Rumus Kecepatan, Jarak, dan Waktu dalam Fisika serta Contoh Soal

Dalam ilmu fisika, kecepatan adalah besarnya jarak yang ditempuh oleh benda tiap satuan waktu. Kecepatan merupakan besaran vektor, yaitu besaran yang mempunyai nilai dan arah.

Kecepatan ditentukan oleh perpindahan benda dan selang waktu yang dibutuhkan untuk berpindah, dengan memperhatikan arah perpindahan. Kecepatan dibedakan menjadi kecepatan tetap dan rata-rata.

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

Rumus Kecepatan

Menurut buku Praktis Belajar Fisika, Hukum Pertama Newton tentang gerak menyatakan bahwa sebuah benda akan diam atau bergerak dengan kecepatan tetap jika resultan gaya yang bekerja pada benda tersebut sama dengan nol.

Kecepatan adalah jarak yang ditempuh dalam satuan waktu tertentu. Contoh satuan kecepatan adalah km/jam, m/menit, m/detik, dan sebagainya. Rumus kecepatan adalah jarak dibagi waktu atau ditulis v = s ÷ t.

Hubungan jarak, kecepatan, dan waktu dapat dipahami sebagai berikut.

• Rumus jarak adalah kecepatan dikali waktu atau ditulis s = v × t.
• Rumus waktu adalah jarak dibagi kecepatan atau ditulis t = s ÷ v.

v adalah lambang kecepatan (velocity), s adalah jarak, dan t adalah waktu.

Contoh Soal Kecepatan Jarak dan Waktu

Contoh Soal 1

Jarak Jakarta-Bandung adalah 195 km. Jika ditempuh menggunakan mobil dengan kecepatan 65 km/jam. Berapa waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut?

Jawab:

Diketahui: s = 195 km; v = 65 km/jam.

Ditanya: Waktu atau t.

t = s ÷ v

t = 195 ÷ 65

t = 3

Jadi, waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak dari Jakarta-Bandung adalah 3 jam.

Contoh Soal 2

Bambang berangkat dari Jakarta ke Bogor pukul 07.30. jarak Jakarta-Bogor adalah 100 km. Jarak tersebut ditempuh oleh Bambang mengendarai sepeda motor dengan kecepatan 40 km/jam. Pukul berapa Bambang akan tiba di Bogor?

Jawab:

Diketahui: s = 100 km; v = 40 km/jam.

Waktu perjalanan (t) = s ÷ v = 100 ÷ 40 = 2,5. Jadi, waktu perjalanan adalah 2 jam 30 menit.

Untuk menghitung waktu sampai maka tambahkan waktu berangkat dengan waktu perjalanan, yaitu 07.30 + 2.30 = 10.00. Dengan demikian, Bambang tiba di Bogor pada pukul 10.00.

Contoh Soal 3

Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 150 km/jam di jalan tol yang lurus. Jika waktu tempuhnya 120 detik, berapa panjang lintasannya?

Jawab: Diketahui v = 150 km/jam; t = 120 detik.

Pertama, ubah waktu menjadi jam terlebih dahulu.

t = 120 detik = 2 menit = 2/60 jam = 1/30 jam

s = v × t

s = 150 × 1/30

s = 5 km

Jadi, panjang lintasan mobil adalah 5 km.

Contoh Soal 4

Orang naik sepeda dengan kecepatan tetap 15 km/jam. Berapakah waktu yang diperlukan jika orang tersebut menempuh 7,5 km?

Diketahui: v = 15 km/jam; s = 7,5 km

t = s ÷ v

t = 7,5 ÷ 15

t = 0,5

Dengan demikian, waktu tempuh adalah 0,5 jam atau 30 menit.

Contoh Soal 5

Pak Ari mengemudikan mobilnya dengan kecepatan 15 m/s, maka spidometer akan terlihat nilai…

Jawab:

v = 15 m/s

v = 15 × 0,001 km ÷ 1/3.600 jam

v = 15 x 3,6

v = 54 km/jam