Rumus Mencari Jarak Fisika

Jarak vs Jarak Terarah dan Perpindahan

Baik jarak dan perpindahan sama-sama mengukur pergerakan suatu benda. Jarak adalah besaran skalar sedangkan perpindahan adalah besaran vektor dengan besar dan arah. Jarak kedua titik tidak dapat bernilai negatif. Di sisi lain, karak terarah tidak mengukur pergerakan; itu mengukur posisi sebuah titik dari suatu titik acuan, dan dinyatakan dalam bentuk vektor.

Jarak yang ditempuh oleh kendaraan (misalnya seperti yang dicatat oleh odometer), orang, hewan, atau objek di sepanjang lintasan melengkung dari titik A ke titik B harus dibedakan dari jarak garis lurus dari A ke B, karena secara umum jarak garis lurus tidak sama dengan jarak yang ditempuh, kecuali untuk perjalanan dalam garis lurus.

Jarak terarah dapat ditentukan di sepanjang garis lurus dan di sepanjang lintasan melengkung. Jarak terarah sepanjang garis lurus adalah vektor yang memberikan informasi jarak dan arah antara titik awal dan titik akhir. Jarak terarah titik dari titik pada garis  dan dalam arah pada ruang vektor Euklides adalah jarak dari ke jika jatuh pada sinar , tetapi bernilai negatif jika jatuh pada sinar .

Jarak terarah sepanjang lintasan melengkung bukanlah vektor dan diwakili oleh segmen garis lengkung yang ditentukan oleh titik ujung A dan B, dengan beberapa informasi spesifik yang menunjukkan pengertian (atau arah) gerakan ideal atau nyata dari satu titik ujung lintasan ke yang lain. Misalnya, hanya memberi A dan B sebagai label dua titik dapat menunjukkan pengertian, jika urutan (A, B) menyiratkan bahwa A adalah titik awal.

Perpindahan adalah kasus spesial jarak terarah yang terdefinisi di mekanika. Jarak terarah disebut perpindahan jika lintasan antara titik A dan B berupa garis lurus (jarak terpendek antara A dan B).

Contoh Soal Kecepatan Jarak dan Waktu

Setelah mengetahui rumus-rumus kecepatan, jarak dan waktu di atas, berikut contoh soal agar lebih paham lagi.

1. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan tetap. Dalam waktu 3 jam, mobil tersebut menempuh jarak 210 km. Berapa kecepatan mobil tersebut? A. 80 km/jam B. 70 km/jam C. 72 km/jam D. 82 km/jam E. 76 km/jam Jawaban: B

Pembahasan dengan rumus kecepatan Jarak (S)= 210 km Waktu (t)= 3 jam Maka, dapat dihitung dengan rumus v= S/t, yakni v= 210 km/3 jam v= 70 km/jam

Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas, maka didapat hasil kecepatan mobil adalah 70 km/jam

2. Sebuah kendaraan menempuh jarak 600 meter selama 5 menit, kemudian selama 10 menit berikutnya menempuh jarak 900 meter. Setelah itu, pada 750 meter terakhir waktu tempuhnya adalah 15 menit. Kecepatan rata-rata kendaraan itu adalah … A. 70 meter/menit B. 750 meter/menit C. 75 meter/menit D. 75 km/menit E. 7,5 meter/menit Jawaban: C

Pembahasan: S total = 600+900+750= 2250 meter t total= 5+10+15=30 menit Maka dapat dihitung dengan rumus v = ∆x / ∆t, yakni v= 2250 meter/30 menit v= 75 meter/menit

Dari perhitungan dengan menggunakan rumus di atas, maka didapat hasil kecepatan rata-rata mobil ada 75 meter/menit

3. Sebuah mobil melaju dengan kecepatan tetap. Berdasarkan speedometer, kecepatan laju mobil tersebut adalah 90 km/jam, selama 12 menit. Maka, berapa jarak yang ditempuh selama selang waktu tersebut? A. 12 km B. 15 km C. 14 km D. 18 km E. 16 km Jawaban: D

Pembahasan: v= 90 km/jam = 25 m/detik t= 12 menit = 720 detik Maka dapat dihitung dengan rumus S = v x t, yakni S= 25 m/detik x 720 detik S= 18.000 meter = 18 km

Dari perhitungan menggunakan rumus di atas, maka didapat hasil jarak yang ditempuh mobil tersebut adalah 18 km.

4. Sebuah truk melaju dengan kecepatan 70 km/jam. Truk akan menempuh jarak sejauh 140 km. Maka, berapa lama waktu yang dibutuhkan truk tersebut untuk sampai ke tempat tujuan? A. 1 jam 15 menit B. 1 jam 30 menit C. 2 jam D. 2 jam 25 menit E. 3 jam Jawaban: C

Pembahasan dengan rumus kecepatan S= 140 km v= 70 km/jam Maka dapat dihitung dengan rumus t = S/v, yakni t= 140 km/70 km/jam t= 2

Dari perhitungan dengan rumus di atas, maka didapat hasil waktu yang dibutuhkan truk tersebut adalah 2 jam.

5. Alia mengemudikan mobil dari rumah ke kantor yang berjarak sekitar 30 km dengan waktu 2 jam di perjalanan. Maka berapakah kecepatan dari mobil doni tersebut?

Diketahui: s = 30 km t = 2 jam Ditanya: v Dijawab: V = s/t V = 30 km/2 jam V = 15 km/jam Jadi, kecepatan dari mobil Alia adalah 15 km/jam.

6. Surya berjalan kaki dengan kecepatan rata-ratanya 2 meter per detik. Jadi, berapa jarak yang ditempuh Surya usai berjalan kaki selama 2 jam?

Diketahui: v = 2 meter/detik t = 2 jam = 2 x 60 x 60 = 7200 detik. Ditanya: s Dijawab: s = v x t s = 2 meter/detik x 7200 detik s = 14.400 meter = 14,4 km Jadi, jarak yang ditempuh Surya usai berjalan kaki selama 2 jam adalah 14,4 km.

7. Sebuah pesawat terbang dengan kecepatan 500 km/jam. Berapa lama waktu untuknya terbang dari kota A ke kota B apabila jarak kedua kota itu adalah 1.500 kilometer?

Diketahui: s = 1.500 km v = 500 km/jam Ditanya: t dari kota A ke kota B Dijawab: t = s/v t = 1500 km/500 km/jam t = 3 jam Jadi, waktu yang dibutuhkan pesawat itu untuk terbang kota A ke kota B adalah 3 jam.

8. Wildan mengendarai mobil dengan dari kota A ke kota B yang berjarak sekitar 20 km selama 2 jam lalu melanjutkan perjalanan 40 km menuju kota C selama 3 jam. Berapa kecepatan rata-rata yang telah ditempuh mobil Wildan?

Diketahui: s2-s1 = 40 km – 20 km = 20 km t2 – t1 = 3 jam – 2 jam = 1 jam Ditanya: kecepatan rata-rata Dijawab: v = (s2 – s1) / (t2 – t1) = 20 km/jam Jadi, kecepatan rata-rata yang telah ditempuh mobil Wildan adalah 20 km/jam.

9. Jarak Yogyakarta-Magelang adalah 195 km. Jika ditempuh menggunakan mobil dengan kecepatan 65 km/jam. Berapa waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut?

Jawab: Diketahui: s = 195 km; v = 65 km/jam. Ditanya: Waktu atau t. t = s ÷ v t = 195 ÷ 65 t = 3 Jadi, waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak dari Yogyakarta-Magelang adalah 3 jam.

10. Seorang pelari cepat bergerak lurus beraturan dalam waktu 5 sekon. Ia dapat menempuh jarak 40 meter. Kecepatan rata-rata pelari itu adalah …

Jawab: Diketahui: Δs = 40 m, Δt = 5 s. v = Δs/Δt v = 40/5 = 8 m/s Jadi, kecepatan rata-rata pelari tersebut adalah 8 m/s.

11. Pelari atletik mampu menempuh jarak 200 meter dalam rentang waktu 25 detik. Berapakah kecepatan rata-rata pelari tersebut?

Jawab: Jarak tempuh = 200 m Waktu tempuh =25 detik Kecepatan rata-rata = 200/25 = 8 m/detik.

12. Motor vespa menempuh jarak 110 kilometer dalam kurun waktu 2 jam. berapakah kecepatan rata-rata motor vespa tersebut.

Jawab: Jarak tempuh = 110 km Waktu tempuh =2 jam Kecepatan rata-rata = 110/2 = 55 km/jam.

13. Doni mengendarai mobil nya dari rumah ke kantor yang berjarak sekitar 25 km dengan waktu 2 jam di perjalanan. Jadi berapakah jumlah kecepatan rata-rata mobil tersebut?

Jawab: Diketahui: S = 25 km t = 2 jam

Ditanya: kecepatan rata-rata (v) ….. ?

Dijawab: V = S / t V = 25 km / 2 jam V = 12,5 km/jam Maka, kecepatan mobil itu ialah 12,5 km/jam.

14. Pada saat Dono berlari diperkirakan dengan kecepatan rata-ratanya 1,5 meter per detik. Jadi, hitung jumlah jarak yang ditempuh oleh Doni setelah 2 jam perjalanan?

Jawab : Diketahui: v = 1,5 meter/detik t = 2 jam = 2 x 60 x 60 = 7200 detik.

Ditanya: Jadi berapa jumlah jarak yang dapat ditempuh oleh Doni setelah 2 jam berjalan (s) ?

Dijawab: s = v x t s = 1,5 meter/detik x 7200 detik s = 10800 meter = 10,8 km Jadi, jarak yang ditempuh oleh Doni setelah 2 jam berjalan ialah 10,8 km.

15. Ada pesawat yang ang diperkirakan dengan kecepatan 500 km/jam. Jadi, berapakah waktu yang dibutuhkan pesawat tersebut untuk terbang dari Bandar Lampung ke Bandung bila jarak kedua kota tersebut ialah 1400 kilometer ?

Jawab: Diketahui: S = 1400 km v = 500 km/jam

Ditanya: Diketahui waktu yang dibutuhkan pesawat terbang dari Bandar Lampung ke Bandung (t)?

Dijawab: t = s / t t = 1400 km / 500 km/jam Jadi, waktu yang dibutuhkan pesawat garuda indonesia untuk terbang dari Bandar Lampung ke Bandung ialah 2 jam 48 menit.

16. Vishal mengayu sebuah sepeda dengan kecepatan 2 m/s. Maka berapa lama waktu yang diperlukan vishal dalam menempuh jarak 100 meter?

Jawab: Diketahui: v = 2 m/s s = 120 m

Penyelesaian: t = s / v t = 100 / 2 t = 50 sekon Jadi, waktu diperlukan vishal adalah 50 sekon

17. Diketahui Ilham mengendarai sebuah sepeda motor dengan menempuh jarak 100 meter dengan waktu 25 detik. Maka berapakah kecepatan motor-motoran Ilham?

Jawab: Diketahui: s = 100 m t = 25 s

Ditanya v ….? Penyelesaian: v = s / t v = 100 / 25 v = 4 m/s Jadi, kecepatan motor-motoran vishal adalah 4 m/s

18. Apabila telah diketahui pada jarak X – Y ialah 33 km. Kemudian seorang Adik pergi dari X pukul 09.00 dengan kecepatan perjam 6 km. Dan pada kakaknya tersebut diperkirakan berangkat dari B pukul 09.00 dengan kecepatan perjam 5 km. Pukul berapakah kakak dan adik akan bertemu ?

Pembahasan: Gunakanlah rumus untuk menghitung jarak: s = v . t Jarak Adik + Jarak Kakak = 33 km 6 km . t + 5 km . t = 33 km 11 t = 33 t = 3 jam Jam mereka akan bertemu = 09.00 + 3 jam = 12.00 Jadi, Adik dan Kakak akan bertemu pada pukul 12.00

19. Jarak Bekasi–Jakarta 60 km. Angga berangkat ke Jakarta dengan sepeda mobil pukul 07.30. Kecepatan rata-rata angga ialah 40 km/jam.

Hitunglah: a. Berapa waktu tempuh yang dibutuhkan oleh Angga untuk sampai ke Jakarta ? b. Pukul Berapakah Angga tiba di Jakarta?

Jawaban: a. kita peruganakan Rumus untuk menghitung waktu tempuh ialah t=s/v atau = Jarak : kecepatan = 60 km : 40 km/jam = 1,5 jam

Maka berapakah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak Bekasi–Jakarta ialah 1,5 jam = 1 jam 30 menit.

b. Tibanya Angga di Jakarta = Waktu pergi+ waktu tempuh = pukul 07.30+ pukul 01.30 = 09.00 Jadi, Angga tiba di Jakarta pukul 09.00

20. Karno mengendarai ssebuah mobil dengan kecepatan rata-rata 60 km/jam. Dari Jakarta hingga menuju kota Bandung ia berangkat pada pukul 04.00. Apabila Karno sampai di kota Bandung Pukul 07.00. Berapa Km jarak yang telah ditempuh Karno ?

Jawab : Keterangan Rumus jarak tempuh s=vxt Waktu tempuh dan = waktu tiba kemudian – waktu berangkat = Pukul 07.00 – Pukul 04.00 = 3 jam

Jarak yang ditempuh = kecepatan X waktu = 60 km/jam X 3 jam = 180 km Maka Karno sudah menempuh jarak 180 km

21. Jarak antara Jakarta–Bogor adalah 60 km. Rossa berangkat ke Bogor dengan sepeda motor pukul 07.30. Kecepatan rata-rata Rossa adalah 40 km/jam.

Pertanyaan: a. Agar sampai ke bogor maka berapakah waktu tempuh yang diperlukan Rossa ? b. Pukul Berapakah Ross tiba di Bogor?

Jawab: a. Rumus menghitung waktu tempuh adalah t=s/v atau = Jarak : kecepatan = 60 km : 40 km/jam = 1, 5 jam Jadi Rossi membutuhkan waktu untuk menempuh jarak dari Jakarta ke Bogor yaitu. 1,5 jam = 1 jam 30 menit.

b. Tiba di Bogor = Waktu saat keberangkatan + kemudian waktu tempuh = pukul 07.30+ pukul 01.30 = 09.00 Maka Rossa tiba di Bogor pukul 09.00. — Itu tadi penjelasan tentang rumus kecepatan, jarak dan waktu beserta contoh soalnya. Sekarang sudah paham kan dengan rumus kecepatan dan cara menghitungnya? Semoga informasi tadi membantu!

Contoh Berbagai Kecepatan

Berikut disampaikan kecepatan dari yang paling rendah ke tercepat:

Contoh Soal Hubungan Roda-Roda

Setelah tahu pengertian dan rumus hubungan roda-roda, nggak lengkap rasanya kalau elo belum latihan soal. Jadi, langsung aja cek contoh-contoh soalnya di bawah ini, yuk!

Dua buah silinder seporos diputar dengan kecepatan sudut konstan. Perbandingan jari-jarinya 5:3. Jika kecepatan linear silinder besar adalah 5 m/s, maka kecepatan linear silinder kecil adalah …. m/s.

Karena dalam soal disebutkan silinder seporos, artinya elo perlu menggunakan persamaan hubungan dua roda sepusat, yaitu ⍵A = ⍵B.

Di sini, perbandingan jari-jari kedua silinder udah diketahui sebesar 5:3, dengan kecepatan linear silinder besar adalah 5 m/s. Jadi, elo bisa langsung substitusi nilai-nilai tersebut ke dalam persamaannya seperti berikut.

Oke, udah jelas, ya, jawaban yang sesuai adalah c. 3.

Perhatikan gambar hubungan roda-roda berikut ini!

Roda C diputar dengan kecepatan linear tetap sebesar 5 m/s perbandingan jari-jari roda A, B, C dan D adalah 3:5:6:9. Kecepatan linear roda B adalah … m/s.

Kalau dihadapkan dengan hubungan roda-roda yang cukup kompleks kayak gini, elo bisa fokus ke roda-roda yang nilainya udah diketahui, yaitu roda C yang mempunyai kecepatan linear sebesar 5 m/s dan perbandingan jari-jarinya 6.

Dari gambar, roda yang terhubung secara langsung dengan roda C adalah roda D. Jadi, elo perlu cari tahu dulu hubungan keduanya. Menurut elo, apa hubungan antara roda C dan D?

Iya, roda C dan D terhubung secara sepusat. Berarti kecepatan sudut di antara keduanya adalah sama.

Oke, sekarang elo udah dapat kecepatan linear roda D sebesar 45/6 m/s. Selain dengan roda C, roda D juga terhubung secara langsung sama roda A. Pada kasus ini, roda D dan roda A terhubung dengan tali atau rantai. Jadi, bentuk persamaannya adalah VD= VA.

Nah, di perhitungan sebelumnya, elo udah berhasil menemukan nilai VD, yaitu 45/6 m/s. Artinya, kecepatan linear dari roda A juga sebesar nilai tersebut.

Selanjutnya, elo perlu cari roda lain yang berhubungan langsung dengan roda A. Di sini, roda A terhubung secara sepusat dengan roda B. Karena itu, elo bisa menghitungnya dengan persamaan berikut.

Sehingga, pilihan yang tepat untuk menjawab soal ini adalah b. 12,5.

Di bawah ini yang merupakan contoh roda bersinggungan adalah ….

a. Gir depan dan gir belakang sepeda.

b. Roda bergerigi pada correction tape.

c. Ban belakang sepeda motor.

d. Roda pada bus dan mobil.

Roda bersinggungan adalah dua atau lebih roda saling menempel atau bersinggungan satu sama lain. Contoh hubungan roda-roda ini bisa elo temukan pada mesin kendaraan bermotor, mesin jam tangan, dan correction tape.

Elo pasti tahu, kan, apa itu correction tape? Iya, alat ini punya fungsi yang sama seperti tipe x, tapi secara penggunaan lebih efisien.

Di dalam correction tape, ada dua roda dengan susunan bersinggungan yang tersambung dengan pita koreksi. Pas elo pakai, pita koreksi akan bergesekan dengan kertas dan memutar roda yang jari-jarinya lebih besar.

Karena ada gerigi yang bersinggungan, roda kecil kemudian ikut memutar dengan arah yang berlawanan dengan roda besar. Sampai akhirnya, perputaran roda kecil menyebabkan pita koreksi bekas kembali tergulung secara rapi.

Dari penjelasannya bisa kita simpulkan kalau jawaban yang tepat adalah b. Roda bergerigi pada correction tape.

Gimana? Jadi lebih gampang dipahami, kan, kalau udah latihan contoh-contoh soalnya?

Oke, segitu dulu pembahasan kita tentang hubungan roda-roda. Mulai dari pengertian, jenis-jenis, rumus, sampai contohnya di kehidupan sehari-hari.

Kalau elo mau mempelajari materi Fisika kelas 10 lainnya, elo bisa cek video-video belajar yang ada di Zenius. Langsung aja, klik link yang ada di bawah ini, ya!

Materi Fisika Kelas 10

Hubungan Antarroda – Materi Zenius Kelas 10

Fisika Dasar 1 – Heri Kiswanto (2022)

Fisika Sekolah I Berkarakter Berbasis Model POE2WE untuk Menghadapi Abad 21 – Dr. Nana, M.Pd. (2019)

Bedah Fisika Dasar – Kurrotul Ainiyah (2018)

ALGORITMA DAN PEMROGRAMAN (5 Rumus Fisika

Pengertian Jarak – Jarak adalah suatu ukuran numerik yang menunjukkan seberapa jauh posisi suatu objek dengan objek lainnya. Dalam bidang fisika atau dalam pengertian sehari-hari, jarak dapat merujuk pada panjang (secara fisik) antara dua buah posisi, atau suatu estimasi berdasarkan kriteria tertentu (misalnya jarak tempuh antara Jakarta-Bandung).

Jarak dari titik A ke titik B umumnya dinyatakan sebagai | A B | . Pada kebanyakan kasus, frasa “jarak dari A ke B” dapat dipertukarkan dengan “jarak dari B ke A”. Dalam bidang matematika, fungsi jarak atau metrik adalah generalisasi dari konsep jarak secara fisik; yakni sebagai salah satu cara untuk memberikan pengertian seberapa “jauh” atau “dekat” posisi dua objek. Dalam psikologi dan ilmu sosial, jarak adalah ukuran non-numerik.

Rekomendasi Buku Terkait Pengertian Jarak

Rumus Hubungan Roda-Roda Bersinggungan

Seperti yang gue tuliskan, pada hubungan roda-roda ini, ada satu titik bersinggungan yang menyebabkan kedua roda berputar secara bersamaan. Di titik inilah, besar kecepatan linear kedua roda akan sama.

Jadi, meskipun kedua roda punya arah kecepatan sudut yang berlawanan, besar kecepatan linearnya tetap sama. Karena itu, persamaan hubungan roda-roda ini akan sama dengan roda berantai, yaitu:

VA = kecepatan linear gir kecil atau roda kuning

VB= kecepatan linear gir besar atau roda ungu

⍵A  = kecepatan sudut roda kecil atau roda kuning

⍵B = kecepatan sudut roda besar atau roda ungu

RA= jari-jari gir kecil atau roda kuning

RB= jari-jari gir besar atau roda ungu

Oh iya, karena hubungan roda-roda bersinggungan mempunyai gerigi, jumlahnya akan mempengaruhi kecepatan perputaran roda. Semakin banyak gerigi pada roda-roda, maka perputarannya akan semakin melambat.

Bagi Sobat Zenius yang mau memperdalam materi ini, elo bisa tonton video-video penjelasannya di Zenius. Caranya, elo tinggal klik banner yang ada di bawah ini.

Contoh Berbagai Kecepatan

Berikut disampaikan kecepatan dari yang paling rendah ke tercepat:

Mengenal Hubungan Roda-Roda

Konsep gerak melingkar banyak diterapkan di kehidupan sehari-hari. Selain pada perputaran roda sepeda, elo bisa nyebutin contoh lainnya, nggak?

Iya, penerapan gerak melingkar bisa elo temukan pada jarum jam atau arloji, mesin kendaraan bermotor, atau dalam mesin cuci. Hal ini dikarenakan gerak melingkar bisa dialihkan ke benda lain yang mempunyai bentuk lingkaran.

Dengan kata lain, gerak melingkar memungkinkan elo untuk mendapatkan hubungan roda-roda yang bergerak melingkar. Terkait hal ini, ada beberapa istilah yang perlu elo pahami, antara lain:

Di hubungan roda-roda, perputaran gerak melingkar bisa elo manfaatkan secara langsung.  Contohnya seperti pada gir kendaraan atau secara nggak langsung seperti lewat hubungan tali, rantai, maupun pita.

Maka dari itu, setidaknya ada tiga hubungan roda-roda, yaitu hubungan roda-roda sepusat, dihubungkan dengan rantai, dan bersinggungan. Menurut elo, apa perbedaan ketiganya?

Baca Juga: Gerak Melingkar – Materi Fisika Kelas 10

Perbedaan Antara Kelajuan dan Kecepatan

Kelajuan diartikan sebagai besaran skalar dan kecepatan adalah vektor. Kelajuan ialah jarak yang ditempuh suatu benda yang dibagi dengan selang waktu atau waktu untuk menempuh jarak itu. sedangkan kecepatan ialah proses berpindahnya suatu benda dibagi selang waktu. Kelajuan, besaran skalar dari vektor kecepatan, hanya menunjukkan seberapa cepat suatu benda bergerak.

Gambaran Umum dan Definisi