Skip to main content

Kecepatan dengan Analisis Vektor

Kecepatan Rata-Rata dan Kecepatan Sesaat
Secara matematis, kecepatan didefinisikan sebagai perubahan posisi per satuan waktu. Di Kelas X, Anda telah mempelajari tentang kecepatan yang terbagi atas kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Sekarang, Anda akan membahas analisis mengenai kedua jenis kecepatan tersebut ditinjau dari perhitungan vektor.
a. Kecepatan Rata-Rata
Perhatikanlah Gambar 1.6. Posisi benda di titik P pada saat t dinyatakan sebagai r. Kemudian, benda tersebut berpindah selama selang waktu Δt sejauh Δr sehingga pada saat t + Δt, benda berada di titik Q dengan posisi r + Δr

Gambar 1.6 Sebuah benda berpindah secara linear dari titik P ke titik Q.
Berdasarkan Persamaan (1–3) dapat dituliskan perpindahan posisi benda adalah sebagai berikut.
Δr = (r + Δr) – r
Berdasarkan definisi matematis kecepatan, dapat dituliskan

dengan v disebut kecepatan rata-rata. Kecepatan rata-rata benda dalam arah sumbu-x dan sumbu-y dapat dicari dengan cara memasukkan nilai Δr dari Persamaan (1–3) sebagai berikut.

Perhatikanlah Gambar 1.7. Gambar tersebut menunjukkan grafik perpindahan benda dari titik P ke titik Q menurut sumbu-x.

Gambar 1.7 Apabila gerak benda hanya pada arah sumbu-x maka kecepatan rata-rata benda vx adalah kemiringan garis yang menghubungkan titik P dengan titik Q, yaitu Δx/Δt
Dari grafik tersebut dapat dilihat bahwa selama selang waktu Δt, benda berpindah sejauh Δx. Oleh karena itu, kecepatan rata-rata benda dalam arah sumbu-x, yaitu Δx/Δt dituliskan dengan lambang vx . Apabila benda tersebut juga berpindah menurut sumbu-y, kecepatan rata-rata benda dalam arah sumbu-y, yaitu Δy/Δt dituliskan dengan lambang  vy . Dengan demikian, kecepatan rata-rata sebuah benda pada bidang xy dapat dituliskan sebagai berikut.

Besar kecepatan rata-rata benda dapat dihitung menggunakan persamaan berikut.

b. Kecepatan Sesaat
Kecepatan sesaat suatu benda dapat diketahui dengan cara menghitung kecepatan rata-rata benda tersebut untuk selang waktu yang sangat singkat atau Δt mendekati nol. Penulisannya secara matematis adalah sebagai berikut.

Perhatikanlah Gambar 1.8 berikut.

Gambar 1.8 Grafik x terhadap t untuk selang waktu Δt yang semakin kecil
Dari gambar tersebut, dapat Anda lihat bahwa kemiringan garis yang menyatakan kecepatan rata-rata suatu benda akan semakin curam apabila selang waktu perpindahannya semakin kecil. Oleh karena itu, kecepatan sesaat dapat didefinisikan sebagai kemiringan garis tangensial pada titik P, yaitu turunan posisi terhadap waktu. Pada Gambar 1.8, kecepatan sesaatnya secara matematis dituliskan sebagai berikut.

Dalam kajian vektor, kecepatan sesaat benda yang bergerak menurut sumbu-x dan sumbu-y dinyatakan sebagai berikut

Oleh karena maka Persamaan (1–12) dapat dituliskan menjadi

Besarnya kecepatan sesaat atau kelajuan rata-rata benda dapat dihitung dengan menggunakan persamaan berikut

Perhatikanlah Gambar 1.9. Dari grafik kecepatan terhadap waktu benda di titik P yang memiliki kecepatan v, arah kecepatan benda di titik tersebut terhadap sumbu-x dinyatakan dengan θ . Besar θ secara matematis, dapat diperoleh sebagai berikut

dengan: vx = v cosθ , dan
vy = v sinθ .
Contoh
Sebuah partikel sedang bergerak pada suatu bidang dengan sumbu koordinat x dan y. Posisi partikel berubah terhadap waktu mengikuti persamaan r = (6 + 3t)i + (8 + 4t)j dengan r dalam meter dan t dalam sekon. Tentukanlah:
a. perpindahan partikel dalam selang waktu t = 0 hingga t = 2 sekon;
b. besar kecepatan rata-rata partikel dalam selang waktu t = 0 hingga t = 2 sekon;
c. besar dan arah kecepatan partikel pada saat t = 2 sekon.
Jawab
Diketahui: vektor posisi partikel, yaitu r = (6 + 3t)i + (8 + 4t)j.
a. t1 = 0 sekon adalah r1 = [6 + (3)(0)]i + [8 + (4)(0)]j = (6i + 8j) meter.
t2 = 2 sekon adalah r2 = [6 + (3)(2)]i + [8 + (4)(2)]j = (12i + 16j) meter.
Perpindahan partikel dari t1 = 0 sekon hingga t2 = 2 sekon adalah
Δr = r2r1= (12i + 16j) – (6i + 8j) = (6i + 8j) meter
Besar vektor Δr adalah

b. Kecepatan rata-rata partikel adalah

Besar kecepatan rata-rata partikel adalah

c. Vektor kecepatan partikel sebagai fungsi waktu ditentukan sebagai berikut.

Dengan demikian, diperoleh vektor kecepatan sesaat partikel adalah
v = vxi + vyj = (3i + 4j) m/s.
Besar kecepatan sesaat partikel adalah

Arah vektor kecepatan sesaat terhadap sumbu-x adalah θ dengan

2. Perhatikan grafik kedudukan (x) terhadap waktu (t) berikut

Tentukanlah kecepatan rata-rata benda dalam selang waktu:
a. antara t = 0 sampai t = 3 s;
b. antara t = 3 sampai t = 8 s; dan
c. antara t = 8 sampai t = 12 s.
Jawab
Diketahui: grafik xt dan kecepatan rata-rata

a. Kecepatan rata-rata benda antara t = 0 sampai t = 3 s adalah

b. Kecepatan rata-rata benda antara t = 3 sampai t = 8 s adalah

c. Kecepatan rata-rata benda antara t = 8 sampai t = 12 s adalah

Popular posts from this blog

Ngewe ABG SMU yang Super Seksi

Cerita Seks Ngawek Hot Bangat yang akan kuceritakan di Bergairah.org ini adalah pengalamanku ngentot cewek sma bispak tapi aku akui toketnya gede banget dan amoi banget memeknya. Berawal dari aku yang dapat tender gede, aku dan temanku akhirnya ingin sedikit bersenang-senang dan mencoba fantasi seks baru dengan cewek-cewek abg belia. Akhirnya setelah tanya kesana kemari, ketemu juga dengan yang namanya Novi dan Lisa. 2 cewek ini masih sma kelas 3, tapi mereka sangat liar sekali. Baru kelas 3 sma aja udah jadi lonte perek dan cewek bispak. Apalagi nanti kalo dah gede ya ? memeknya soak kali ye   . Ahh tapi saya ga pernah mikirin itu, yang penting memeknya bisa digoyang saat ini dan bisa muasin kontol saya. Udah itu aja yang penting. Untuk urusan lainnya bukan urusan saya   . Aku segera mengambil HP-ku dan menelpon Andi, temanku itu. “Di.., OK deh gue jemput lu ya besok.. Mumpung cewek gue sedang nggak ada” “Gitu donk.. Bebas ni ye.. Emangnya satpam lu kemana?” “Ke Sura

RPP MULOK PERTANIAN KELAS IX

Rencana Pelaksanaan Pembelajaran yang bermuatan lokal (MuLok) untuk menanamkan pengetahuan tentang arti penting kesetimbangan lingkungan dengan memanfaatkan prinsip-prinsip Pertanian Organik diantaranya Budidaya Tanaman dengan Menggunakan Pupuk Organik. Naskah berikut saya sadur dari presentasi seorang guru SLTP di sebuah web (mohon maaf, karena filenya sudah cukup lama saya tidak sempat menyimpan alamat webnya). "Arti Penting Pertanian Organik", itu dia phrase (rangkaian) kata kuncinya. Berikut merupakan contoh Mulok Bidang Pertanian untuk SLTP. RINCIAN MINGGU EFEKTIF                                                 Mata Pelajaran       : Muatan Lokal Pertanian                                                 Satuan Pendidikan : SMP                                                 Kelas/Semester       : IX/II                                                 Tahun Pelajaran    : 2011/2012  1.        Jumlah Minggu Efektif No Bulan Banyaknya Minggu

Kisah cinta antara Nurfitria Sekarwilis Kusumawardhani Gobel dengan Timur Imam Nugroho

Kisah cinta antara Nurfitria Sekarwilis Kusumawardhani Gobel atau yang akrab disapa dengan Annie dengan Timur Imam Nugroho atau Imung, sangatlah panjang. Mereka mengawali perkenalan mereka sejak lima tahun, di Australia. Saat itu keduanya sedang menimba ilmu di Australia. Timur merupakan kakak kelas dari Anni, dari situ keduanya saling mengenal satu sama lain, dan akhirnya memutuskan untuk pacaran. “Kita awalnya saling berkenalan, lalu memutuskan untuk kenal lebih dekat sudah sejak 5 tahun lalu,” ungkap Annie, saat diwawancarai Gorontalo Post, di rumah adat Dulohupa, Jumat (23/9). Anni mengatakan selama 5 tahun masa perkenalan tentunya mereka sudah banyak mengenal kekurangan dan kelebihan masing-masing, sehingga mereka selalu berusaha untuk saling melengkapi. Lima tahun merupakan waktu yang sangat cukup, hingga akhirnya keduanya saling memutuskan untuk melangsungkan pernikahan pada tanggal 17 September 2016, di Kalibata, Jakarta. Annie merupakan lulusan dari RMIT University, Bachelo