▷ Akselerasi

Artikel ini menjelaskan apa itu percepatan dalam fisika. Nah, Anda akan menemukan pengertian percepatan dalam fisika, cara menghitung percepatan suatu benda, contoh percepatan dan konsep fisika lainnya yang berkaitan dengan percepatan.

Apa itu akselerasi?

Percepatan adalah besaran yang menunjukkan variasi kecepatan suatu benda per satuan waktu. Dalam fisika, percepatan didefinisikan sebagai perbandingan antara pertambahan kecepatan dan pertambahan waktu.

Percepatan dapat disebabkan oleh perubahan besaran kecepatan dan arahnya. Jadi, benda yang mengalami percepatan berarti benda tersebut bergerak lebih cepat atau berubah arah.

Misalnya percepatan suatu benda yang bergerak adalah 1 m/s ² , berarti benda tersebut akan bergerak lebih cepat sebesar 1 m/s setiap detiknya. Jadi jika pada waktu t=5 s kecepatannya 3 m/s, maka pada waktu t=6 s kecepatannya adalah 4 m/s.

Perlu diingat bahwa percepatan merupakan besaran vektor, sehingga dalam fisika dinyatakan dengan vektor. Artinya percepatan mempunyai arti dan arah:

Jika percepatan mempunyai arah dan arah yang sama dengan kecepatan, maka benda akan melaju semakin cepat.
Jika percepatan mempunyai arah yang sama dengan kecepatan tetapi arahnya berlawanan, maka benda akan semakin lambat hingga berhenti atau bahkan mundur.
Jika percepatan berbeda arah dengan kecepatan, maka benda akan berubah arah.

Umumnya dalam fisika, lambang percepatan adalah huruf a.

rumus percepatan

Percepatan sama dengan perubahan kecepatan (Δv) dibagi perubahan waktu (Δt). Oleh karena itu, dalam fisika, untuk menghitung percepatan suatu benda, selisih kecepatan akhir dan kecepatan awal harus dibagi dengan selisih momen akhir dan momen awal (a = Δv/Δt).

Oleh karena itu, rumus menghitung percepatan dalam fisika adalah sebagai berikut:

Emas:

$a$

adalah percepatan.
$\Delta v$

adalah peningkatan kecepatan.
$\Delta t$

adalah variasi temporal.
$v_f$

adalah kecepatan akhir.
$v_i$

adalah kecepatan awal.
$t_f$

adalah momen terakhir.
$t_i$

adalah momen awal.

Percepatan dinyatakan dalam satuan kecepatan dibagi satuan waktu. Oleh karena itu, satuan percepatan dalam Sistem Internasional (SI) adalah meter dibagi detik kuadrat (m/s ² ).

Nilai percepatan suatu benda harus diartikan sebagai berikut:

a>0 : jika percepatannya positif, berarti kecepatannya bertambah seiring waktu.
a<0 : jika percepatannya negatif, berarti kecepatannya berkurang terhadap waktu.
a=0 : jika percepatannya nol, berarti kecepatannya konstan terhadap waktu.

➤ Lihat: Rumus Kecepatan

Contoh Percepatan

Setelah kita mengetahui pengertian percepatan dan rumusnya, mari kita simak beberapa contoh nilai percepatan dalam kehidupan sehari-hari agar lebih memahami konsep tersebut.

Percepatan sebuah lift yang membawa penumpang: 1 m/s ²
Percepatan seorang pengendara sepeda : 1,7 m/ ^s2
Percepatan sebuah mobil balap : 8-9 m/ ^s2
Percepatan gravitasi : 9,81 m/s ²
Akselerasi pengereman saat membuka parasut : 30 m/ ^s2
Akselerasi peluncuran pesawat ruang angkasa: 40-60 m/s ²
Percepatan piston sebuah mesin pembakaran dalam : 300 m/s ²

Percepatan rata-rata dan percepatan sesaat

Pada bagian ini kita akan melihat perbedaan antara percepatan rata-rata dan percepatan sesaat, karena keduanya merupakan jenis percepatan yang sering digunakan dalam fisika.

Percepatan rata-rata adalah percepatan yang ditempuh suatu benda yang bergerak jika benda tersebut bergerak dengan percepatan konstan sepanjang lintasannya. Percepatan rata-rata dihitung dengan membagi perubahan kecepatan dengan selang waktu yang telah berlalu.

$a_m=\cfrac{\Delta v}{\Delta t}=\cfrac{v_f-v_i}{t_f-t_i}$

➤ Lihat: Latihan akselerasi rata-rata yang diselesaikan

Sedangkan percepatan sesaat adalah percepatan yang dimiliki suatu benda pada saat tertentu, sehingga percepatan sesaat suatu benda dapat berubah setiap saat. Secara matematis, percepatan sesaat didefinisikan sebagai batas percepatan rata-rata pada selang waktu mendekati nol:

$\displaystyle \vv{a_i}=\lim_{\Delta t\to 0}\vv{a_m}=\lim_{\Delta t\to 0}\frac{\Delta \vv{v_i}}{\ Delta t}=\frac{d\vv{v_i}}{dt}$

➤ Lihat: Latihan akselerasi sesaat yang terselesaikan

Komponen intrinsik percepatan

Selanjutnya kita akan melihat apa saja komponen intrinsik percepatan dan apa tujuan dari masing-masing komponen vektor tersebut.

Percepatan terdiri dari dua komponen intrinsik: percepatan tangensial ( _at ) dan percepatan normal ( _ac ).

Akselerasi tangensial (atau akselerasi linier) : ini adalah komponen akselerasi yang mengubah modul kecepatan. Percepatan tangensial bersinggungan dengan lintasan benda bergerak.
Percepatan sentripetal (atau percepatan normal) : ini adalah komponen percepatan yang mengubah arah kecepatan. Percepatan sentripetal tegak lurus terhadap kecepatan benda yang bergerak.

➤ Lihat: Akselerasi tangensial (atau akselerasi linier)
➤ Lihat: Akselerasi sentripetal (atau akselerasi normal)

percepatan tangensial dan percepatan sentripetal

Jadi, amplitudo percepatan setara dengan akar kuadrat dari jumlah kuadrat komponen intrinsiknya:

$|\vv{a}|=\sqrt{a_t^2+a_c^2}$

Misalnya, benda yang menggambarkan gerak melingkar tidak beraturan menunjukkan percepatan tangensial dan percepatan sentripetal, karena kecepatannya mengubah modul dan arah.

➤ Lihat: Apa itu gerak melingkar?

Akselerasi dan kekuatan

Terakhir, kita akan melihat hubungan antara percepatan dan gaya, karena keduanya adalah konsep fisika yang terkait secara matematis.

Gaya yang diterapkan pada suatu benda sama dengan massa benda dikalikan percepatan yang dialami benda tersebut.

$F=m\cdot a$

Singkatnya, gaya dan percepatan mempunyai hubungan yang berbanding lurus. Jadi, semakin besar percepatan suatu benda, semakin besar pula gaya yang diberikan padanya.

Akselerasi (fisika)