2. Kelajuan dan Kecepatan Rata-rata

Fisika membedakan pengertian kelajuan dan kecepatan. Kelajuan merupakan besaran skalar, sedangkan kecepatan adalah vektor. Kelajuan adalah jarak yang ditempuh suatu benda dibagi selang waktu atau waktu untuk menempuh jarak itu, sedangkan kecepatan adalah perpindahan suatu benda dibagi selang waktu untuk menempuhnya. Dalam bentuk persamaan, keduanya dapat dituliskan:

				Persamaan kelajuan rata-rata
				Persamaan kecepatan rata-rata
	Keterangan:
	s Ds Dt	= kelajuan rata-rata benda (m/s) = jarak yang ditempuh benda (m), termasuk besaran skalar = perpindahan benda (m), dibaca delta s, termasuk besaran vektor = waktu tempuh (s)

Dalam kehidupan sehari-hari, kelajuan maupun kecepatan senantiasa berubah-ubah karena berbagai sebab. Misalnya jalanan yang tidak rata. Oleh karenanya kita dapat mengartikan kelajuan dan kecepatan pada dua persamaan di atas sebagai kelajuan rata-rata dan kecepatan rata-rata.

Contoh:

1.	Budi berlari ke Timur sejauh 20 m selama 6 s lalu balik ke Barat sejauh 8 m dalam waktu 4s. Hitung kelajuan rata-rata() dan kecepatan rata-rata Budi ()

Penyelesaian:
Kelajuan rata-rata

Kecepatan rata-rata (anggap perpindahan ke Timur bernilai positif, ke Barat negatif).

Contoh:

2.	Adam berlari di jalan lurus dengan kelajuan 4 m/s dalam waktu 5 menit, lalu berhenti selama 1 menit untuk kemudian melanjutkan larinya. Kali ini dengan kelajuan 5 m/s selama 4 menit. Berapakah kelajuan rata-rata Adam?

Penyelesaian:
s1 = 4 m/s x 5 menit x 60 s/menit = 1.200 m.
s2 = 5 m/s x 4 menit x 60 s/menit = 1.200 m.
Jarak total yang ditempuh Adam:

s

= s1 + s2 = 2400 m

sedangkan waktu berlari Adam:

Dt

= 5 menit + 1 menit + 5 menit = 10 menit = 10 menit x 60 s/menit = 600 s

Perhatikan, waktu istirahat 1 menit dimasukkan dalam perhitungan.
Kelajuan rata-rata Adam berlari:

Contoh:

3.	Amri lari pagi mengelilingi lapangan berbentuk empat persegi panjang dengan panjang 10m dan lebar 5 m. Setelah melakukan tepat 10 putaran dalam waktu 1 menit, Amri berhenti. Tentukan: a. Jarak yang ditempuh Amri b. Perpindahan Amri c. Kelajuan rata-rata Amri d. Kecepatan rata-rata Amri

Penyelesaian:
Terlebih dahulu kita ubah satuan dari besaran-besaran yang diketahui.
p = 10 m; l = 5 m

1 putaran Dt

= keliling empat persegi panjang = 2 x ( p + l ) = 2 x (10 + 5) = 30 m = 1 menit = 60 s

a. Jarak yang ditempuh Amri:

s

= 10 putaran = 10 x 30 = 300 m

b. Perpindahan Amri:

Ds = nol, sebab Amri berlari tepat 10 putaran, sehingga posisi awal Amri = posisi akhirnya.

c. Kelajuan rata-rata:

d. Kecepatan rata-rata:

Tiga contoh soal di atas, mudah-mudahan dapat Anda pahami. Bila belum, kembalilah membacanya sekali lagi. Setelah itu coba kerjakan soal berikut.

Soal:
Sebuah mobil mengelilingi lintasan lingkaran berjari-jari 100 m. Bila dalam waktu 5 menit mobil itu melakukan 5 1/2 putaran, hitung kelajuan rata-rata dan besar kecepatan rata-ratanya!

Gambar 1.5: Mobil melaju pada sirkuit lingkaran.

Bila Anda benar melakukannya, maka Anda dapatkan jarak yang ditempuh mobil 3.454 m, perpindahannya 314 m, waktunya 300 s. Sehingga berdasarkan data ini akan Anda peroleh kelajuan rata-rata mobil 11,51 m/s dan kecepatan rata-rata mobil 1,1 m/s (pembulatan).