Rumus kelajuan rata-rata, lengkap pengertian, perbedaannya dengan kecepatan, dan contoh soal

Brilio.net - Kamu pasti pernah mendengar istilah kelajuan rata-rata, terutama dalam pelajaran Fisika. Kelajuan rata-rata adalah ukuran seberapa cepat suatu benda bergerak dalam jarak dan waktu tertentu. Kelajuan rata-rata sangat berguna untuk menganalisis gerak suatu benda, baik yang bergerak lurus, melingkar, maupun berubah-ubah.

Nah, pada artikel ini, brilio.net akan menjelaskan rumus kelajuan rata-rata dan cara menghitungnya dengan mudah dan praktis. Nggak hanya itu, artikel ini juga akan mengulik beberapa contoh soal dan pembahasan yang dapat kamu pelajari dan dijadikan bahan latihan.

Jadi, jika kamu ingin memahami konsep dasar rumus kelajuan rata-rata dengan lebih baik, nggak boleh melewatkan ulasan dalam artikel ini. Yuk, simak penjelasan lengkapnya rumus kelajuan rata-rata, lengkap dengan pengertian, perbedaannya dengan kecepatan, dan contoh soal seperti dirangkum dari berbagai sumber, Senin (20/11).

Pengertian kelajuan rata-rata

foto: freepik.com

Kelajuan rata-rata adalah suatu ukuran seberapa cepat suatu objek bergerak selama periode waktu tertentu. Hal ini dihitung dengan membagi jarak total yang ditempuh oleh objek dengan waktu total yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut. Kelajuan rata-rata biasanya dinyatakan dalam satuan meter per detik (m/s), kilometer per jam (km/jam), atau mil per jam (mph).

Untuk menghitung kelajuan, gunakan rumus kelajuan rata-rata berikut:

v_rata-rata = s_total / t_total

Keterangan:

- v_rata-rata adalah kelajuan rata-rata (m/s, km/jam, atau mph)

- s_total adalah jarak total yang ditempuh (m atau km)

- t_total adalah waktu total yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut (s atau jam)

Misalnya, jika sebuah mobil menempuh jarak 100 km dalam waktu 2 jam, maka rumus kelajuan rata-ratanya adalah:

v_rata-rata = 100 km / 2 jam = 50 km/jam

Kelajuan rata-rata dapat digunakan untuk berbagai macam keperluan, seperti menghitung waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tertentu atau menentukan kecepatan rata-rata pemain olahraga.

Berikut adalah beberapa contoh penerapan rumus kelajuan rata-rata:

1. Menghitung waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tertentu. Misalnya, jika kamu ingin tahu berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak 200 km dengan mobil yang memiliki kelajuan rata-rata 80 km/jam, maka kamu dapat menggunakan rumus kelajuan rata-rata berikut:

t_total = s_total / v_rata-rata

Sehingga, waktunya adalah:

t_total = 200 km / 80 km/jam = 2.5 jam

2. Menentukan kelajuan rata-rata pemain olahraga. Misalnya, jika seorang pelari menempuh jarak 10.000 meter dalam waktu 30 menit, maka kelajuan rata-ratanya adalah:

v_rata-rata = s_total / t_total

Sehingga, kecepatannya adalah:

v_rata-rata = 10.000 m / 30 menit * 60 detik/menit = 200 m/s

Membandingkan kelajuan rata-rata dua benda yang bergerak. Misalnya, jika sebuah mobil memiliki kelajuan rata-rata 60 km/jam dan sebuah sepeda memiliki kelajuan rata-rata 20 km/jam, maka dapat dikatakan bahwa mobil bergerak lebih cepat daripada sepeda.

Perbedaan kelajuan dan kecepatan

foto: freepik.com

Adapun perbedaan kelajuan dan kecepatan sebagai berikut:

1. Kelajuan adalah besaran skalar yang menyatakan seberapa cepat suatu benda menempuh jarak tertentu dalam waktu tertentu, tanpa memperhatikan arah geraknya.

2. Kecepatan adalah besaran vektor yang menyatakan seberapa cepat suatu benda berpindah dari satu posisi ke posisi lain dalam waktu tertentu, dengan memperhatikan arah geraknya.

3. Kelajuan tidak memerlukan arah untuk representasi, sedangkan kecepatan membutuhkan arah untuk pernyataannya. Misalnya, kelajuan mobil adalah 60 km/jam, sedangkan kecepatan mobil adalah 60 km/jam ke utara.

4. Alat untuk mengukur kelajuan adalah speedometer, sedangkan alat untuk mengukur kecepatan adalah velocitometer. Speedometer hanya menunjukkan nilai positif, sedangkan velocitometer dapat menunjukkan nilai negatif jika benda bergerak berlawanan arah.

Latihan soal rumus kelajuan rata-rata dan pembahasannya

foto: freepik.com

Contoh 1

Seorang pelari menempuh jarak 100 meter dalam waktu 10 detik. Berapakah kelajuan rata-rata pelari tersebut?

Penyelesaian

Berdasarkan rumus kelajuan rata-rata,

- v_rata-rata = s_total / t_total
- v_rata-rata = 100 meter / 10 detik
- v_rata-rata = 10 meter/detik

Jadi, kelajuan rata-rata pelari tersebut adalah 10 meter/detik.

Contoh 2

Sebuah mobil menempuh jarak 50 kilometer dalam waktu 2 jam. Berapakah kelajuan rata-rata mobil tersebut?

Penyelesaian

Berdasarkan rumus kelajuan rata-rata,

- v_rata-rata = s_total / t_total
- v_rata-rata = 50 kilometer / 2 jam
- v_rata-rata = 25 kilometer/jam

Jadi, kelajuan rata-rata mobil tersebut adalah 25 kilometer/jam.

Contoh 3

Sebuah pesawat terbang terbang dari Jakarta ke Surabaya yang berjarak 800 kilometer dalam waktu 2 jam. Berapakah kelajuan rata-rata pesawat terbang tersebut?

Penyelesaian

Berdasarkan rumus kelajuan rata-rata,

- v_rata-rata = s_total / t_total
- v_rata-rata = 800 kilometer / 2 jam
- v_rata-rata = 400 kilometer/jam

Jadi, kelajuan rata-rata pesawat terbang tersebut adalah 400 kilometer/jam.

Contoh 4

Sebuah bola dilempar ke atas dengan kecepatan awal 20 meter/detik. Setelah 5 detik, bola tersebut kembali ke tanah. Berapakah kelajuan rata-rata bola tersebut?

Penyelesaian

Jarak total yang ditempuh bola adalah nol, karena bola kembali ke titik awal. Waktu total yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut adalah 5 detik.

- v_rata-rata = s_total / t_total
- v_rata-rata = 0 / 5 detik
- v_rata-rata = 0 meter/detik

Jadi, kelajuan rata-rata bola tersebut adalah 0 meter/detik.

Contoh 5

Sebuah benda bergerak dengan kecepatan 5 meter/detik selama 3 detik, kemudian kecepatannya berubah menjadi 10 meter/detik selama 5 detik. Berapakah kelajuan rata-rata benda tersebut?

Penyelesaian

Jarak total yang ditempuh benda adalah 15 meter, karena 5 + 10 = 15. Waktu total yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut adalah 8 detik, karena 3 + 5 = 8.

- v_rata-rata = s_total / t_total
- v_rata-rata = 15 meter / 8 detik
- v_rata-rata = 1.875 meter/detik

Jadi, kelajuan rata-rata benda tersebut adalah 1.875 meter/detik.