Topik ini akan berguna tidak hanya untuk siswa sekolah menengah, tetapi bahkan untuk orang dewasa. Selain itu, artikel ini akan menarik bagi para orang tua yang ingin menjelaskan hal-hal sederhana mulai dari ilmu pengetahuan alam kepada anak-anaknya. Di antara topik yang sangat penting adalah kecepatan dalam fisika.
Cukup sering, siswa tidak dapat menemukan cara untuk memecahkan masalah, membedakan antara jenis kecepatan yang tersedia, dan bahkan lebih sulit untuk memahami definisi ilmiah. Di sini kami akan mempertimbangkan semuanya dalam bahasa yang lebih mudah diakses, sehingga semuanya tidak hanya jelas, tetapi bahkan menarik. Namun Anda tetap harus mengingat beberapa hal, karena ilmu teknik (fisika dan matematika) membutuhkan penghafalan rumus, satuan ukuran, dan tentu saja arti simbol dalam setiap rumus.
Di mana bertemu?
Untuk memulainya, mari kita ingat bahwa topik ini mengacu pada bagian fisika seperti mekanika, subbagian "Kinematika". Selain itu, studi tentang kecepatan tidak berakhir di sini, tetapi pada bagian berikut:
- optik,
- fluktuasi dan gelombang,
- termodinamika,
- fisika kuantum dan seterusnya.
Juga, konsep kecepatan ditemukan dalam kimia, biologi, geografi, ilmu komputer. Dalam fisika, topik "kecepatan" paling sering ditemui dan dipelajarimendalam.
Selain itu, kata ini digunakan dalam kehidupan sehari-hari oleh kita semua, terutama di kalangan pengendara, pengemudi kendaraan. Bahkan koki berpengalaman terkadang menggunakan ungkapan seperti "kocok putih telur dengan mixer dengan kecepatan sedang."
Apa itu kecepatan?
Kecepatan dalam fisika adalah besaran kinematik. Artinya jarak yang ditempuh suatu benda dalam selang waktu tertentu. Katakanlah seorang pemuda pindah dari rumah ke toko, menempuh jarak dua ratus meter dalam satu menit. Sebaliknya, nenek tuanya akan melewati rute yang sama dalam enam menit dalam langkah-langkah kecil. Artinya, pria itu bergerak jauh lebih cepat daripada kerabatnya yang lebih tua, karena ia mengembangkan kecepatan lebih banyak, mengambil langkah-langkah panjang yang sangat cepat.
Hal yang sama harus dikatakan tentang sebuah mobil: satu mobil berjalan lebih cepat dan yang lain lebih lambat, karena kecepatannya berbeda. Nanti kita akan melihat banyak contoh terkait dengan konsep ini.
Rumus
Pada pelajaran di sekolah, rumus kelajuan dalam fisika perlu diperhatikan agar memudahkan dalam menyelesaikan soal.
- V masing-masing adalah kecepatan gerakan;
- S adalah jarak yang ditempuh oleh suatu benda ketika berpindah dari satu titik ke titik lain di ruang angkasa;
- t – waktu perjalanan.
Anda harus ingat rumusnya, karena akan berguna di masa depan ketika memecahkan banyak masalah dan tidak hanya. Misalnya, Anda mungkin bertanya-tanya bagaimanakecepatan dari rumah ke tempat kerja atau tempat belajar. Tetapi Anda dapat mengetahui jarak terlebih dahulu menggunakan peta di ponsel cerdas atau komputer Anda, atau menggunakan versi kertas, mengetahui skala dan membawa penggaris. Selanjutnya, Anda mencatat waktu sebelum Anda mulai bergerak. Saat Anda tiba di tempat tujuan, lihat berapa menit atau jam yang dibutuhkan untuk melewati tanpa henti.
Diukur dalam apa?
Kecepatan paling sering diukur dalam satuan SI. Di bawah ini tidak hanya satuan, tetapi juga contoh penggunaannya:
- km/j (kilometer per jam) - transportasi;
- m/s (meter per detik) - angin;
- km/s (kilometer per detik) – benda luar angkasa, roket;
- mm/h (milimeter per jam) - cairan.
Mari kita cari tahu dulu dari mana batang pecahan itu berasal dan mengapa satuan ukurannya begitu. Perhatikan rumus fisika untuk kecepatan. Apa yang kamu lihat? Pembilangnya adalah S (jarak, jalur). Bagaimana jarak diukur? Dalam kilometer, meter, milimeter. Dalam penyebut, masing-masing, t (waktu) - jam, menit, detik. Oleh karena itu, satuan pengukuran besaran sama persis seperti yang disajikan di awal bagian ini.
Mari kita konsolidasikan dengan Anda mempelajari rumus kecepatan dalam fisika sebagai berikut: berapa jarak yang akan ditempuh benda dalam periode waktu tertentu? Misalnya, seseorang berjalan 5 kilometer dalam 1 jam. Total: kecepatan seseorang adalah 5 km/jam.
Tergantung pada apa?
Cukup sering, guru mengajukan pertanyaan kepada siswa: "Apa yang menentukan kecepatan?". Siswa sering tersesat dan tidak tahu harus berkata apa. Faktanya, semuanya sangatsecara sederhana. Lihat saja rumus untuk petunjuk yang muncul. Kecepatan suatu benda dalam fisika bergantung pada waktu gerak dan jarak. Jika setidaknya satu dari parameter ini tidak diketahui, tidak mungkin menyelesaikan masalah. Selain itu, jenis kecepatan lainnya dapat ditemukan pada contoh, yang akan dibahas pada bagian artikel berikut ini.
Dalam banyak tugas dalam kinematika, Anda harus membuat grafik ketergantungan, di mana sumbu X adalah waktu, dan sumbu Y adalah jarak, jalur. Dari gambar seperti itu, seseorang dapat dengan mudah menilai sifat kecepatan gerakan. Perlu dicatat bahwa dalam banyak profesi yang terkait dengan transportasi, mesin listrik sering menggunakan grafik. Misalnya di rel kereta api.
Mengukur kecepatan pada saat yang tepat
Ada topik lain yang menakutkan siswa sekolah menengah - kecepatan seketika. Dalam fisika, konsep ini muncul sebagai definisi besaran kecepatan dalam periode waktu sesaat.
Mari kita lihat contoh sederhana: pengemudi mengemudikan kereta api, asistennya mengamati kecepatan dari waktu ke waktu. Ada tanda batas kecepatan di kejauhan. Anda harus memeriksa seberapa cepat kereta bergerak sekarang. Asisten pengemudi melaporkan pada pukul 16:00 bahwa kecepatannya 117 km/jam. Ini adalah kecepatan sesaat yang tercatat tepat pada pukul 4 sore. Tiga menit kemudian, kecepatannya menjadi 98 km/jam. Ini juga merupakan kecepatan sesaat relatif terhadap 16 jam 03 menit.
Mulai gerakan
Tanpa kecepatan awal, fisika tidak mewakili hampir semua pergerakan transportasiteknologi. Apa parameter ini? Ini adalah kecepatan di mana objek mulai bergerak. Katakanlah sebuah mobil tidak dapat mulai bergerak seketika dengan kecepatan 50 km/jam. Dia perlu mempercepat. Saat pengemudi menginjak pedal, mobil mulai bergerak dengan mulus, misalnya 5 km/jam pertama, kemudian secara bertahap 10 km/jam, 20 km/jam dan seterusnya (5 km/jam adalah kecepatan awal).
Tentu saja, Anda dapat memulai dengan tajam, seperti pelari-atlet, ketika memukul bola tenis dengan raket, tetapi selalu ada kecepatan awal. Menurut standar kami, hanya bintang, planet, dan satelit Galaksi kita yang tidak memilikinya, karena kita tidak tahu kapan gerakan itu dimulai dan bagaimana caranya. Lagi pula, sampai mati, benda luar angkasa tidak bisa berhenti, mereka selalu bergerak.
Kecepatan genap
Kecepatan dalam fisika adalah kombinasi dari fenomena dan karakteristik individu. Ada juga gerak seragam dan tidak seragam, lengkung dan bujursangkar. Mari kita beri contoh: seseorang berjalan di jalan yang lurus dengan kecepatan yang sama, menempuh jarak 100 meter dari titik A ke titik B.
Di satu sisi, itu bisa disebut kecepatan bujursangkar dan seragam. Tetapi jika Anda memasang sensor kecepatan dan rute yang sangat akurat ke seseorang, Anda dapat melihat bahwa masih ada perbedaan. Kecepatan tidak merata adalah ketika kecepatan berubah secara teratur atau konstan.
Dalam kehidupan sehari-hari dan teknologi
Kecepatan gerakan dalam fisika ada di mana-mana. Bahkan mikro-organisme bergerak, maridan dengan kecepatan yang sangat lambat. Perlu dicatat bahwa ada rotasi, yang juga ditandai dengan kecepatan, tetapi memiliki satuan pengukuran - rpm (putaran per menit). Misalnya kecepatan putaran drum pada mesin cuci. Satuan ukuran ini digunakan dimanapun ada mekanisme dan mesin (mesin, motor).
Dalam geografi dan kimia
Bahkan air memiliki kecepatan gerak. Fisika hanyalah cabang ilmu pengetahuan di bidang proses yang terjadi di alam. Misalnya, kecepatan angin, ombak di laut - semua ini diukur dengan parameter fisik biasa, kuantitas.
Tentu banyak dari Anda yang akrab dengan ungkapan "laju reaksi kimia". Hanya dalam ilmu kimia ia memiliki arti yang berbeda, karena itu berarti berapa lama proses ini atau itu akan berlangsung. Misalnya, kalium permanganat akan lebih cepat larut dalam air jika wadah dikocok.
Kecepatan tak terlihat
Ada fenomena yang tidak terlihat. Misalnya, kita tidak bisa melihat bagaimana partikel cahaya, berbagai radiasi bergerak, bagaimana suara merambat. Tetapi jika tidak ada pergerakan partikelnya, maka tidak satu pun dari fenomena ini akan ada di alam.
Informatika
Hampir setiap orang modern dihadapkan pada konsep "kecepatan" saat bekerja di depan komputer:
- Kecepatan internet;
- kecepatan memuat halaman;
- Kecepatan pemuatan CPU dan seterusnya.
Ada banyak sekali contoh kecepatan gerak dalam fisika.
Setelah membaca artikel dengan seksama, Anda mengenal konsepnyakecepatan, cari tahu apa itu. Biarkan materi ini membantu Anda mempelajari bagian "Mekanika" secara mendalam, menunjukkan minat padanya dan mengatasi rasa takut saat menjawab pelajaran. Bagaimanapun, kecepatan dalam fisika adalah konsep umum yang mudah diingat.
