Percepatan: pengertian, rumus, contoh, perbedaan

Percepatan suatu benda adalah besaran yang menunjukkan bagaimana kecepatan benda berubah dalam satuan waktu. Karena kecepatan adalah besaran vektor (yaitu, ia memiliki arah), percepatan juga demikian. Biasanya percepatan diwakili oleh tanda a dan satuan pengukurannya dalam Sistem Internasional adalah m / s2 (meter per detik kuadrat).

Asal usul percepatan sebagai sebuah konsep berasal dari studi mekanika oleh Isaac Newton (pendiri mekanika klasik), di mana ia memastikan bahwa suatu benda akan mempertahankan gerak luruh dan beraturan (GLB) kecuali ada gaya lain yang mendorongnya bertindak menyebabkan percepatan.

Gaya-gaya ini dapat menghasilkan percepatan yang menyebabkan benda menambah atau mengurangi kecepatannya. Penting untuk dicatat bahwa ketika bekerja dengan vektor, penting untuk menentukan arah. Jika, misalnya, kita mendefinisikan timur sebagai arah gerakan positif, maka percepatan positif selalu menyiratkan peningkatan kecepatan. Namun, percepatan negatif dapat mengindikasikan penurunan kecepatan di arah timur, atau peningkatan di arah barat.

Jika suatu benda mengalami perubahan percepatan dalam periode waktu tertentu, maka apa yang didefinisikan sebagai “percepatan rata-rata” dapat dihitung, yang merupakan rata-rata percepatan yang dikirimkannya dalam rentang waktu tersebut.

Pengertian Percepatan dalam fisika

Dalam fisika, percepatan adalah laju di mana kecepatan benda berubah terhadap waktu. Percepatan merupakan suatu vektor yang menunjuk ke arah yang sama dengan perubahan kecepatan. Ini adalah besaran vektor karena mempunyai besaran dan arah. Lawan dari percepatan adalah perlambatan.

Percepatan disertai dengan gaya, seperti yang dijelaskan oleh Hukum Kedua Newton. Gaya sebagai vektor adalah produk dari massa benda yang dipercepat dan percepatan (vektor), atau F = ma. Satuan SI percepatan adalah meter per detik kuadrat (m / s2).

Keadaan suatu benda dapat digambarkan secara grafis dengan membuat grafik posisi benda dari waktu ke waktu. Jarak sebagai sumbu x terhadap waktu grafik dapat digunakan untuk membuat grafik lain yang menunjukkan perubahan dalam kecepatan dari waktu ke waktu. Karena percepatan merupakan kecepatan dalam m / s dibagi dengan waktu, kita selanjutnya dapat menurunkan grafik percepatan dari posisi grafik kecepatan benda atau posisi.

Grafik posisi benda dari waktu ke waktu mirip dengan keadaanan mobil. Pada awalnya, posisi objek berubah perlahan-lahan karena perubahan kecepatan. Di tengah, kecepatan konstan dan posisi perubahan pada tingkat yang konstan. Saat melambat menjelang akhir, posisi berubah lebih lambat.

Kecepatan bertambah di awal karena di awal benda mempercepat kecepatannya, kemudian tetap konstan di tengah sebelum melambat menjelang akhir. Untuk melakukan hal ini, kita juga dapat merencanakan kemiringan grafik kecepatan terhadap waktu.

Benda k tersebut meningkatkan kecepatan dan mengubah posisi perlahan pada awalnya sehingga menunjukkan bahwa benda meningkat pada percepatan konstan. Di tengah, ketika benda berubah posisi pada kecepatan konstan, percepatan adalah 0. Hal ini karena benda tidak lagi mengubah kecepatan dan berkeadaan dengan laju yang konstan. Menjelang akhir keadaan, benda melambat.

grafik perubahan kecepatan
Grafik kecepatan yang berubah dalam selang waktu t menunjukan adanya percepatan gerak benda

Rumus

Mekanika klasik memahami percepatan sebagai variasi kecepatan benda sepanjang waktu. Secara matematis ini ditulis sebagai: a = dv / dt, di mana a adalah percepatan, dv perbedaan kecepatan dan dt saat percepatan terjadi.

Lebih tepatnya, dv dan dt didefinisikan sebagai berikut:

  • dv = vf – vi, di mana vf adalah kecepatan akhir dan vi, kecepatan awal. Perbedaan ini menunjukkan arah percepatan.
  • dt = tf – ti, di mana tf adalah waktu terakhir dan ti adalah waktu awal pergerakan. Kecuali dinyatakan lain, waktu awal biasanya diambil sebagai 0 detik.

Di sisi lain, ada hubungan proporsional antara gaya (F) yang diterapkan pada benda dengan massa (m), dan percepatan (a) yang diperolehnya. Rumus yang menggambarkan hubungan ini adalah hukum kedua Newton:

F = m.a yang darinya diperoleh rumus percepatan a = F / m

Kecepatan dan Percepatan

Kecepatan dan percepatan adalah dua konsep yang berbeda. Kecepatan menunjukkan jumlah jarak yang ditempuh suatu benda dalam satuan waktu (untuk alasan ini ia memiliki satuan m / s, misalnya), sedangkan percepatan adalah variasi dari kecepatan tersebut dalam satuan waktu (dan karena itu ia memiliki satuan m / s2, misalnya).

Contoh percepatan

  • Bola bilyar berakselerasi saat dipukul dengan tongkat biliar. Mengetahui gaya yang diberikan oleh tongkat dan massa bola, kita bisa mendapatkan percepatannya.
  • Jika kita mengetahui kecepatan kereta tepat sebelum mulai rem dan waktu yang dibutuhkan untuk mencapai kecepatan nol, maka kita dapat menghitung perlambatannya (percepatan negatif).
  • Sebuah benda terlempar dari balkon (kemudian kecepatan awalnya nol) dan karena gaya gravitasi, benda itu akan jatuh dengan kecepatan yang akan meningkat hingga maksimum di lantai. Jika kita mengetahui kecepatan akhir ini dan waktu yang dibutuhkan untuk turun, kita dapat memperoleh percepatan (yang akan menjadi percepatan gravitasi).

Kata kunci:

  • Percepatan adalah tingkat di mana kecepatan benda berubah terhadap waktu.
  • Percepatan adalah vektor yang menunjuk ke arah yang sama dengan perubahan kecepatan, meskipun mungkin tidak selalu berada dalam arah gerakannya.
  • Karena percepatan kecepatan dalam m / s dibagi dengan waktu, kita dapat memperoleh grafik percepatan dari grafik kecepatan benda.

Fisika modern – apa yang dipelajari juga cabangnya
Tegangan normal: terdiri dari apa, bagaimana cara menghitungnya, contoh
Permitivitas listrik – apa itu, rumus, percobaan
Kalor sensibel: konsep, rumus, dan latihan yang diselesaikan