesaat adalah kecepatan pada suatu titik tertentu selama perjalanan.  Dapat juga didefinisikan, bahwa kecepatan sesaat adalah limit dari kecepatan rata-rata untuk selang waktu mendekati nol. Kecepataan sesaat sama dengan besarnya perubahan sesaat dari posisi terhadap waktu. Sehingga dapat dituliskan secara matematis sebagai berikut:
Jika kalian mengendarai sepeda motor sepanjang jalan yang lurus sejauh 100 km  dalam waktu  2 jam, besar kecepatan rata-rata sepeda motor kalian adalah 50 km/jam. Walaupun demikian, tidak mungkin kalian mengendarai sepeda motor tersebut tepat 50 km/jam setiap saat. Kecepatan yang ditunjukkan pada spidometer inilah yang dinamakan dengan kecepatan sesaat.
 
Contoh soal:
Seekor singa siap melompat dalam suat penyergapan 20 m sebelah timur persembunyian pengamat. Pada saat t = 0 singa menyergap kijang tepat pada 50 m sebelah timur pengamat. Singa berlari sepanjang garis lurus. Hasil analisis dari video rekaman menunjukkan bahwa pada 2 detik pertama dari penyerangan, koordinat singa berubah terhadap waktu mengikuti persamaan x = 20 m+ (5 m/s2)t2. a) Hitunglah perpindahan dari singa dalam selang waktu antara t1 = 1 s dan t2 = 2 s. b) Hitunglah kecepatan rata-rata dalam selang waktu yang sama, c) hitunglah kecepatan sesaat pada saat t1 = 1 s dengan mengambil Δt = 1 s lalu Δt = 0,01 s, kemudian Δt = 0,001 s, d) Turunkan persamaan umum untuk kecepatan sesaat sebagai fungsi dari waktu dan dari persamaan tersebut hitung v pada t1 = 1 s dan t2 = 2 s.
 

Penyelesaian:

Perpindahan singa
Pada waktu t1 = 1 s singa berapa pada posisi x1 yaitu:
x1 = 20 m + (5 m/s2) (1)2 = 25 m
pada saat t2 = 2 s, singa berada pada posisi x2 yaitu:
x2 = 20 m + (5 m/s2) (2)2 = 40 m
perpindahan selama selang waktu tersebut adalah:
Δx = 40 m -25 m = 15 m
Kecepatan rata-rata
Dengan Δt = 0,1 s, selang waktu antara t1 = 1 s dan t2 = 1,1 s. pada saat t2 posisinya berada pada:
x2= 20 m + (50 m/s2) (1,1 s)2 = 26,05 m
kecepatan rata-rata pada selang waktu tersebut adalah:


Dengan mengikuti pola tersebut maka akan didapatkan kecepatan rata-rata untuk selang waktu 0,1 s dan 0,01 s, hasilnya adalah 10,05 m/s2 dan 10,005 m/s2. Jika diambil Δt semakin kecil, kecepatan rata-rata yang didapat akan semakin mendekati 10,5 m/s2. Sehingga bisa disimpulkan bahwa kecepatan sesaat pada saat t = 1 s adalah 10,5 m/s2.

Kecepatan sesaat
Didapatkan kecepatan sesaat sebagai fungsi waktu dengan cara mengambil turunan dari persamaan tersebut untuk x terhadap t. Untuk setiap n turunan dari tII adalah ntn-1, sehingga turunan dari t2 adalah 2t. Sehingga:
v = dx/dt = (5 m/s2) (2t) = (10 m/s2)t
pada saat t = 1 s, v = 10 m/s seperti yang telah dikatakan maka didapatkan pada bagian (c) pada saat t = 2 s maka v = 20 m/s



KECEPATAN SESAAT Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Mantan Tentor Fisika

1 komentar:

  1. Contoh soalnya diambil dari buku yang berjudul "fisika universitas" kah?

    ReplyDelete