Kecepatan Rata-Rata: Cara Menghitung dan Contoh
Kecepatan rata - rata atau kecepatan rata - rata didefinisikan sebagai hasil bagi antara ruang yang ditempuh dan waktu yang dihabiskan untuk bepergian melalui ruang itu. Kecepatan adalah besaran yang mendasar baik secara fisik maupun kehidupan sehari-hari masyarakat. Ini hadir di hampir semua aspek kehidupan manusia.
Kehadiran kecepatan ini terutama terlihat dalam masyarakat saat ini, di mana ada permintaan untuk kedekatan. Tentu saja, kecepatan secara intrinsik berkaitan dengan banyak fenomena fisik. Entah bagaimana, semua orang punya ide intuitif, kurang lebih akurat, tentang konsep kecepatan.
Penting untuk membedakan antara kecepatan rata-rata dan kecepatan sesaat. Kecepatan sesaat adalah kecepatan yang dibawa suatu benda pada saat tertentu, sedangkan kecepatan rata-rata adalah hasil bagi antara perpindahan dan waktu.
Selain itu, perlu dicatat bahwa kecepatan adalah kuantitas skalar; yaitu memiliki arah, rasa, dan modul. Dengan cara ini, kecepatan diterapkan dalam satu arah.
Dalam sistem internasional, kecepatan diukur dalam meter per detik (m / s), meskipun unit lain sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, seperti kilometer per jam (km / jam).
Bagaimana cara menghitungnya?
Perhitungan kecepatan rata-rata dilakukan dari ekspresi berikut:
v m = Δs / Δt = (s f - s 0 ) / (t f - t 0 )
Dalam persamaan ini, v m adalah kecepatan rata-rata, Δs adalah peningkatan perpindahan dan Δt adalah peningkatan waktu. Di sisi lain, s f dan s 0 adalah perpindahan final dan awal, masing-masing; sementara tf dan t 0 adalah waktu akhir dan awal.
Ekspresi lain untuk perhitungan kecepatan rata-rata adalah:
v m = s t / t t
Dalam ungkapan ini, t adalah total perpindahan dan tt adalah total waktu yang diinvestasikan untuk membuat perpindahan itu.
Seperti yang diamati dalam perhitungan ini, hanya perpindahan total dan total waktu yang digunakan di dalamnya yang diperhitungkan, tanpa sewaktu-waktu perlu diperhitungkan bagaimana perpindahan ini terjadi.
Juga tidak perlu untuk mengetahui apakah tubuh telah dipercepat, telah berhenti atau telah melakukan seluruh perjalanan dengan kecepatan konstan.
Mungkin perlu untuk melakukan perhitungan terbalik untuk menentukan perpindahan total dari kecepatan rata-rata dan total waktu yang dihabiskan.
Dalam hal ini, kita hanya perlu menghapus perpindahan persamaan pertama untuk mendapatkan ekspresi yang memungkinkan kita menghitungnya:
Δs = v m ∙ Δt
Ini juga bisa dilakukan jika Anda perlu menghitung waktu yang dihabiskan untuk perpindahan yang dilakukan dengan kecepatan rata-rata yang diketahui:
Δt = v m ∙ Δs
Unit pengukuran kecepatan
Kecepatan dapat diekspresikan dengan unit yang berbeda. Seperti yang telah disebutkan di atas, dalam Sistem Internasional satuan pengukuran adalah meter per detik.
Namun, tergantung pada konteksnya, mungkin lebih nyaman atau lebih praktis untuk menggunakan unit lain. Jadi, dalam hal sarana transportasi, kilometer per jam biasanya digunakan.
Di sisi lain, dalam Sistem Unit Anglo-Saxon mereka menggunakan kaki per detik ( ft / s ) atau mil per jam ( mph ) untuk kasus alat transportasi.
Dalam navigasi maritim, simpul biasanya digunakan; Di sisi lain, dalam aeronautika nomor Mach kadang-kadang digunakan, yang didefinisikan sebagai hasil bagi antara kecepatan benda dan kecepatan suara.
Contoh perhitungan kecepatan rata-rata
Contoh pertama
Contoh khas di mana mungkin perlu untuk menghitung kecepatan rata-rata adalah perpindahan antara dua kota yang terpisah.
Misalkan kasus di mana kedua total pemindahan (yang tidak harus bersamaan dengan jarak antara kedua kota) dibuat pada perjalanan antara dua kota - misalnya, 216 kilometer - diketahui, serta waktu yang dihabiskan untuk rute itu -Misalnya, tiga jam-.
Perhitungan kecepatan rata-rata akan dilakukan sebagai berikut:
v m = Δs / Δt = 216/3 = 72 km / jam
Jika diinginkan untuk menyatakan kecepatan dalam satuan Sistem Internasional, konversi berikut harus dilakukan:
v m = 72 km / jam = 72 ∙ 1000/3600 = 20 m / s, karena satu kilometer adalah seribu meter dan satu jam memiliki 3600 detik.
Contoh kedua
Kasus praktis lain untuk menghitung kecepatan rata-rata adalah ketika beberapa perjalanan telah dilakukan dalam periode waktu tertentu.
Misalkan seorang wanita yang telah melakukan beberapa tur sepeda selama beberapa hari dan ingin tahu berapa kecepatan total rata-rata perjalanannya.
Wanita itu telah menempuh jarak berikut sepanjang hari berturut-turut: 30 kilometer, 50 kilometer, 40 kilometer dan 20 kilometer.
Waktu masing-masing yang digunakan adalah sebagai berikut: satu setengah jam, dua setengah jam, dua setengah jam, dan satu setengah jam. Kemudian, kecepatan rata-rata yang dihasilkan dihitung sebagai berikut:
v m = (30 + 50 + 40 + 20) / (1, 5 + 2, 5 + 2, 5 + 1, 5) = 17, 5 km / jam
Contoh kecepatan rata-rata
Mungkin menarik untuk mengetahui beberapa contoh kecepatan perpindahan rata-rata untuk memiliki gagasan yang lebih intuitif tentang berbagai nilai yang dapat diambil oleh kecepatan.
Dalam kasus seseorang berjalan, nilai kecepatan rata-rata mereka dianggap 5 kilometer per jam. Jika orang yang sama berjalan, ia dapat mencapai setengah dari kecepatan rata-rata itu.
Kecepatan rata-rata pengendara sepeda amatir dapat diperkirakan sekitar 16 kilometer per jam, sedangkan untuk pengendara sepeda profesional di jalan, kecepatan rata-rata mencapai nilai 45 kilometer per jam.
Topan kategori 1 dapat memiliki kecepatan rata-rata 119 kilometer per jam. Akhirnya, kecepatan orbital rata-rata Bumi di sekitar Matahari adalah 107 218 kilometer per jam.
