Rumus Kecepatan Rata-rata, Jarak, dan Waktu, beserta Contoh Pengerjaannya

Ilustrasi mengerjakan soal menghitung rumus kecepatan. Foto: Pexels

Dalam fisika, kecepatan adalah perpindahan yang ditempuh oleh manusia maupun sebuah benda di dalam jangka waktu tertentu yang dinyatakan dengan satuan meter per sekon. Untuk mengetahui kecepatan, maka dibutuhkan jarak yang nantinya akan dibagi dengan waktu.

Artikel ini akan membahas lebih lanjut mengenai rumus kecepatan, rumus kecepatan rata-rata, rumus waktu, dan rumus untuk menghitung jarak beserta contoh pengerjaannya yang bisa dipahami.

Pengertian Kecepatan

Ilustrasi kecepatan mobil 80 km per jam. Foto: Pexels

Dikutip dari Blak-blakan Bahas Mapel Matematika SD Kelas IV, V, dan VI oleh Rina Dyah Rahmawati (2011: 81), kecepatan adalah jarak atau panjang lintasan yang ditempuh suatu benda dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut.

Jadi, kecepatan sebuah benda yang bergerak merupakan perbandingan antara jarak yang ditempuh benda dengan waktu tempuhnya. Secara matematis, kecepatan dapat ditulis dengan persamaan sebagai berikut:

Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan dinamakan speedometer. Alat ukur ini dapat ditemukan pada berbagai jenis kendaraan, seperti sepeda motor, bus, mobil, dan sebagainya.

Perbedaan antara Kelajuan dan Kecepatan

Ilustrasi mobil yang sedang melaju bisa dihitung kecepatannya. Foto: Pexels

Perbedaan antara kelajuan dan kecepatan terletak pada pengertian dan jenis besarannya. Kecepatan adalah jarak perpindahan dibagi waktu tempuh dan termasuk besaran vektor, sedangkan kelajuan adalah jarak tempuh dibagi waktu tempuh dan termasuk besaran skalar.

Kelajuan sebuah benda ditentukan oleh jarak tempuh benda dan selang waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak, tanpa memerhatikan arah perpindahannya.

Sementara itu, kecepatan ditentukan oleh perpindahan benda dan selang waktu yang dibutuhkan untuk berpindah, dengan memerhatikan arah perpindahan.

Jenis-Jenis Kecepatan

Ilustrasi kecepatan rata-rata sebuah mobil. Foto: Pexels

Dirangkum dari buku Fisika Dasar I oleh Mikrajuddin Abdullah dan Fisika untuk SMA oleh M. Achya Arifudin, kecepatan dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu:

1. Kecepatan Rata-Rata

Kecepatan rata-rata adalah perbandingan antara perpindahan yang terjadi pada sebuah benda dengan waktu yang diperlukan untuk melakukan perpindahan.

Dalam kecepatan rata-rata, bentuk lintasan dan cara bergerak dari benda tidak dihitung. Data yang diperlukan untuk mengukur kecepatan rata-rata adalah posisi awal, posisi akhir dan waktu tempuh.

2. Kecepatan Osilasi

Kecepatan osilasi adalah kecepatan yang mengukur seberapa cepat perubahan simpangan titik-titik pada medium. Pada gelombang transversal, kecepatan osilasi berfungsi untuk mengukur kecepatan gerakan naik dan turun simpangan pada gelombang.

Sementara pada gelombang longitudinal, kecepatan osilasi mengukur berapa cepat getaran maju mundur titik-titik dalam medium.

3. Kecepatan Rambat Gelombang

Kecepatan rambat gelombang adalah besaran yang menyatakan jarak yang ditempuh gelombang (contohnya jarak antarpuncak) dalam interval waktu tertentu.

Kecepatan rambat gelombang bergantung pada sifat medium tempat gelombang merambat. Untuk gelombang yang merambat pada tali, kecepatan rambat bergantung kepada tegangan tali (F) dan massa per satuan panjang (m/L).

Semakin tegang tali, semakin cepat gelombang menjalar karena segmen tali yang satu terkait kencang dengan segmen tali berikutnya. Semakin besar massa per satuan panjang tali, semakin kecil kecepatan rambatnya karena tali semakin masif.

Satuan Kecepatan

Ilustrasi speedometer yang menunjukkan satuan kecepatan. Foto: Pexels

Satuan kecepatan adalah satuan jarak yang ditempuh dibagi satuan waktu dan dinyatakan dalam meter per sekon (m/s). Oleh sebab itu, kecepatan termasuk besaran turunan, yaitu besaran yang diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu.

Dalam Sistem Satuan Internasional (SI), kecepatan dinyatakan dengan m/s, tetapi satuan kecepatan dalam kehidupan sehari-hari yang sering digunakan adalah kilometer per jam (km/jam).

Selain itu, contoh satuan kecepatan lainnya adalah meter per menit (m/menit), meter per jam (m/jam), sentimeter per sekon (cm/s), dan lain sebagainya.

Rumus Kecepatan Rata-rata, Kecepatan, Jarak, dan Waktu

Ilustrasi memeplajari rumus kecepatan. Foto: Pexels

Dikutip dari Kumpulan Rumus Terlengkap Matematika-Fisika-Kimia: (Chapter 2 Fisika) oleh Wahyu Utama (2015: 166), berikut adalah rumus waktu, kecepatan rata-rata, kecepatan, dan jarak yang bisa dipahami.

1. Rumus kecepatan: v = s / t

2. Rumus jarak: s = t x v

3. Rumus waktu: t = S / v

4. Rumus kecepatan rata-rata: v = (s2 - s1) / (t2 - t1)

Baca Juga: Bagaimana Hubungan antara Jarak dengan Waktu? Begini Penjelasan dan Contohnya

Contoh Soal Kecepatan, Jarak, dan Waktu

Ilustrasi mengerjakan soal menghitung kecepatan. Foto: Pexels

Berikut adalah beberapa contoh soal pengerjaan rumus kecepatan yang bisa dipelajari.

Contoh Soal 1

Alia mengemudikan mobil dari rumah ke kantor yang berjarak sekitar 30 km dengan waktu 2 jam di perjalanan. Maka berapakah kecepatan dari mobil doni tersebut ?

Diketahui:

s = 30 km

t = 2 jam

Di tanya: v

Dijawab:

V = s / t

V = 30 km / 2 jam

V = 15 km/jam

Jadi, kecepatan dari mobil Alia adalah 15 km/jam.

Contoh Soal 2

Surya berjalan kaki dengan kecepatan rata – rata nya 2 meter per detik. Jadi, berapa jarak yang ditempuh Surya usai berjalan kaki selama 2 jam?

Diketahui:

v = 2 meter/detik

t = 2 jam = 2 x 60 x 60 = 7200 detik.

Ditanya: s

Dijawab:

s = v x t

s = 2 meter/detik x 7200 detik

s = 14.400 meter = 14,4 km

Jadi, jarak yang ditempuh Surya usai berjalan kaki selama 2 jam adalah 14,4 km.

Contoh Soal 3

Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 500 km/jam. Berapa lama waktu untuknya terbang dari kota A ke kota B apabila jarak kedua kota itu adalah 1.500 kilometer?

Diketahui:

s = 1.500 km

v = 500 km/jam

Ditanya: t dari kota A ke kota B

Dijawab:

t = s / v

t = 1500 km / 500 km/jam

t = 3 jam

Jadi, waktu yang dibutuhkan pesawat itu untuk terbang kota A ke kota B adalah 3 jam.

Contoh Soal 4

Wildan mengendarai mobil dengan dari kota A ke kota B yang berjarak sekitar 20 km selama 2 jam lalu melanjutkan perjalanan 40 km menuju kota C selama 3 jam. Berapa kecepatan rata-rata yang telah ditempuh mobil Wildan?

Diketahui:

s2-s1 = 40 km - 20 km = 20 km

t2 - t1 = 3 jam - 2 jam = 1 jam

Ditanya: kecepatan rata-rata

Dijawab:

v = (s2 - s1) / (t2 - t1) = 20 km/jam

Jadi, kecepatan rata-rata yang telah ditempuh mobil Wildan adalah 20 km/jam.

(BR & SFR)