Agar lebih jelas dalam menggunakan rumus percepatan tersebut, berikut ini akan diberikan contoh soal beserta jawabannya yang perlu anda ketahui.
1). Sebuah sepeda melaju dengan kecepatan 2m/s menjadi 6m/s selama 10 detik. Hitunglah percepatan yang dilakukan oleh motor tersebut !
Jawab :
v0 = 2m/s
vt= 6m/s
t = 6 sekon
= 6 – 2/10 = 4/10 = 0,4 m/s2
Jadi percepatan sepeda tersebut setelah 10 detik adalah 0, 4 m/s2
2). Sebuah mobil balap melaju dengan kecepatan awal 18,5 m/s kemudian kecepatannya bertambah secara konstan menjadi 46,1 m/s dalam kurun waktu 2,47 sekon. Hitunglah percepatan rata-rata mobil balap tersebut !
Jawab :
a= = vt – v0 / tt – t0
a = (46,1- 18,5) / 2,47 = 11,17 m/s2
Jadi percepatan rata-rata yang dialami oleh mobil balap tersebut adalah 11,17 m/s2.
Baca Juga :
Katrol Bergerak: Persamaan Tegangan Tali dan Percepatan
Hubungan antara Jarak, Waktu dan Kecepatan
Cara mengukur jarak tempuh, waktu tempuh, dan kecepatan rata-rata kendaraan
3). Sebuah mobil balap bergerak dalam lintasan lurus dan dinyatakan dalam persamaan v(t) = 10 – 8t + 6t2, dengan t dalam sekon dan v dalam m/s. Tentukan percepatan mobil balap tersebut pada saat t = 3 s!
Penyelesaian
Persamaan kedudukan v(t) = 10 – 8t + 6t2
Untuk t = 3 →v(3) = 10 – 8(3) + 6(3)2 = 40 m/s
Ambil 3 selang waktu (∆t) yang berbeda, misalkan ∆t1 = 0,1 s; ∆t2 = 0,01 s; ∆t3 = 0,001 s
Untuk ∆t = 0,1 s
t2 = t1 + ∆t
t2 = 3 + 0,1 = 3,1 s
v(3,1) = 10 – 8(3,1) + 6(3,1)2 = 42,86 m/s
a rata-rata = (v2– v1)/ (t2– t1)
a rata-rata = (42,86 – 40)/ (3,1 – 3)
a rata-rata = 28,6 m/s2
Untuk ∆t = 0,01 s
t2 = t1 + ∆t
t2 = 3 + 0,01 = 3,01 s
v(3,01) = 10 – 8(3,01) + 6(3,01)2 = 40,2806 m/s
a rata-rata = (v2– v1)/ (t2– t1)
a rata-rata = (40,2806 – 40)/ (3,01 – 3)
a rata-rata = 28,06 m/s2
Untuk ∆t = 0,001 s
t2 = t1 + ∆t
t2 = 3 + 0,001 = 3,001 s
v(3,001) = 10 – 8(3,001) + 6(3,001)2 = 40,028006 m/s
a rata-rata = (v2– v1)/ (t2– t1)
a rata-rata = (40,028006 – 40)/ (3,001 – 3)
a rata-rata = 28,006 m/s2
kemudian selang waktu dan percepatan rata-rata dimasukkan dalam tabel berikut ini:
∆t (s) | a (m/s2) |
0,1 | 28,6 |
0,01 | 28,06 |
0,001 | 28,006 |
Berdasarkan tabel di atas, nampak bahwa untuk nilai ∆t yang makin kecil (mendekati nol), percepatan rata-rata makin mendekati nilai 28 m/s2. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa percepatan sesaat pada saat t = 3 s adalah 28 m/s2.
4). Pak Nanda mengendarai sepeda dengan kecepatan 7,2 km/jam. Pada suatu tanjakan, siswa tersebut mengurangi kecepatannya sebesar 0,5 m/s2 selama 2 sekon. Berapakah kecepatan akhir siswa tersebut?
Penyelesaian
v1 = 7,2 km/jam
v1 = 7,2 (1.000/3.600) m/s
v1 = 2 m/s
a = −0,5 m/s2 (tanda negatif menunjukkan perlambatan)
t = 2 s
Ditanya = v2
Dari persamaan percepatan berikut:
a = (v2– v1)/t
Kita mendapatkan persamaan:
v2 = v1 +at
v2 = 2 + (−0,5 × 2)
v2 = 1 m/s
v2 = 3,6 km/jam
jadi, kecepatan akhirnya adalah 3,6 km/jam.