Kelajuan Dan Kecepatan (Besaran Skalar dan Besaran Vektor)

Pelajaran tentang kelajuan dan kecepatan merupakan pelajaran Fisika SMA kelas X semester I. Sebelum membahas tentang kelajuan dan kecepatan, terlebih dahulu kita mengingat tentang besaran skalar dan besaran vektor. Besaran skalar adalah besaran yang hanya mempunyai nilai saja, tetapi tidak mempunyai arah. Besaran skalar selalu bernilai positif. Contohnya adalah panjang meja sekolah kita adalah 1 meter. Tidak mungkin panjang meja -1 meter. Contoh lain adalah luas. Pak Hary mempunyai tanah seluas 4 hektar. Tidak mungkin akan dikatakan Pak Hary mempunyai tanah seluas -4 hektar. Contoh besaran skalar yang lain selain panjang dan luas adalah kelajuan, jarak, volume, massa, suhu, waktu, jumlah zat, dan masih banyak lagi contoh yang lain.

Sedangkan besaran vektor adalah besaran yang mempunyai nilai dan arah. Besaran vektor bisa bernilai negatif. Tanda negatif biasanya digunakan untuk menunjukkan arah. Contohnya adalah gaya. Sebagai contoh, Andi mendorong mobil dengan gaya 100 newton ke arah utara. Berarti jika Andi mendorong mobil ke arah selatan dengan gaya 100 newton, maka dikatakan Andi mendorong mobilnya dengan gaya -100 Newton. Contoh besaran vektor yang lain adalah Usaha, percepatan, perpindahan, kecepatan dan lain-lain.

Perpindahan dan Jarak

Seperti dijelaskan diatas, perpindahan merupakan besaran vektor sedangkan jarak merupakan besaran skalar. Yang perlu diperhatikan pada perpindahan hanyalah keadaan awal dan keadaan akhir. Sebagai contoh, jika Shinta berjalan lurus dari titik A ke titik B yang berjarak 100 meter dari titik A, diteruskan ke titik C yang berjarak 50 meter dari titik C, kemudian kembali lagi ke titik B. Maka dikatakan jarak yang ditempuh Shinta adalah :

S = Jarak AB + Jarak BC + Jarak CB
S = 100 m + 50 m + 50 m
S = 50 m

Dan perpindahan yang dilakukan Shinta dapat dijelaskan sebagai berikut. Semula Shinta berada dititik A, keadaan akhir Shinta berada dititik B. Jadi perpindahan yang dilakukan Shinta sama dengan jarak AB.

x = AB
x = 100 m.

Bagaimana sudah dapat membedakan antara jarak dan perpindahan?

Kelajuan dan Kecepatan

Juga telah dijelaskan di atas bahwa kelajuan merupakan besaran skalar dan kecepatan merupakan besaran vektor. Kelajuan dan kecepatan memiliki satuan yang sama yakni meter per sekon (m/s). Hal ini berarti keduanya memiliki rumus yang juga hampir sama, yakni besaran panjang dibagi besaran waktu.

Namun, karena kelajuan merupakan besaran skalar, maka nilai panjang diambil dari besaran skalar yakni, jarak. Oleh karena itu, kelajuan dihitung dengan rumus :

v = Jarak / waktu
v = S/t

Sedangkan kecepatan merupakan besaran vektor, maka nilai panjang diambil dari besaran vektor, yakni perpindahan. Oleh karena itu, kecepatan dihitung dengan rumus :

v = perpindahan / waktu
v = ∆x/t

Sebagai contoh, Shinta berjalan dari titik A ke titik B yang berjarak 100 m selama 7 detik dan diteruskan ke titik C yang berjarak 50 m dalam waktu 2 detik dan kembali lagi ke titik B dalam waktu satu 1. Hitunglah kelajuan dan perpindahan yang dilakukan oleh Shinta!

Jawab :

Jarak yang ditempuh Shinta
S = Jarak AB + Jarak BC + Jarak CB
S = 100 m + 50 m + 50 m
S = 200 m

Perpindahan yang ditempuh Shinta
∆x = Jarak AB
∆x = 100 m

Waktu yang ditempuh Shinta
t = waktu AB + waktu BC + waktu CB
t = 7 s + 3 s + 1 s
t = 10 s

Kelajuan rata-rata = Jarak total / waktu total
v = S/t
v = 200 m / 10 s
v = 20 m/s
Jadi kelajuan rata-rata yang dilakukan Shinta = 20 m/s

Kecepatan rata-rata = Perpindahan / waktu total
v = ∆x / t
v = 100 m / 10 s
v = 10 m/s

Demikianlah konsep jarak dan perpindahan dan kaitannya dengan kelajuan dan kecepatan. Semoga materi Fisika untuk SMA kelas X ini bermanfaat buat pembaca, khususnya bagi para pelajar siswa SMA kelas X. Kalau ada yang ingin berdiskusi, silahkan sampaikan materi diskusi anda dalam kolom komentar dibawah tulisan ini.