Tutorial Tentang Kecepatan

Kecepatan dapat dianggap sebagai tingkat di mana suatu objek meliputi jarak. Sebuah objek yang bergerak cepat memiliki kecepatan tinggi dan mencakup jarak yang relatif besar dalam waktu singkat. 
Kecepatan adalah besaran vektor yang mengacu pada "tingkat di mana suatu benda mengubah posisinya." Bayangkan orang yang bergerak cepat - satu langkah maju dan satu langkah mundur - selalu kembali ke posisi awal. Meskipun hal ini mungkin mengakibatkan hiruk-pikuk aktivitas, akan menghasilkan kecepatan nol. Karena orang tersebut selalu kembali ke posisi semula, gerakan itu tidak akan mengakibatkan perubahan dalam posisi. Karena kecepatan didefinisikan sebagai tingkat di mana perubahan posisi, hasil gerakan ini dalam kecepatan nol. Jika seseorang bergerak ingin memaksimalkan kecepatan mereka, maka orang harus melakukan segala upaya untuk memaksimalkan jumlah bahwa mereka mengungsi dari posisi semula. Setiap langkah harus bergerak masuk ke orang yang lebih jauh dari mana ia dimulai. Dengan pasti, orang tersebut seharusnya tidak pernah berubah arah dan mulai kembali ke posisi awal.
Kecepatan adalah besaran vektor. Dengan demikian, kecepatan adalah arah sadar. Saat mengevaluasi kecepatan sebuah benda, seseorang harus melacak arah. Tidak akan cukup untuk mengatakan bahwa sebuah objek memiliki kecepatan 55 mil / jam. Satu harus mencakup informasi arah untuk sepenuhnya menggambarkan kecepatan objek. Misalnya, Anda harus menggambarkan kecepatan obyek sebagai 55 mil / jam, timur. Ini adalah salah satu perbedaan penting antara kecepatan dan kecepatan. Kecepatan adalah besaran skalar dan tidak melacak arah; kecepatan adalah besaran vektor dan arah sadar.
Tugas menggambarkan arah vektor kecepatan adalah mudah. Arah vektor kecepatan hanya sama dengan arah bahwa sebuah objek bergerak. Tidak peduli apakah objek dengan cepat atau melambat. Jika suatu benda bergerak ke sebelah kanan, maka kecepatannya digambarkan sebagai ke sebelah kanan. Jika suatu benda bergerak ke bawah, maka kecepatannya digambarkan sebagai ke bawah. Jadi pesawat bergerak ke arah barat dengan kecepatan 300 mil / jam memiliki kecepatan 300 mil / jam, barat. Perhatikan bahwa kecepatan tidak memiliki arah (itu adalah skalar) dan kecepatan pada setiap saat adalah nilai kecepatan dengan arah.

Sebagai objek bergerak, sering mengalami perubahan dalam kecepatan. Sebagai contoh, selama perjalanan rata-rata ke sekolah, ada banyak perubahan dalam kecepatan. Daripada kecepatan-o-meter mempertahankan pembacaan stabil, jarum terus bergerak naik dan turun untuk mencerminkan berhenti dan memulai dan mempercepat dan melambat. Satu instan, mobil dapat bergerak dengan 50 mil / jam dan instan lain, mungkin akan berhenti (yaitu, 0 mil / jam). Namun selama perjalanan ke sekolah orang mungkin rata-rata 32 mil / jam. Kecepatan rata-rata selama gerak keseluruhan dapat dianggap sebagai rata-rata semua pembacaan speedometer. Jika pembacaan speedometer dapat dikumpulkan di 1-detik interval (atau 0,1-detik interval atau ...) dan kemudian rata-rata bersama-sama, kecepatan rata-rata dapat ditentukan. Sekarang yang akan menjadi banyak pekerjaan. Dan untungnya, ada jalan pintas. Baca.
 

Menghitung Kecepatan rata-rata dan Kecepatan rata-rata

Kecepatan rata-rata selama suatu gerakan sering dihitung dengan menggunakan rumus berikut:

Sebaliknya, kecepatan rata-rata sering dihitung dengan menggunakan rumus ini

Mari kita mulai menerapkan pemahaman kita tentang formula ini dengan masalah berikut:

T: Saat berlibur, Lisa Carr menempuh total jarak 440 mil. Perjalanannya butuh 8 jam. Apa kecepatan rata-rata dia?

Untuk menghitung kecepatan rata-rata nya, kita hanya membagi jarak perjalanan dengan waktu perjalanan.

Itu mudah! Lisa Carr rata-rata kecepatan 55 mil per jam. Dia mungkin tidak berjalan pada kecepatan konstan 55 mil / jam. Dia diragukan lagi, sedang berhenti di beberapa instan saat (mungkin untuk istirahat kamar mandi atau untuk makan siang) dan dia mungkin akan 65 mil / jam pada instants lainnya dalam waktu. Namun, dia rata-rata kecepatan 55 mil per jam. Rumus di atas merupakan metode pintas menentukan kecepatan rata-rata obyek.

Kecepatan rata-rata dibandingkan Kecepatan Seketika

Karena objek yang bergerak sering berubah kecepatan selama geraknya, biasanya untuk membedakan antara kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Perbedaannya adalah sebagai berikut.

• Seketika Speed ​​- kecepatan pada suatu instan dalam waktu.
• Kecepatan rata - rata-rata semua kecepatan sesaat; ditemukan hanya dengan rasio jarak / waktu.

Anda mungkin berpikir dari kecepatan sesaat sebagai kecepatan yang speedometer membaca pada suatu instan dalam waktu dan kecepatan rata-rata sebagai rata-rata dari semua bacaan speedometer selama perjalanan. Karena tugas dari rata-rata pembacaan speedometer akan cukup rumit (dan mungkin bahkan berbahaya), kecepatan rata-rata lebih sering dihitung sebagai rasio jarak / waktu.
Benda bergerak tidak selalu bepergian dengan kecepatan tak menentu dan berubah. Kadang-kadang, benda akan bergerak pada tingkat yang stabil dengan kecepatan konstan. Artinya, objek akan menempuh jarak yang sama setiap interval reguler waktu. Sebagai contoh, seorang pelari lintas negara dapat berjalan dengan kecepatan konstan 6 m / s dalam garis lurus selama beberapa menit. Jika kecepatan nya adalah konstan, maka jarak yang ditempuh setiap detik adalah sama. Pelari akan menempuh jarak 6 meter setiap detik. Jika kita bisa mengukur posisinya (jarak dari titik awal yang sewenang-wenang) setiap detik, maka kita akan mencatat bahwa posisi itu akan berubah dengan 6 meter setiap detik. Ini akan menjadi kontras dengan objek yang mengubah kecepatan. Sebuah objek dengan kecepatan perubahan akan bergerak dengan jarak yang berbeda setiap detik. Tabel data di bawah ini menggambarkan objek dengan kecepatan konstan dan berubah.

Sekarang mari kita mempertimbangkan gerakan yang guru fisika lagi. Guru fisika berjalan 4 meter Timur, Selatan 2 meter, 4 meter Barat, dan akhirnya 2 meter Utara. Gerak seluruh berlangsung selama 24 detik. Tentukan kecepatan rata-rata dan kecepatan rata-rata.

Guru fisika berjalan dengan jarak 12 meter dalam 24 detik, dengan demikian, kecepatan rata-rata nya adalah 0,50 m / s. Namun, karena perpindahan nya adalah 0 meter, kecepatan rata-rata nya adalah 0 m / s. Ingat bahwa perpindahan mengacu pada perubahan posisi dan kecepatan adalah berdasarkan perubahan posisi. Dalam hal ini gerak guru, ada perubahan posisi 0 meter dan dengan demikian kecepatan rata-rata 0 m / s.

Berikut adalah contoh lain mirip dengan apa yang terlihat sebelumnya dalam pembahasan jarak dan perpindahan . Diagram di bawah menunjukkan posisi pemain ski lintas negara di berbagai kali. Pada setiap kali ditunjukkan, pemain ski berbalik dan membalikkan arah perjalanan. Dengan kata lain, pemain ski bergerak dari A B ke C ke D.
Gunakan diagram untuk menentukan kecepatan rata-rata dan kecepatan rata-rata pemain ski selama tiga menit. Setelah selesai, klik tombol untuk melihat jawabannya.

Sebagai contoh terakhir, pertimbangkan seorang pelatih sepak bola berjalan mondar-mandir di sepanjang pinggir lapangan. Diagram di bawah menunjukkan beberapa posisi pelatih di berbagai kali. Pada setiap posisi yang ditandai, pelatih membuat "U-turn" dan bergerak ke arah yang berlawanan. Dengan kata lain, pelatih bergerak dari posisi A ke B ke C ke D.

Berapa kecepatan rata-rata pelatih dan kecepatan rata-rata? Setelah selesai, klik tombol untuk melihat jawabannya.

Kesimpulannya, kecepatan dan kecepatan adalah jumlah kinematik yang memiliki definisi jelas berbeda. Kecepatan, menjadi kuantitas skalar , adalah tingkat di mana suatu objek meliputi jarak . Kecepatan rata-rata adalah jarak (besaran skalar) per rasio waktu. Kecepatan adalah bodoh arah. Di sisi lain, kecepatan adalah besaran vektor , yang merupakan arah-sadar. Velocity adalah tingkat di mana posisi perubahan. Kecepatan rata-rata adalah perpindahan atau perubahan posisi (besaran vektor) per rasio waktu.