Kecepatan adalah ukuran laju di mana suatu benda mengubah posisinya. Meskipun sering disalahartikan dengan kecepatan, arah pergerakan objek diperlukan untuk pengukuran ini. Ada banyak jenis pengukuran kecepatan, termasuk rata-rata, sesaat, percepatan, radial, dan sudut. Ini adalah konsep dasar dalam fisika, dan memiliki banyak aplikasi dalam kehidupan sehari-hari.
Kecepatan Versus Kecepatan
Istilah kecepatan dan kecepatan sering membingungkan, dan dalam beberapa situasi mereka digunakan secara bergantian. Namun, ini secara teknis tidak benar, karena kecepatan memperhitungkan perpindahan objek — yaitu, jarak antara titik awal dan akhir — dan kecepatan tidak. Jika hanya jarak yang ditempuh dan waktu yang dimasukkan, yang diukur adalah kecepatan.
Kecepatan adalah besaran skalar, artinya itu adalah jumlah sederhana dari sesuatu; itu hanya mencakup seberapa cepat sesuatu bergerak. Dalam istilah ilmiah, kecepatan sering diukur dalam meter per detik, meskipun baik satuan maupun waktu berbeda-beda dalam aplikasi lain; sebuah mobil yang melaju dengan kecepatan 60 mil per jam (mph) atau 96.5 kilometer per jam (kph), misalnya, bergerak dengan kecepatan tertentu. Hanya laju gerakan yang diperlukan — seberapa jauh objek bergerak selama waktu tertentu. Ini adalah rumus untuk kecepatan:
Kecepatan = Jarak / Waktu
Kecepatan adalah besaran vektor, sehingga tidak hanya mencakup jumlah, tetapi juga bagaimana bergerak dalam ruang — arah. Arah ditentukan oleh perpindahan, yaitu jarak antara tempat benda mulai dan tempat berhentinya. Ini tidak harus sama dengan jarak yang ditempuh; jika titik A dan titik B terpisah 2 km, tetapi seseorang berjalan sejauh 3.5 km untuk pergi dari A ke B, perpindahannya masih 2 km. Arah dari titik A ke B harus disertakan saat menjelaskan pengukuran ini, seperti “1.4 meter per detik, utara”.
Ini adalah rumus untuk kecepatan:
Kecepatan = Perpindahan / Waktu
Karena kecepatan tidak memperhitungkan jarak yang ditempuh, kecepatan rata-rata suatu benda dan kecepatan rata-ratanya bisa sangat berbeda. Jika seseorang menempuh jarak 3.5 km dari titik A ke titik B dalam waktu 45 menit, ia memiliki kecepatan rata-rata 4.66 km/jam. Jika perpindahan antara A dan B hanya 2 km ke utara, bagaimanapun, kecepatan rata-ratanya adalah 2.66 km per jam ke utara.
Seketika dan Konstan
Ada dua cara dasar untuk memberikan kecepatan suatu benda. Kecepatan sesaat adalah kecepatan dan arah benda bergerak pada saat tertentu, sedangkan kecepatan konstan (atau rata-rata) adalah ketika sesuatu bergerak dengan kecepatan dan arah yang sama dari waktu ke waktu. Sebagai contoh, seorang wanita mungkin memiliki kecepatan sesaat 1.4 m/s ke timur pada suatu titik waktu tertentu ketika dia berjalan ke arah itu. Agar ini menjadi kecepatan konstan, dia harus terus berjalan ke arah ini dengan kecepatan ini untuk beberapa waktu. Jika dia mengubah arah atau berjalan di jalur melingkar yang membawanya kembali ke titik awalnya, dia tidak memiliki kecepatan konstan karena dia tidak bergerak ke arah yang sama dengan kecepatan yang sama.
Percepatan
Istilah “percepatan” digunakan untuk menjelaskan bagaimana suatu benda mengubah kecepatannya dari waktu ke waktu. Secara sederhana, benda dipercepat atau diperlambat, tetapi karena ini adalah besaran vektor, maka arahnya juga harus disertakan. Sebuah benda yang mengubah arahnya, bahkan dengan kecepatan konstan, juga mengubah percepatannya. Karena kecepatan diukur dalam jarak dari waktu ke waktu, seperti m/s, percepatan diukur dalam jarak dari waktu ke waktu, atau m/s2.
Dalam fisika, positif (+) dan negatif (-) biasanya menunjukkan arah, bukan kecepatan; oleh karena itu, ketika sesuatu memiliki percepatan negatif, itu tidak harus melambat, itu bergerak ke arah tertentu. Positif biasanya kanan atau atas, sedangkan negatif kiri atau bawah.
Kecepatan Sudut
Ketika sebuah benda bergerak menuju atau menjauh dari titik asalnya, dikatakan memiliki kecepatan radial atau linier. Kecepatan sudut adalah ketika sebuah benda berputar di sekitar titik pusat dalam gerakan melingkar. Seperti jenis lainnya, ini diukur dengan seberapa jauh objek telah melakukan perjalanan dari waktu ke waktu. Karena objek bergerak dalam lintasan melingkar, jarak sudut dapat diukur dalam radian, derajat, atau putaran. Meskipun objek yang bergerak dalam lingkaran dapat kembali ke titik awalnya, ia memiliki arah — searah jarum jam (negatif) atau berlawanan arah jarum jam (positif).