Grafik Kecepatan Dan Waktu

Grafik Kecepatan Dan Waktu.

Dalam artikel tentang macam-macam grafik gerak benda dan cara membacanya
,

telah dijelaskan bahwa grafik gerak benda (gerak lurus) secara umum ada tiga jenis yaitu grafik jarak terhadap waktu (grafik south-t), grafik kecepatan terhadap waktu (grafik v-t) dan grafik percepatan terhadap waktu grafik a-t).

Dalam artikel itu juga telah dijelaskan mengenai cara menentukan jarak, kecepatan dan percepatan benda berdasarkan grafik gerak benda tersebut. Namun dalam artikel tersebut belum dijelaskan secara spesifik mengenai jenis grafik geraknya, apakah termasuk grafik gerak lurus beraturan (GLB) atau gerak lurus berubah beraturan (GLBB).

Oleh karena itu, artikel kali ini akan membahas secara spesifik mengenai cara menenetukan jarak, kecepatan dan juga percepatan dari grafik GLB dan GLBB serta grafik gabungan antara GLB dengan GLBB. Untuk itu silahkan kalian pelajari dengan seksama contoh cara menghitung nilai beberapa besaran gerak dari berbagai jenis grafik berikut ini.

Contoh Soal 1

Grafik di bawah ini menunjukkan hubungan antara jarak yang ditempuh due south dan waktu t untuk sebuah benda yang bergerak dalam garis lurus.

Tentukan:

  1. Kecepatan benda
  2. Percepatan benda
  3. Jarak tempuh benda dalam waktu 2 ½ sekon
  4. Kecepatan benda saat t = 4 sekon

Penyelesaian

Perhatikan gambar grafik di atas, bentuk kurva grafik s-t tersebut adalah linear sehingga benda bergerak lurus beraturan (GLB).

  1. Kecepatan benda

Kecepatan benda merupakan kemiringan kurva grafik s-t

v = (due south



s


)/(t



t


)

v = (0



4)/(5



0)

v =


4/5

jadi kecepatan benda adalah


iv/five cm/south. Karena kecepatan merupakan besaran vektor maka besar kecepatan bisa berharga negatif. Tanda negatif menunjukkan bahwa benda bergerak mundur.

  1. Percepatan benda

Karena benda ber-GLB maka percepatan benda adalah nol atau a = 0. (ingat ciri-ciri gerak lurus berubah beraturan)

  1. Jarak tempuh selama t = 2 ½  sekon

Dengan menggunakan rumus jarak pada GLB, maka:

s = south


+ vt

due south = iv + {(

4/five)( 2 ½)}

s = four + (

2)

s = 2

jadi jarak yang ditempuh benda selama ii ½ bergerak adalah two cm

  1. Kecepatan saat t = 4 sekon

Pada gerak lurus beraturan (GLB) kecepatan benda selalu

tetap

di titik manapun sepanjang lintasan. Jadi kecepatan benda saat t = 4 detik adalah


4/5 cm/southward.

Baca :   Tentukan Keliling Segitiga Berikut 23 Cm

Contoh Soal 2

Sebuah mobil bergerak lurus dengan grafik kecepatan terhadap waktu seperti pada gambar di bawah ini.

Cara Menghitung atau menentukan Jarak, Kecepatan dan Percepatan dari Grafik gerak lurus beraturan GLB dan grafik gerak lurus berubah beraturan GLBB

Tentukan

Percepatan benda dalam selang waktu:




  1. 4 sekon
  2. 4 sekon



    x sekon
  3. ten sekon



    12 sekon

Penyelesaian

Berdasarkan grafik v-t di atas, terdapat tiga interval waktu yaitu 0



iv due south, iv



10 southward dan 10



12 southward. Misalkan benda bergerak dari titik a (0) ke titik b (4 s) kemudian ke titik c (ten southward) dan terakhir ke titik d (12 south) digambarkan dalam grafik penyelesaian berikut ini.

Cara Menghitung atau menentukan Jarak, Kecepatan dan Percepatan dari Grafik gerak lurus beraturan GLB dan grafik gerak lurus berubah beraturan GLBB

  1. Percepatan benda dalam selang waktu 0



    4 sekon

Selang waktu 0



4 sekon berarti benda bergerak dari titik a ke titik b. karena kurva 5-t dari titik a ke b adalah linear naik, berarti benda bergerak lurus beraturan dipercepat (GLBB dipercepat) sehingga benda mengalami percepatan (a



0). Besar percepatan benda adalah:

a =


v/

t

a = (v
b





v

a
)/(t
b





t

a
)

a = (20



0)/(four



0)

a = 20/4

a = v

jadi dalam selang waktu 0



four sekon percepatan benda adalah 5 grand/southward

two

  1. Percepatan benda dalam selang waktu 4



    10 sekon

Selang waktu 4



10 sekon berarti benda bergerak dari titik b ke titik c. karena kurva 5-t dari titik b ke c adalah lurus horizontal (sejajar sumbu t), berarti benda bergerak lurus beraturan (GLB) sehingga percepatan benda adalah nol (a = 0).

  1. Percepatan benda dalam selang waktu x



    12 sekon

Selang waktu x



12 sekon berarti benda bergerak dari titik c ke titik d. karena kurva v-t dari titik c ke d adalah linear turun, berarti benda bergerak lurus beraturan diperlambat (GLBB diperlambat) sehingga benda mengalami perlambatan. Besar perlambatan benda adalah:

a =


v/

t

a = (v
d





v

c
)/(t
d





t

c
)

a = (0



20)/(12



ten)

a =


20/2

a =


ten

jadi dalam selang waktu x



12 sekon perlambatan benda adalah


10 m/due south
two
.

Perlambatan adalah percepatan yang berharga negatif
.

Contoh Soal iii

Lisa melakukan perjalanan dengan menggunakan mobil dari kota A ke kota B yang geraknya diperlihatkan dalam grafik di bawah ini.

Cara Menghitung atau menentukan Jarak, Kecepatan dan Percepatan dari Grafik gerak lurus beraturan GLB dan grafik gerak lurus berubah beraturan GLBB

Perhatikan kembali gambar grafik five-t  di atas. Satuan kecepatan pada grafik tersebut adalah km/jam sedangkan satuan waktunya adalah menit. Oleh karena itu kita perlu melakukan konversi satuan pada waktu, yaitu dari menit menjadi jam. Setelah dikonversi, maka grafik di atas menjadi seperti gambar berikut.

Cara Menghitung atau menentukan Jarak, Kecepatan dan Percepatan dari Grafik gerak lurus beraturan GLB dan grafik gerak lurus berubah beraturan GLBB

Dari grafik kita dapatkan:

  • Gerak  a

    b (GLBB dipercepat)

a
ab

=


5/

t

a
ab

= v

ab
/t
ab

a
ab

= (40



0)/(0,5



0)

a
ab

= 40/0,5

a
ab

= 80 km/jam

2

due south
ab

= v

ab

t

ab

+ ½ a

ab

t

ab
2

s
ab

= 0(0,5) + ½ (80)(0,five)

2

s
ab

= 0 + 10 km

s
ab

= ten km

  • Gerak  b

    c (GLB



    kecepatan tetap)

s
bc

= v

bc

t

bc

south
bc

= twoscore(ane



0,5)

s
bc

= xx km

  • Gerak  c

    d (GLBB diperlambat)

a
cd

=


v/

t

a
cd

= v

cd
/t
cd

a
cd

= (0



40)/(1,v



1)

a
cd

=


40/0,5

a
cd

=


fourscore km/jam
2

s
cd

= v

cd

t

cd

+ ½ a

cd

t

cd
2

s
cd

= 40(0,five) + ½ (


80)(0,v)
2

s
cd

= 20



ten

s
cd

= 10 km

  • Gerak  d

    east  (GLB



    benda diam v = 0)

s
de

= five

de

t

de

s
de

= 0(2



1,5)

south
de

= 0 km

  • Gerak  e

    f (GLBB diperlambat



    berbalik arah)

a
ef

=


v/

t

a
ef

= v

ef
/t
ef

a
ef

= (


40



0)/(2,5



2)

a
ef

=


40/0,five

a
ef

=


lxxx km/jam
2

s
ef

= v

ef

t

ef

+ ½ a

ef

t

ef
2

s
ef

= 0(0,v) + ½ (


80)(0,v)
2

due south
ef

=0



10

due south
ef

=


10 km

  • Gerak  f

    g (GLBB dipercepat



    berbalik arah)

a
fg
=


5/

t

a
fg
= v
fg
/t
fg

a
fg
= 0

(

40)/(3



2,five)

a
fg
= 40/0,five

a
fg
= 80 km/jam
2

s
fg
= 5
fg

t

fg

+ ½ a

fg

t

fg
2

southward
fg
=


twoscore (0,5) + ½ (80)(0,five)
2

due south
fg
=


20 + 10

s
fg
=


10 km

Jarak tempuh dari lintasan a sampai one thousand adalah sebagai berikut:

south
ab

= 10 km

s
bc

= 20 km

southward
cd

= 10 km

due south
de

= 0 km

south
ef

=


ten km

Baca :   Menggambar Cermin Cekung

due south
fg
=


10 km

Perhatikan s
ef

dan southward

fg

yang bernilai negatif. Karena jarak merupakan besaran skalar, maka jarak selalu berharga positif. Dengan demikian jarak total yang ditempuh kendaraan dari menit ke-0 sampai ke-180 adalah sebagai berikut:

s
total

= s

ab

+ s
bc

+ south
cd

+ due south
de

+ s

ef

+ s
fg

s
total

= x + 20 + 10 + 0 + |


10| + |

x|

south
total

= 60 km.

Selain dengan menggunakan rumus, jarak tempuh full pada grafik di atas dapat ditentukan dengan menggunakan luas bangun yang dibentuk kurva dengan sumbu t positif.

Dari grafik 5-t di atas didapat:

s = luas grafik 5-t

s = luas I + luas 2 + luas III

due south = luas trapesium + garis + luas segitiga

s = ½ (1,5 + 0,5)twoscore + 0 + ½ (1)(40)

s = 40 +  twenty

south = 60 km.

Contoh Soal 4

Grafik dibawah ini melukiskan hubungan antara kecepatan dengan waktu benda P dan Q.

Cara Menghitung atau menentukan Jarak, Kecepatan dan Percepatan dari Grafik gerak lurus beraturan GLB dan grafik gerak lurus berubah beraturan GLBB

Berdasarkan grafik tersebut, tentukan:

  1. Pecepatan Q
  2. Percepatan P
  3. Waktu ketika P dan Q bertemu
  4. Jarak P dan Q bertemu diukur dari posisi awal
  5. Kecepatan P dan Q saat bertemu

Penyelesaian

  1. Pecepatan Q

a
Q

=


v/

t

a
Q

= (15



0)/(3



2)

a
Q

= 15 m/s

2

  1. Percepatan P

a
P

=


v/

t

a
P

= (15



0)/(iii



0)

a
P

= v m/s

2

  1. Waktu ketika P dan Q bertemu

P dan Q bertemu saat southward
P

= due south

Q

Misalkan P dan Q bertemu pada saat t
S

dan t

P

= t

Due south

maka t

Q

= t

S





2.

south
P

=

s
Q

½ a
P
t
P
ii

=

½ a
Q
t
Q
2

½(5)t
Southward
2

=

½(5)(t
S



2)

2

t
S
2

=

iii (t
South
two





4t

S

+ 4)

t
S
two

=

3t
S
2





12t

S

+ 12

t
S
2





6t

Southward

+ 6

=

Dengan rumus ABC maka

t
S

=

6 ±


{6
2





(4)(1)(6)}

2 × 1

Didapat nilai t
Southward

yang mungkin

t
S

= 3 +


3



iv,seven detik.

  1. Jarak P dan Q bertemu diukur dari posisi awal

P dan Q akan bertemu pada jarak:

due south = s
P

s = ½ a
P
t
P
2

s = ½ (five)(3 +

three)
2

south = 30 + 15

3 m

s



55,5 one thousand

  1. Kecepatan P dan Q saat bertemu

P dan Q bertemu saat kecepatannya:

v
P

= 5

0P

+ a

P
t
P

v
P

= 0 + five(iii +


3)

v
P

= 15 + 5


3 m/s

Demikianlah artikel tentang cara menghitung jarak, kecepatan dan percepatan dari grafik gerak lurus beraturan (GLB) dan grafik gerak lurus berubah beraturan (GLBB). Semoga dapat bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan sampai jumpa di artikel berikutnya.

Grafik Kecepatan Dan Waktu

Source: https://www.fisikabc.com/2017/06/analisis-grafik-GLB-dan-GLBB.html

Check Also

Contoh Soal Perkalian Vektor

Contoh Soal Perkalian Vektor. Web log Koma – Setelah mempelajari beberapa operasi hitung pada vektor …