Memahami Rumus Percepatan, Lengkap dengan Contoh Soal

Fisika merupakan ilmu sekaligus pelajaran yang didapatkan oleh siswa sekolah, tepatnya Sekolah Menengah Pertama (SMP) dan Sekolah Menengah Atas (SMA). Keilmuan ini mencakup materi-materi sains.

Salah satunya adalah percepatan. Singkatnya, percepatan basa digunakan untuk menghitung gerak benda. Ilmu ini biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Misalnya laju kendaraan, orbit bulan terhadap bumi, hingga bagaimana manusia berlari mencapai tempat tujuan.

Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia (KBBI), percepatan adalah perbuatan atau hal yang mempercepat, atau tingkat pertambahan kecepatan yang biasanya dicatat dalam gravitasi. Diketahui bahwa percepatan dapat ditentukan dengan membandingkan perubahan laju gerak benda terhadap waktu.

Di dalam ilmu fisika, percepatan terbagi menjadi beberapa jenis. Hal tersebut juga membaginya berdasarkan rumus atau acuan tertentu. Sebagaimana yang akan dijelaskan berikut ini, rumus percepatan bisa dipelajari untuk meningkatkan pemahaman siswa. Berikut lengkapnya.

Jenis-jenis Percepatan

1. Percepatan Rata-rata

Mengutip Toppr, percepatan rata-rata mengacu pada laju perubahan kecepatan. Didapatkan dari membagi perubahan kecepatan dengan waktu yang telah berlalu untuk mengetahui percepatan rata-rata apa pun.

Percepatan rata-rata juga dikenal sebagai besaran vektor. Dihitung dari perbandingan perpindahan dan selang waktu. Hal ini akan dibahas lebih lanjut pada penjelasan rumus dan contoh soal setelah ini.

2. Percepatan Sesaat

Percepatan sesaat merupakan perubahan kecepatan dan berlangsung dalam waktu yang sangat singkat bahkan durasinya mendekati nol. Jenis percepatan ini juga dikenal sebagai besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat kecepatan dan arah suatu objek yang berubah.

Percepatan sesaat juga biasa disebut dengan percepatan instan atau konstan. Rasio perubahan kecepatan selama interval waktu tertentu sehingga interval waktu menjadi nol.

3. Percepatan Beraturan

Percepatan beraturan terjadi ketika suatu benda bergerak dalam garis lurus dengan peningkatan kecepatan pada interval waktu yang sama, maka benda tersebut dikatakan mengalami percepatan beraturan.

Rumus Percepatan

1. Rumus Percepatan Rata-rata

Berikut rumus percepatan rata-rata.

a = Δv/Δt = V2-V1/t2-t1

Keterangan:

a : percepatan rata – rata (m/s2)
Δv : perubahan kecepatan (m/s)
Δt : selang waktu (s)
V1 : waktu awal (m/s)
V2 : kecepatan akhir (m/s)
t1 : waktu awal (s)
t2 : waktu akhir (s)

2. Rumus Percepatan Sesaat

a = Δt lim -> 0 Δv/Δt

Keterangan:

a : percepatan rata – rata (m/s2)
Δv : perubahan kecepatan (m/s)
Δt : selang waktu (s)
V1 : waktu awal (m/s)
V2 : kecepatan akhir (m/s)

Contoh Soal Rumus Percepatan

1. Kecepatan sebuah truk bertambah dengan tetap dari 6,0 m/s menjadi 20 m/s sewaktu menempuh jarak 70 m. Tentukan percepatan dan waktu tempuh mobil.

Diketahui:

Kecepatan truk= 6,0 m/s menjadi 20 m/s

Jarak tempuh= 70 m

Ditanyakan:

Percepatan dan waktu tempuh mobil?

Jawab:

v2t= v20+2as= 2as= v2t-v20
A= v2t= v20/2s= (20 m/s)2-(6,0 m/s)2/2 (70 m)
A= 400-36/2(70) m/s2= 2,6m/s2

Waktu tempuh (t) dihitung dengan:

vt= v0+at= vt-v0= at
t= vt-v0/a= 20 m/s-6,0m/s / 2,6 m/s2= 5,4s

2. Diaz bersepeda mengelilingi lapangan menempuh jarak 180 meter dan membutuhkan waktu 30 detik. Melihat Anton menyusulnya, Diaz mempercepat lanjut sepedanya jadi 10 m/s dalam 2 detik. Berapakah percepatan sepeda tersebut?

Jawab:

s = 180 m

t0 = 30 s

Lalu, v = s/t
v0 = 180 m/30 s
v0 = 6 m/s
a = (v1 - v0)/t
a= (10 m/s - 6 m/s)/ 2 s
a = 2 m/s²
a = 2 m/s : 10 s
a = 0,2 m/s2

3. Kendaraan motor sedang menempuh kecepatan 7,2 kilometer per jam. Namun saat jalan menanjak kendaraan tersebut kecepatannya menjadi 0,5 m/s2 dalam 4 s. Berapa kecepatan akhirnya?

Jawaban:

V1 = 7,2 km/jam
7,2 (1000/3600) m/s
= 2 m/s
a = -0,5 m/s2 (perlambatan)
t = 4 s
a = (v2 - v1)/t
v2 = v1 + at
v2 = 4 + (-0,5 x 2)
v2 = 3 m/s
v2 = 10,8 km/jam
v2 = 10,8 km/jam

Demikian penjelasan mengenai rumus percepatan dan contoh soal yang bisa dijadikan bahan pendalaman materi. Anda bisa mengoptimalkannya dengan rutin mengerjakan latihan soal.

Sumber soal: Bobo, Detik, dan lain-lain