Dalam ilmu fisika, rumus kecepatan menjadi salah satu rumus yang sangat berguna. Dengan mengetahui berbagai rumus kecepatan, Anda bisa menghitung banyak hal. Mulai dari rumus kecepatan sudut, rumus kecepatan bunyi, rumus kecepatan aliran, rumus kecepatan cahaya dan masih banyak lagi. Lantas apa saja rumus yang harus Anda pahami?
Berikut ulasan berbagai rumus yakni rumus kecepatan sudut, rumus kecepatan rata-rata, rumus kecepatan gelombang, rumus kecepatan cahaya, rumus kecepatan dan percepatan, rumus kecepatan aliran, rumus kecepatan angin, rumus kecepatan bumi, rumus kecepatan bumi mengelilingi matahari, dan rumus kecepatan energi kinetik.
Daftar Isi
Rumus Kecepatan Sudut
Kecepatan sudut adalah salah satu ilmu fisika. Kecepatan sudut bisa juga disebut dengan kecepatan angular. Yakni bertujuan untuk mencari besarnya sudut juring lingkaran yang terbentuk dari lintasan titik yang bergerak melingkar per satuan waktu. Dalam penghitungannya, satuan kecepatan sudut disebut dengan rad/sekon. Namun, bisa juga diganti dengan rad/jam atau rad/menit.
Untuk mencari kecepatan sudut sendiri, Anda bisa menggunakan rumus sudut tempuh dibagi dengan waktu tempuh. Bentuk rumusnya sendiri ialah sebagai berikut :
Kecepatan sudut = sudut tempuh / waktu tempuh
ω = 2 π / T atau ω = 2 π r f
di mana f = 1 / T
Keterangan :
ω = kecepatan sudut (rad/sekon)
π = konstanta lingkaran = 22/7
f = frekuensi (putaran/sekon)
T = periode (sekon)
T adalah waktu sebuah benda melakukan 1 putaran utuh. Rumus menghitung periode benda bergerak selama beberapa detik adalah T = t / n sekon. Sedangkan frekuensi adalah banyaknya putaran yang dibutuhkan sebuah benda dalam 1 detiknya. Rumus mencari frekuensi sendiri adalah f = n / t putaran persekon.
Rumus Kecepatan Rata-rata
Kecepatan rata-rata adalah sebuah perubahan posisi atau perpindahan yang ditempuh sebuah benda setiap satuan waktu. Berbeda dengan kelajuan, dalam mencari sebuah kecepatan rata-rata, Anda harus tahu arah dari sebuah benda. Sedangkan untuk kelajuan, Anda tidak perlu mengetahui soal arah benda.
Untuk menghitung kecepatan rata-rata, Anda bisa menggunakan rumus berikut ini :
Kecepatan rata-rata = perubahan posisi / waktu tempuh
ṽ = ∑ S / ∑ t
Keterangan :
ṽ = Kecepatan rata-rata
∑ S = S total {(V1 x t1) + (V2 x t2) + …. + (Vn x tn)}
∑ t = t1 + t2 + ….. + tn
S total adalah total jarak atau perubahan posisi yang ditempuh sebuah benda. Sedangkan t total adalah jumlah waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut. Maka, untuk menghitung kecepatan rata-rata, pertama hitunglah jumlah jarak yang ditempuh kemudian bagi dengan waktu total tempuh.
Rumus Kecepatan Gelombang
Untuk mengetahui kecepatan gelombang, Anda harus mengetahui besarnya panjang gelombang dan frekuensi gelombang. Panjang gelombang sendiri adalah besarnya jarak antara satu puncak frekuensi gelombang dengan puncak yang lain. Sedangkan frekuensi adalah jumlah getaran yang dihasilkan dalam 1 detik atau 1 sekon.
Rumus yang bisa digunakan untuk menghitung kecepatan gelombang ialah sebagai berikut :
v = λ f
Keterangan :
λ = Panjang Gelombang dalam satuan meter (m)
v = Kecepatan Gelombang dalam satuan m/s (meter per second)
f = Frekuensi dalam satuan Hertz (Hz)
Rumus Kecepatan Cahaya
Setelah melalui banyak penelitian, cara mengetahui atau menghitung kecepatan cahaya adalah dengan perbandingan cahaya matahari yang sampai ke bumi. Dengan perhitungan ini, para peneliti akhirnya menemukan persamaan yang bisa digunakan yakni :
Kecepatan (dalam detik) = Jarak Matahari-Bumi / (8,3 * 60)
= 150.000.000km / 498s = 301204.819km/s (300rb an km /detik)
Dengan perhitungan atau persamaan di atas, Anda bisa menghitung kecepatan cahaya dalam satu tahun yakni 9,461 triliun km.
Rumus Kecepatan dan Percepatan
Istilah kecepatan dan percepatan sering kita dengar dalam kehidupan sehari-hari. Namun tahukah Anda apa itu kecepatan dan percepatan? Dan bagaimana menghitung keduanya? Kecepatan adalah besaran jarak yang ditempuh suatu benda dalam satu periode atau satu waktu. Untuk menghitung kecepatan, Anda bisa menggunakan rumus :
Rumus kecepatan :
v = s / t
Keterangan :
v = kecepatan benda dengan satuan (m/s)
s = jarak yang ditempuh benda dengan satuan meter (m)
t = waktu yang digunakan benda dengan satuan detik atau sekon (s)
Sedangkan percepatan adalah besarnya perubahan kecepatan dalam satu waktu tertentu. Untuk menghitungnya, Anda bisa menggunakan rumus :
Rumus percepatan :
a = ΔV / Δt
atau
a = (v2 – v1) / (t2 – t1)
Keterangan:
a = percepatan rata – rata (m/s2)
Δv = perubahan kecepatan (m/s)
Δt = selang waktu (s)
V1 = waktu awal (m/s)
V2 = kecepatan akhir (m/s)
t1 = waktu awal (s)
t2 = waktu akhir (s)
Kecepatan dan percepatan sendiri memiliki perbedaan yang mendasar. Kecepatan menghitung seberapa cepat benda menempuh jarak, sedang percepatan menghitung seberapa cepat sebuah benda bisa menambah kecepatannya.
Rumus Kecepatan Aliran
Dalam studi hidrolika, untuk menghitung kecepatan aliran, Anda harus mengetahui dua hal, yakni debit aliran atau yang biasa ditulis dengan Q dan luas dari pipa atau yang biasa ditulis dengan simbol A. Untuk menghitung besarnya, Anda bisa menggunakan persamaan berikut ini :
ʋ = Q / A
Keterangan :
ʋ : Kecepatan aliran (m/s)
Q : Laju aliran fluida (kg/s)
A : Luasan pipa (m2)
Dari persamaan di atas, Anda juga bisa menghitung besarnya Laju aliran fluida maupun luas dari pipa.
Anda hanya perlu mengubah persamaan yang sudah ada. Misalnya untuk mencari laju aliran fluida, Anda bisa menggunakan persamaan Q = Av. Sedangkan untuk mencari luas pipa, Anda bisa menggunakan persamaan A = Q / v
Rumus Kecepatan Angin
Sebagaimana kita tahu, angin adalah salah satu dari sekian banyak unsur iklim dan cuaca. Angin berupa gerak udara nisbi terhadap permukaan bumi di arah horizontal. Untuk menghitung kecepatan angin, Anda perlu menghitung gaya penggerak angin yang ada karena perbedaan tekanan di dua tempat.
Untuk menghitung gaya gradient tekanan yang ada, Anda bisa merumuskannya dalam persamaan berikut :
Pn = – 1/ρ ∆p/∆n
Keterangan :
Pn = gaya gradient tekanan
∆p = beda tekanan
∆n = beda jarak
ρ= massa jenis udara
Untuk tanda minus (-) yang ada dalam rumus, hal itu menunjukkan bahawa arah Pn selalu datang dari arah tekanan tinggi menuju arah tekanan yang rendah.
Rumus Kecepatan Bunyi
Sebuah bunyi membutuhkan waktu untuk merambat dari tempat satu ke tempat lainnya. Dalam proses tersebut, bunyi akan melewati jarak tempuh dalam suatu waktu. Proses inilah yang dinamakan dengan kecepatan bunyi atau cepat rambat bunyi. Untuk menghitung besarannya, Anda bisa memasukkan variabel yang diketahui ke dalam rumus berikut.
Rumus kecepatan bunyi atau cepat rambat bunyi :
v = s / t
Keterangan :
v = cepat rambat bunyi (m/s)
s = jarak tempuh (m)
t = waktu (s)
Selain rumus di atas, besarnya cepat rambat bunyi juga bisa diketahui dari rumus yang lain. Hal ini lantaran bunyi merupakan sebuah gelombang. Maka untuk mencari cepat rambatnya, Anda bisa mencari dengan rumus :
Cepat rambat bunyi (v) = λ x f atau (v) = λ / T
Keterangan :
v = cepat rambat bunyi (m/s)
λ = panjang gelombang bunyi (m)
T = periode (s)
f = frekuensi bunyi (HZ)
Dua rumus di atas sama-sama bisa diaplikasikan untuk mencari besarnya kecepatan bunyi atau cepat rambat bunyi. Semua tergantung dengan variabel yang diketahui, Apakah jarak tempuh dan waktunya. Atau panjang gelombang bunyi dan frekuensi bunyi. Anda bisa menggunakan rumus sesuai kebutuhan dalam penelitian.
Rumus Kecepatan Bumi Mengelilingi Matahari
Planet khususnya bumi bergerak secara cepat mengelilingi matahari. Bumi mengelilingi matahari dengan jarak tempuh sekitar 150 juta kilometer (r). Dalam proses ini bumi mengelilingi matahari selama 365 hari (t) atau satu tahun. Dua keterangan ini pada akhirnya membuat Anda bisa menghitung berapa kecepatan bumi saat mengelilingi matahari.
Sebelum menghitung berapa kecepatan bumi mengelilingi matahari, Anda harus mengetahui berapa jarak orbit atau keliling bumi mengelilingi matahari, yakni 22/7 x 2 x 150 juta Km = 943 juta Km. Setelah mengetahui jarak orbit, barulah Anda bisa menghitung kecepatan bumi mengelilingi matahari, yakni :
Kecepatan bumi mengelilingi matahari = keliling / waktu = 943 juta km / 365 hari = 2.56 juta km / hari atau bisa juga ditulis dengan 107 ribu km / jam. Saking cepatnya bumi mengelilingi matahari, kita tidak akan merasakan apa-apa setiap detiknya.
Rumus kecepatan energi kinetik
Energi kinetik dimiliki oleh semua benda yang bisa bergerak. Hal ini menyimpulkan bahwa benda-benda yang diam tidak memiliki energi kinetik. Suatu benda dikatakan memiliki energi kinetik ketika memiliki masa, dan benda dalam kondisi bergerak. Bergerak di sini dimaksudkan benda tersebut memiliki kecepatan.
Energi kinetik biasanya disimbolkan dengan Ek. Sedangkan massa disimbolkan dengan huruf m dan kecepatan disimbolkan dengan huruf v. Dalam mencari besarnya energi kinetik, Anda bisa menggunakan persamaan rumus berikut ini.
Energi kinetik = ½ x massa x kecepatan x kecepatan
Ek = ½ m v2
Keterangan:
Ek = Energi kinetik (Joule)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
Dari persamaan di atas, Anda juga bisa mencari besarnya kecepatan yang ada dalam rumus energi kinetik asalkan diketahui besarnya energi kinetik itu sendiri, dan massa dari benda. Berikut rumus yang bisa digunakan :
v =
Keterangan:
Ek = Energi kinetik (Joule)
m = massa (kg)
v = kecepatan (m/s)
Dari rumus-rumus di atas, Anda jadi mengetahui berbagai cara untuk menemukan besarnya kecepatan. Kecepatan bisa dicari dari berbagai persamaan yang ada. Mulai dari rumus bunyi, gelombang, energi, sampai dengan angin. Rumus-rumus di atas, nantinya akan berguna untuk mengetahui seberapa besar kecepatan yang digunakan atau dipakai sebuah benda di kehidupan sehari-hari.