Kecepatan

Kecepatan
Karena terjadi perubahan arah saat mobil balap berbelok di lintasan melengkung, kecepatan mobil balap tersebut tidak konstan.
Simbol umum	v, v
Satuan lainnya	mph, ft/s
Dalam satuan pokok SI	m/s
Dimensi SI	L T^−1

Kecepatan (bahasa Inggris: velocity) merupakan besaran turunan yang diturunkan dari besaran pokok panjang dan waktu, dengan rumus kecepatan secara umum yaitu jarak dibagi waktu.[1] Kecepatan besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Besar dari vektor ini disebut dengan kelajuan dan dinyatakan dalam satuan meter per sekon (m/s atau ms^−1).

Kecepatan biasa digunakan untuk merujuk pada kecepatan sesaat yang didefinisikan secara matematis sebagai:

${\displaystyle {\vec {v}}(t)=\lim _{\Delta t\to 0}{\frac {{\vec {r}}(t+\Delta t)-{\vec {r}}(t)}{\Delta t}}={\frac {d{\vec {r}}}{dt}}}$

di mana ${\displaystyle {\vec {v}}(t)}$ adalah kecepatan sesaat pada waktu ${\displaystyle t}$ dan ${\displaystyle {\vec {r}}(t)}$ adalah fungsi perpindahan terhadap waktu.

Selain kecepatan sesaat, dikenal juga besaran kecepatan rata-rata ${\displaystyle {\bar {\mathbf {v} }}}$ yang didefinisikan dalam rentang waktu ${\displaystyle \Delta t\,}$ yang tidak mendekati nol.

${\displaystyle {\bar {v}}={\frac {\Delta {r}}{\Delta t}}}$

Kecepatan ditulis dalam bentuk vektor untuk dimensi dua dan keatas, untuk kecepatan dalam dimensi 1, umumnya kecepatan hanya ditulis ${\displaystyle v_{x}}$.

Penulisan vektor kecepatan:

${\displaystyle {\vec {v}}(t)=v_{x}(t){\textbf {i}}+v_{y}(t){\textbf {j}}+v_{z}(t){\textbf {k}}}$ untuk dimensi tiga.

Besar dari vektor kecepatan adalah kelajuan dan tidak seperti kecepatan, kelajuan tidak memiliki arah dan hanya memiliki besar tak negatif.

${\displaystyle \lVert {\vec {v}}(t)\rVert ={\sqrt {v_{x}^{2}(t)+v_{y}^{2}(t)+v_{z}^{2}(t)}}}$

Perbedaan antara kelajuan dan kecepatan

Artikel utama: Kelajuan

Kelajuan diartikan sebagai besaran skalar dan kecepatan adalah vektor. Kelajuan ialah jarak yang ditempuh suatu benda yang dibagi dengan selang waktu atau waktu untuk menempuh jarak itu. sedangkan kecepatan ialah proses berpindahnya suatu benda dibagi selang waktu.[2]

Besaran kinematis pada partikel klasik: massa m, posisi r, kecepatan v, percepatan a.

Kelajuan, besaran skalar dari vektor kecepatan, hanya menunjukkan seberapa cepat suatu benda bergerak.[3][4]

Jenis-Jenis

Kecepatan rata-rata

Kecepatan rata-rata merupakan perbandingan antara perpindahan yang terjadi pada sebuah benda dengan waktu yang diperlukan. Pada kecepatan rata-rata, bentuk lintasan dan cara bergerak dari benda tidak diperhitungkan. Data yang diperlukan dalam pengukuran kecepatan rata-rata adalah posisi awal, posisi akhir dan waktu tempuh.[5]

Kecepatan osilasi

Kecepatan osilasi adalah kecepatan yang mengukur berapa cepat perubahan simpangan titik-titik pada medium. Kecepatan osilasi mengukur berapa cepat gerakan naik dan turun simpangan pada gelombang transversal. Sedangkan untuk gelombang longitudinal, kecepatan osilasi mengukur berapa cepat getaran maju mundur titik-titik dalam medium.[6]

Kecepatan rambat gelombang

Kecepatan rambat gelombang adalah kecepatan yang mengukur berapa cepat pola osilasi berpindah dari satu tempat ke tempat yang lain. Kecepatan rambat gelombang mengukur berapa cepat sebaran gelombang arah radial keluar meninggalkan titik jatuhnya batu yang dilakukan pada permukaan air.[7]

Satuan kecepatan

Beberapa satuan kecepatan lainnya adalah:

• meter per detik dengan simbol m/s
• kilometer per jam dengan simbol km/jam atau kph
• mil per jam dengan simbol mil/jam atau mph
• knot merupakan singkatan dari nautical mile per jam
• Mach yang diambil dari kecepatan suara. Mach 1 adalah kecepatan suara
• Kecepatan cahaya atau disebut juga sebagai konstanta cahaya dinyatakan dengan simbol ${\displaystyle c=299.792.458\ m/s}$

Perubahan kecepatan tiap satuan waktu dikenal sebagai percepatan atau akselerasi.

Contoh berbagai kecepatan

Berikut disampaikan kecepatan dari yang paling rendah ke tercepat:

• Kecepatan siput = 0.001 ms^−1; 0.0036 km/h; 0.0023 mph.
• Jalan cepat = 1.667 ms^−1; 6 km/h; 3.75 mph.
• Olympic sprinters (rata-rata dalam 100 meter) = 10 ms^−1; 36 km/h; 22.5 mph..
• Batas kecepatan di jalan bebas hambatan Prancis = 36.111 ms^−1; 130 km/h; 80 mph.
• Kecepatan puncak pesawat Boeing 747-8 = 290.947 ms^−1; 1047.41 km/h; 650.83 mph; (officially Mach 0.85)
• Rekor kecepatan pesawat = 980.278 ms^−1; 3,529 km/h; 2,188 mph.
• Space shuttle pada saat masuk orbit bumi = 7,777.778 ms^−1; 28,000 km/h; 17,500 mph.
• Kecepatan suara di udara (Mach 1) adalah 340 ms^−1, dan 1500 ms^−1 di air

Referensi

1. Ponto, Hantje (2018). Dasar Teknik Listrik (PDF). Yogyakarta: DEEPUBLISH. ISBN 978-623-7022-93-0.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
2. Listiana, dkk. (2009). Ilmu Pengetahuan Alam 2 (PDF). Surabaya: Amanah Pustaka Surabaya. hlm. 11. ISBN 978-602-8542-06-7.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
3. Rowland, Todd (2019). "Velocity Vector". Wolfram MathWorld. Diakses tanggal 2 Juni 2019. 
4. Wilson, Edwin Bidwell (1901). Vector analysis: a text-book for the use of students of mathematics and physics, founded upon the lectures of J. Willard Gibbs. hlm. 125.  Earliest occurrence of the speed/velocity terminology.
5. Abdullah, Mikrajuddin (2016). Fisika Dasar I (PDF). Bandung: Institut Teknologi Bandung. hlm. 105.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)
6. Abdullah 2017, hlm. 552-553.
7. Abdullah 2017, hlm. 553.

Daftar pustaka

Abdullah, Mikrajuddin (2017). Fisika Dasar II (PDF). Bandung: Institut Teknologi Bandung.  Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)

Pranala luar

• Online speed units conversion Diarsipkan 2020-10-04 di Wayback Machine.