Macam-macam rumus percepatan dalam fisika, lengkap dengan contoh soalnya

Brilio.net - Belajar fisika seringkali dianggap menantang dan kompleks oleh banyak orang. Belajar fisika adalah perjalanan yang mengajarkanmu tentang sifat-sifat dasar alam semesta, mulai dari pergerakan benda hingga interaksi partikel-partikel subatom. Dalam proses ini, salah satu konsep kunci yang akan kamu temui adalah percepatan.

Untuk mempermudah proses belajarmu, langkah pertama yang harus kamu lakukan adalah memahami konsep dasar percepatan. Percepatan yaitu perubahan kecepatan suatu benda dalam interval waktu tertentu. Ini bisa berarti peningkatan atau penurunan kecepatan. Membuat definisi sederhana ini sebagai dasar akan membantumu membangun pemahaman yang kuat.

Selain itu, kamu juga bisa menggunakan visualisasi. Cobalah untuk membayangkan situasi nyata yang melibatkan percepatan. Bayangkan mobil yang berakselerasi dari lampu merah atau benda yang jatuh bebas di bumi. Ini akan membantu Anda menghubungkan konsep teoritis dengan situasi yang dapat Anda pahami dengan lebih baik.

Lalu menggunakan analogi juga bisa sangat membantu. Misalnya, kamu bisa membandingkan percepatan dengan menambahkan atau mengurangi kecepatanmu saat mengemudi. Analogi semacam ini membuat konsep abstrak seperti percepatan menjadi lebih nyata.

Pada dasarnya, saat belajar fisika tentunya akan dihadapkan dengan berbagai soal hitungan. Untuk menyelesaikan suatu soal bisa dipecahkan dengan rumus. Tak terkecuali pada rumus percepatan. Rumus menghitung percepatan ini kerap digunakan untuk menghitung gerak benda dan diterapkan dalam kehidupan sehari-hari. 

Untuk memudahkanmu dalam mempelajari percepatan, berikut macam-macam rumus percepatan dalam fisika, lengkap dengan contoh soalnya, seperti dihimpun brilio.net dari berbagai sumber, Kamis (31/8).

Perbedaan percepatan dan kecepatan.

Saat belajar tentang fisika, percepatan dan kecepatan kerap dimiripkan. Padahal, kedua besaran tersebut berbeda, lho. Buat menemukan perbedaannya, langsung saja simak informasi berikut.

Pengertian kecepatan:

Kecepatan mengacu pada seberapa cepat suatu benda bergerak. Ini adalah ukuran sejauh mana benda menempuh ruang dalam interval waktu tertentu. Kecepatan bisa memiliki arah, yang berarti benda bisa bergerak maju, mundur, ke atas, atau ke bawah. Kecepatan adalah besaran skalar, yang berarti hanya memerlukan nilai numerik dan satuan, tanpa mempertimbangkan arah.

Misalnya, jika mobil bergerak dengan kecepatan 30 m/s, ini berarti mobil tersebut menempuh jarak sejauh 30 meter setiap detiknya.

Pengertian percepatan:

Percepatan, di sisi lain, merujuk pada perubahan kecepatan suatu benda selama interval waktu tertentu. Ini mengindikasikan seberapa cepat benda tersebut mengubah kecepatannya, apakah dengan mempercepat atau melambat. Percepatan juga bisa memiliki arah, tergantung pada apakah perubahan kecepatan terjadi dalam arah yang sama atau berlawanan dengan kecepatan awal.

Percepatan adalah besaran vektor, yang berarti memerlukan nilai numerik, satuan, dan arah untuk sepenuhnya menggambarkan perubahannya. Satuan percepatan dalam sistem internasional adalah meter per detik kuadrat 

Percepatan juga merupakan konsep fundamental dalam fisika yang menggambarkan perubahan kecepatan suatu benda seiring waktu. Ketika benda mengalami percepatan, artinya benda tersebut mengalami perubahan dalam hal kecepatan, baik dalam nilai maupun arahnya. Dalam fisika, terdapat beberapa jenis percepatan yang memiliki karakteristik dan aplikasi yang berbeda. 

Rumus dasar percepatan dalam fisika.

Percepatan dapat bersifat positif atau negatif tergantung pada perubahan arah atau arah geraknya. Jika percepatan positif, benda tersebut mengalami peningkatan kecepatan, sedangkan jika percepatan negatif, benda tersebut mengalami penurunan kecepatan atau deselerasi.

Percepatan dapat dihitung dengan rumus dasar:

foto: Istimewa

Dalam fisika, pemahaman tentang percepatan sangat penting untuk memahami berbagai fenomena pergerakan benda, mulai dari pergerakan sederhana seperti benda jatuh bebas hingga fenomena yang lebih kompleks seperti gerak melingkar dan gaya-gaya yang bekerja pada benda.

Macam-macam rumus percepatan dalam fisika.

1. Rumus percepatan linear

Percepatan linear adalah jenis percepatan yang terjadi pada benda yang bergerak dalam jalur lurus. Percepatan ini dapat berupa percepatan bertambahnya kecepatan (positif) atau percepatan berkurangnya kecepatan (negatif), yang sering disebut sebagai deselerasi. Percepatan linear dapat dihitung menggunakan rumus:

foto: Istimewa

Contoh:

Sebuah mobil awalnya bergerak dengan kecepatan 20 m/s dan dalam 4 detik kemudian kecepatannya bertambah menjadi 30 m/s. Berapakah percepatan linear mobil tersebut?

2. Rumus percepatan gravitasi

Percepatan gravitasi adalah percepatan yang dialami oleh benda yang jatuh bebas di dekat permukaan bumi. Nilainya umumnya dinyatakan sebagai 9.8 m/s kuadrat di permukaan bumi. Percepatan gravitasi hanya tergantung pada massa benda dan jaraknya dari pusat bumi, serta arahnya selalu menuju pusat bumi.

Contoh:

Sebuah bola jatuh dari ketinggian 40 m. Berapa kecepatan bola saat mencapai tanah? (Asumsikan percepatan gravitasi 9.8 m/s kuadrat).

foto: Istimewa

3. Rumus percepatan sentripetal

Percepatan sentripetal terjadi ketika suatu benda bergerak dalam lintasan melingkar atau melingkar. Percepatan ini selalu menuju pusat lingkaran dan dapat dihitung dengan rumus:

foto: Istimewa

Contoh:

Sebuah roda berputar dengan kecepatan linear 10 m/s dan memiliki jari-jari 2 m. Berapakah percepatan sentripetal roda tersebut?

foto: Istimewa

4. Percepatan Angular

Percepatan angular terjadi ketika benda berotasi dan mengalami perubahan kecepatan sudut. Ini diukur dalam satuan radian per detik kuadrat (rad/s²). Rumus dasar untuk percepatan angular adalah:

Rumus percepatan sudut juga bisa digunakan dalam kasus rotasi dengan bantuan hukum Newton dan momen inersia. Jika sebuah benda berbentuk tertentu berotasi sekitar sumbu tertentu, maka rumus yang lebih kompleks mungkin diperlukan untuk menghitung percepatan sudut dengan mempertimbangkan momen inersia benda tersebut.

Dalam rumus-rumus ini, perhatian pada satuan sangat penting. Percepatan sudut diukur dalam radian per detik (rad/s) kuadrat, sedangkan kecepatan sudut diukur dalam radian per detik (rad/s).

foto: Istimewa

Contoh:

Sebuah benda berotasi dengan percepatan sudut 2 rad/s² dan jari-jari lintasan 0.5m. Berapakah percepatan sentripetalnya?

foto: Istimewa

Percepatan merupakan konsep penting dalam fisika yang melibatkan perubahan kecepatan suatu benda. Berbagai jenis percepatan seperti percepatan linear, percepatan gravitasi, percepatan sentripetal, dan percepatan angular memiliki peranan khusus dalam berbagai fenomena fisika. Memahami karakteristik dan aplikasi dari masing-masing jenis percepatan membantu kita menggali pemahaman lebih dalam tentang pergerakan benda dan interaksi fisikanya dalam berbagai situasi.