Percepatan adalah sebuah perubahan kecepatan suatu benda dalam satuan waktu tertentu. Secara umum, percepatan dilihat sebagai gerakan dari suatu objek yang semakin cepat maupun semakin lambat. Dalam mempelajari ilmu fisika, Sedulur akan menemui materi mengenai rumus percepatan dan kecepatan tersebut dalam pembahasan gerak lurus.
Percepatan merupakan besaran vektor sehingga memiliki suatu arah dan nilai. Satuan percepatan dalam SI adalah m/s dengan simbol penulisan berupa huruf a. Lebih lanjut, percepatan dibagi menjadi dua jenis, yakni percepatan sesaat dan percepatan rata-rata.
Untuk lebih jelasnya, simak rumus percepatan beserta contoh soal dan pembahasannya berikut ini, ya!
BACA JUGA: Hukum Pascal: Pengertian, Bunyi, Rumus, dan Penerapannya
Notasi umum rumus percepatan
Sebelum membahas mengenai rumus percepatan, sebelumnya perlu diketahui bahwa percepatan merupakan perubahan kecepatan benda dalam selang waktu tertentu. Menurut Kamus Besar Bahasa Indonesia, percepatan diartikan sebagai laju perubahan kecepatan vektor atau tingkat pertambahan kecepatan yang biasanya dicatat dalam gravitasi (G).
Perlu diketahui bahwa percepatan hanya akan timbul ketika kecepatan suatu benda berubah. Jika kecepatan suatu benda tetap, maka benda tersebut dianggap tidak mengalami percepatan. Percepatan juga dapat bernilai positif maupun bernilai negatif.
Percepatan bernilai positif jika kecepatan benda bertambah setiap waktu. Sementara percepatan bernilai negatif terjadi karena kecepatan benda nya bernilai negatif terhadap waktu atau biasa disebut sebagai perlambatan.
Berikut adalah notasi umum rumus percepatan.
a = Δv / Δt
Atau
a = V2 – V1 / t2 – t1
Keterangan:
a = percepatan rata–rata (m/s²)
Δv = perubahan kecepatan (m/s)
Δt = selang waktu (s)
V1 = kecepatan awal (m/s)
V2 = kecepatan akhir (m/s)
t1 = waktu awal (s)
t2 = waktu akhir (s)
Telah disebutkan bahwa percepatan dibagi menjadi dua jenis, yakni percepatan rata-rata dan percepatan sesaat. Perlu diketahui bahwa untuk menghitung percepatan sesaat (a), gerak suatu benda harus memiliki waktu yang begitu singkat, yaitu nilai selang waktu (Δt) nya harus mendekati angka nol.
Rumus percepatan rata-rata
a = Δv / Δt
Keterangan:
a = percepatan rata–rata (m/s²)
Δv = perubahan kecepatan (m/s)
Δt = selang waktu (s)
Rumus percepatan sesaat
a = Δt lim -> 0 Δv/Δt
a = percepatan sesaat (m/s²)
Δv = perubahan kecepatan (m/s)
Δt = selang waktu (s)
BACA JUGA: Rumus Energi Kinetik Beserta Contoh Soal & Pembahasannya
Rumus percepatan sentripetal
Dalam menentukan percepatan sentripetal, Sedulur dapat menyelesaikannya dengan menggunakan konsep gerak melingkar beraturan. Gerak melingkar beraturan merupakan gerak suatu benda yang bergerak dengan kecepatan konstan pada sebuah lingkaran.
Sebuah benda yang bergerak dengan lintasan melingkar memiliki arah yang selalu berubah mengikuti arah lintasannya. Dengan demikian, kecepatan benda tidak akan konstan meskipun kelajuannya konstan.
Kecepatan benda yang tidak konstan memiliki percepatan. Namun percepatan yang dialami tidak mengubah kelajuan benda, tetapi mengubah arah gerak benda. Percepatan tersebut dikenal sebagai percepatan sentripetal.
Berikut adalah rumus percepatan sentripetal
αs = rω²
Atau
αs = v²/r
Keterangan:
as = percepatan sentripetal (m/s²)
r = jari-jari (m)
ω = kecepatan sudut (rad/s)
v = kecepatan linear (m/s)
Rumus percepatan gravitasi
Percepatan gravitasi dari suatu objek yang berada pada permukaan laut dinyatakan ekuivalen dengan 1 g sehingga dapat didefinisikan memiliki nilai 9,80665 m/s² atau mudahnya 9,8 m/s². Nilai percepatan gravitasi diperoleh dari perumusan umum gaya gravitasi selang dua benda (obyek dan bumi).
Berikut adalah rumus percepatan gravitasi.
g = G x M / r²
Keterangan:
G = konstanta gravitasi (Nm²/Kg²)
M = massa bumi (Kg)
m = massa objek (Kg)
r = jarak selang titik pusat massa bumi dengan titik pusat massa objek (m)
Rumus percepatan gaya
Diketahui bersama bahwa Gaya (F) merupakan sebuah besaran turunan dari hasil perkalian antara massa (m) dengan percepatan (a). Dengan demikian, rumus percepatan benda jika diketahui massa dan gaya disebut sebagai rumus percepatan gaya.
Rumus percepatan gaya adalah:
F = m.a
maka
a = F/m
Keterangan:
a = percepatan (m/s²)
F = gaya (N)
m= massa (kg)
BACA JUGA: Rumus Besaran Vektor Dalam Fisika Beserta Contoh Soalnya
Contoh soal dan pembahasan
- Sebuah Motor awalnya bergerak dengan kecepatan yaitu 10 m/s kemudian di depannya ada seekor sapi lewat dan akhirnya motor tersebut bergerak dengan kecepatan yakni 2 m/s dalam waktu 4 detik. Hitunglah perlambatan dari motor tersebut ?
Jawab:
Diketahui:
v1 = 10 m/s
v2 = 2 m/s
t = 4 s
Ditanya:
Nilai a ?
Dijawab:
a = (v2 – v1) / t
a = (2 – 10) / 4
a = (-8) / 4
a = -2 m/s²
Jadi, perlambatan yang dialami oleh motor tersebut adalah -2 m/s².
- Sebuah benda bergerak melingkar beraturan sebanyak 300 putaran tiap menit (rpm). Apabila diameter lingkaran 80 cm, berapakah percepatan sentripetal benda tersebut!
Jawab:
Diketahui:
Kecepatan sudut (ω) = 300 rpm = (300)(2π/60) = 10π rad/s
Diameter (d) = 80 cm
Jari-jari (r) = 80/2 = 40 cm = 0,4 m
Ditanya:
Percepatan sentripetal (as) ?
Dijawab:
αs = ω²r
αs = (10π)²(0,4)
αs = (100π²)(0,4)
αs = 40 π² m/s²
Jadi, percepatan sentripetal pada benda yang melakukan gerak melingkar tersebut adalah 40 π² m/s².
- Diketahui sepeda motor melaju dengan kecepatan awal 2 m/s. Setelah motor melaju 10 sekon, kecepatan motor tersebut bertambah menjadi 4 m/s. Hitunglah percepatan yang dialami oleh mobil tersebut ?
Jawab:
Diketahui:
v1 = 2 m/s
v2 = 4 m/s
t1 = 0 sekon
t2 = 4 sekon
Ditanya:
Nilai a ?
Dijawab:
a = (v2 – v1) / (t2 – t1)
a = (4 – 2) / (4 – 0)
a = 2/4
a = 0,5 m/s²
Jadi, percepatan yang dialami oleh sepeda motor tersebut adalah 0,5 m/s².
Nah, itulah informasi mengenai rumus percepatan beserta contoh soal dan pembahasannya. Semoga informasi ini dapat bermanfaat bagi Sedulur semua yang sedang belajar ilmu fisika mengenai gerak lurus. Selamat belajar!
Mau belanja bulanan nggak pakai ribet? Aplikasi Super solusinya! Mulai dari sembako hingga kebutuhan rumah tangga tersedia lengkap. Selain harganya murah, Sedulur juga bisa merasakan kemudahan belanja lewat handphone. Nggak perlu keluar rumah, belanjaan pun langsung diantar.
Bagi Sedulur yang punya toko kelontong atau warung, bisa juga lho belanja grosir atau kulakan lewat Aplikasi Super. Harga dijamin lebih murah dan bikin untung makin melimpah.
