Skema: WebApplication + FAQPage + BreadcrumbList
Kalkulator Kecepatan Rata-rata menemukan kecepatan rata-rata selama interval percepatan konstan, menggunakan nilai kecepatan awal dan akhir. Masukkan U dan v, dan alat mengembalikan rata-rata dengan aritmetika yang ditampilkan, siap langsung dimasukkan ke perhitungan perpindahan jika waktu juga diketahui.
Kecepatan rata-rata adalah ringkasan dari seluruh interval gerak, bukan pembacaan pada satu momen pun. Di bawah percepatan konstan, ringkasan itu menghasilkan rata-rata aritmatika sederhana dari kecepatan awal dan akhir, yang merupakan salah satu hubungan paling bersih dalam mekanika pengantar.
Hitung kecepatan rata-rata dari kecepatan awal dan akhir
Dalam percepatan konstan, kecepatan rata-rata adalah rata-rata aritmatika dari kecepatan awal dan akhir.
v̄ = (u + v) / 2Contoh yang dikerjakan: u = 5 m/s, v = 11 m/s.
1. Tambahkan dua kecepatan. 5 + 11 = 16.
2. Bagi dua. 16 / 2 = 8 m/s.
Gunakan kecepatan rata-rata untuk menemukan perpindahan
Setelah kecepatan rata-rata diketahui, mengalikan dengan waktu yang telah berlalu memberikan perpindahan secara langsung, tanpa perlu rumus terpisah berbasis percepatan.
s = v̄ × tMelanjutkan contoh, dengan t = 3 s:
s = 8 × 3 = 24 m.
Ini sesuai dengan hasil yang lebih dikenal yaitu s = 1/2(u + v)t secara tepat, karena rumus itu hanyalah ide kecepatan rata-rata yang sama yang ditulis dengan kamu dan v dieja di dalam persamaan, bukan pra-rata-rata.
Pahami mengapa rata-rata bekerja di sini
Di bawah percepatan konstan, kecepatan meningkat (atau menurun) secara stabil dari u ke v, menelusuri garis lurus pada grafik kecepatan-waktu. Rata-rata tinggi garis lurus itu, selama seluruh interval, adalah titik tengah tepat antara nilai awal dan akhirnya, itulah sebabnya rata-rata aritmetika sederhana memberikan rata-rata kecepatan yang benar.
Jalan pintas ini hanya berlaku karena laju perubahan konstan; jika percepatan berubah selama interval, kecepatan rata-rata berbobot waktu yang sebenarnya dapat berbeda dari rata-rata polos titik akhir.
Bandingkan kecepatan rata-rata dengan kecepatan rata-rata
Kecepatan rata-rata menggunakan nilai bertanda, sehingga perjalanan yang membalik arah bisa memiliki kecepatan rata-rata yang jauh lebih kecil besarnya daripada kecepatan rata-rata, atau bahkan tanda yang sama sekali berbeda. Kecepatan rata-rata adalah total panjang jalur dibagi dengan total waktu, sebuah perhitungan skalar murni yang mengabaikan perubahan arah.
Pelari yang berlari ke +40 m dan kembali ke +10 m telah menempuh 70 m jalur, dan kecepatan rata-rata mencerminkan jarak penuh tersebut. Namun perpindahan hanya +10 m dari awal, jadi kecepatan rata-rata dalam waktu yang sama adalah angka yang jauh lebih kecil terkait dengan perubahan posisi bersih, bukan jarak yang ditempuh.
Periksa kasus khusus memulai dari istirahat
Ketika sebuah objek memulai dari diam, u = 0, dan rumus kecepatan rata-rata menjadi sangat sederhana.
v̄ = v / 2 (when u = 0)Pintasan ini hanya berlaku ketika objek benar-benar memulai dari diam; menggunakan v/2 ketika Anda sebenarnya tidak nol akan memberikan rata-rata yang salah dan, secara tidak langsung, perpindahan yang salah jika rata-rata tersebut digunakan untuk perhitungan lebih lanjut.
Kerjakan contoh kedua yang sudah dikerjakan
Sebuah objek dimulai dari u = 3 m/s dan mencapai v = 15 m/s di bawah percepatan konstan. 1. Tambahkan dua kecepatan. 3 + 15 = 18. 2. Bagi dua. 18 / 2 = 9 m/s.
Jika interval ini berlangsung t = 4 s, perpindahan yang dihasilkan adalah s = 9 × 4 = 36 m, yang diperoleh dengan menggabungkan hasil kecepatan rata-rata langsung ke dalam rumus perpindahan yang ditunjukkan sebelumnya di halaman ini.
Konfirmasi hasil dengan pembacaan titik tengah
Karena kecepatan naik dalam garis lurus di bawah percepatan konstan, kecepatan sesaat di titik tengah waktu sama dengan kecepatan rata-rata yang ditemukan dari titik akhir.
Untuk contoh u = 5, v = 11 di atas, jika interval memakan waktu 3 detik, kecepatan pada t = 1.5 s harus terbaca 8 m/s, nilai yang sama ditemukan dari (5 + 11) / 2.
Memeriksa pembacaan titik tengah ini adalah cara yang berguna untuk mengonfirmasi asumsi percepatan konstan sebelum mengandalkan rata-rata biasa untuk perhitungan perpindahan.
Pertanyaan yang sering diajukan
Apa rumus untuk kecepatan rata-rata?
Dalam percepatan konstan, kecepatan rata-rata adalah rata-rata kecepatan awal dan akhir: v̄ = (u + v) / 2. untuk you = 5 m/s dan v = 11 m/s, v̄ = 8 m/s.
Apakah kecepatan rata-rata sama dengan setengah dari kecepatan akhir?
Hanya ketika objek dimulai dari diam (u = 0). Dalam kasus khusus itu, v̄ = v/2. Jika tidak, gunakan rumus lengkap dengan u dan v.
Bagaimana kecepatan rata-rata berbeda dengan kecepatan rata-rata?
Kecepatan rata-rata menggunakan perpindahan bertanda dari waktu ke waktu dan bisa lebih kecil dari, bahkan berlawanan dalam tanda dengan, kecepatan rata-rata, yang menggunakan total panjang lintasan dari waktu ke waktu dan mengabaikan arah sama sekali.
Apakah kecepatan rata-rata bisa digunakan untuk menemukan perpindahan?
Ya. Kalikan kecepatan rata-rata dengan waktu yang telah berlalu: s = v̄ × t. Ini memberikan hasil yang persis sama dengan rumus penuh s = 1/2(u + v)t.
Apakah rumus ini bekerja jika percepatan tidak konstan?
Tidak. Rata-rata aritmatika sederhana dari u dan v hanya sama dengan kecepatan rata-rata sebenarnya ketika percepatan konstan sepanjang interval. Variasi percepatan membutuhkan metode yang lebih maju untuk menemukan rata-rata sebenarnya.
Apakah kecepatan rata-rata bisa negatif?
Ya. Jika baik u maupun v negatif, atau jika jumlahnya negatif, kecepatan rata-rata yang dihasilkan juga akan negatif, menunjukkan gerak bersih ke arah negatif selama interval.
Apakah kecepatan rata-rata sama dengan kecepatan sesaat pada titik tengah interval waktu?
Dalam percepatan konstan, ya: kecepatan sesaat pada titik tengah waktu yang tepat sama dengan kecepatan rata-rata sepanjang interval, karena kecepatan meningkat secara linear seiring waktu dalam kasus itu.
Ringkasan
Kecepatan rata-rata di bawah percepatan konstan adalah rata-rata aritmatika dari kecepatan awal dan akhir, v̄ = (u + v)/2, memberikan 8 m/s untuk you = 5 m/s dan v = 11 m/s. Mengalikan rata-rata tersebut dengan waktu yang telah berlalu memberikan perpindahan secara langsung, sesuai dengan hasil dari persamaan s = 1/2(u + v)t yang lebih penuh.
Jalan pintas hanya berfungsi karena kecepatan berubah secara stabil; ini tidak berlaku ketika percepatan berubah selama interval.