Macam-macam Besaran Turunan

Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satu waktu tertentu. Besaran turunan ini diukur dengan satuan meter per detik kuadrat (m/s²). Percepatan sangat penting dalam dunia fisika karena hampir semua gerakan benda di alam semesta terjadi karena adanya percepatan. Beberapa jenis percepatan yang umum dikenal antara lain:

1. Percepatan Gravitasi

Percepatan gravitasi adalah gaya tarik bumi terhadap benda. Setiap benda yang berada di dalam medan gravitasi bumi akan selalu ditarik ke arah bumi dengan percepatan 9,8 m/s². Percepatan gravitasi sangat penting dalam dunia penerbangan dan perhitungan orbit satelit karena mempengaruhi gerakan benda di luar angkasa.

2. Percepatan Sentripetal

Percepatan sentripetal adalah percepatan yang selalu bergerak ke arah pusat lingkaran atau melingkar. Percepatan ini sangat penting dalam dunia fisika karena mempengaruhi gerakan benda pada roda dan berbagai perangkat yang melibatkan gerakan melingkar seperti mobil balap, roller coaster, dan mesin industri.

3. Percepatan Gravitasi Buatan

Percepatan gravitasi buatan adalah percepatan yang terjadi akibat perubahan arah gerakan benda yang sedang bergerak. Contoh paling umum dari percepatan ini adalah saat benda bergerak di dalam mobil dan tiba-tiba berhenti, maka benda tersebut akan terpental ke depan. Percepatan ini juga mempengaruhi gerakan benda dalam fisika dan rekayasa sipil.

Kecepatan

Kecepatan adalah besaran turunan yang menunjukkan seberapa jauh suatu benda bergerak dalam waktu tertentu. Kecepatan diukur dengan satuan meter per detik (m/s). Pada dasarnya, kecepatan dan percepatan saling terkait dan dihitung dengan rumus v = a x t.

1. Kecepatan Awal dan Akhir

Kecepatan awal adalah kecepatan saat benda mulai bergerak, sedangkan kecepatan akhir adalah kecepatan saat benda berhenti atau berpindah arah gerakan. Kecepatan awal sangat penting dalam fisika karena mempengaruhi gerakan suatu benda pada awal pergerakannya.

2. Kecepatan Relatif

Kecepatan relatif adalah kecepatan suatu benda terhadap benda lain yang diam atau bergerak. Kecepatan relatif ini digunakan dalam beberapa aplikasi seperti navigasi udara dan laut.

3. Kecepatan Terminal

Kecepatan terminal adalah kecepatan maksimum yang bisa dicapai oleh suatu benda pada suatu medium tertentu seperti udara atau air. Kecepatan terminal sangat penting dalam dunia penerbangan dan olahraga seperti skydiving dan paragliding.

Gaya

Gaya adalah besaran turunan yang menunjukkan seberapa besar tarikan atau dorongan benda terhadap benda lain. Gaya diukur dengan satuan Newton (N) dan dapat mempengaruhi gerakan benda. Beberapa jenis gaya yang umum dikenal antara lain:

1. Gaya Gravitasi

Gaya gravitasi adalah gaya tarik bumi terhadap benda. Gaya ini mempengaruhi gerakan semua benda di alam semesta dan sangat penting dalam ilmu fisika.

2. Gaya Gesekan

Gaya gesekan adalah gaya yang terjadi akibat kekuatan gesek antara permukaan benda yang bersentuhan. Gaya ini umumnya akan melambatkan gerakan benda dan sangat penting dalam aplikasi mesin dan industr.

3. Gaya Magnet

Gaya magnet adalah tarikan atau dorongan antar dua benda yang berbeda muatan magnetik. Gaya ini sangat penting dalam aplikasi teknologi seperti pembuatan motor listrik dan kompas.

Dari ketiga besaran turunan tersebut, diperoleh berbagai nilai-nilai lain seperti momentum, energi, dan tekanan yang sangat penting dalam ilmu fisika. Besaran turunan merupakan konsep yang harus dipahami bagi setiap pelajar atau mahasiswa yang belajar fisika atau ilmu pengetahuan alam lainnya.

Percepatan

Percepatan adalah besaran turunan dari kecepatan yang diperoleh dengan membagi perubahan kecepatan dengan waktu yang digunakan dalam perubahan tersebut. Percepatan dinyatakan dalam satuan meter per detik kuadrat (m/s²).

Ketika kita berbicara tentang percepatan, biasanya yang terlintas dalam pikiran adalah mobil yang bergerak cepat atau atlet yang berlari dengan kecepatan tinggi. Namun, concepatan sebenarnya bisa berarti perubahan kecepatan yang positif atau negatif. Artinya, ketika benda bergerak sangat lambat dan kemudian mendadak bergerak dengan kecepatan yang lebih tinggi, kita juga terkait dengan konsep percepatan, meskipun dalam hal ini percepatan adalah positif. Sebaliknya, ketika benda yang awalnya bergerak cepat kemudian melambat, percepatan negatif terjadi.

Percepatan juga merupakan konsep penting dalam fisika dan dapat diterapkan dalam banyak situasi dalam kehidupan sehari-hari. Sebagai contoh, penerapan percepatan dalam dunia otomotif dapat membantu kita dalam memahami bagaimana mobil dapat berakselerasi dari keadaan diam menuju ke kecepatan tertentu. Percepatan juga sangat penting dalam olahraga, misalnya ketika seorang pelari mempercepat langkahnya atau ketika seorang atlet melempar bola dengan kekuatan yang lebih besar.

Selain itu, percepatan juga dapat digunakan untuk menghitung gaya yang dibutuhkan untuk mempercepat suatu benda. Gaya dinyatakan dalam Newton (N) dan dapat dihitung melalui persamaan berikut:

F = m x a

dimana F adalah gaya (dalam Newton) yang diperlukan, m adalah massa benda (dalam kilogram) dan a adalah percepatan (dalam m/s²).

Secara umum, percepatan merujuk pada “kecepatan” perubahan per satuan waktu, dan ini penting untuk dipahami dalam banyak aspek dalam kehidupan kita. Percepatan tidak hanya penting dalam dunia fisika, melainkan juga dapat berguna dalam kehidupan sehari-hari, misalnya dalam menghitung kekuatan yang dibutuhkan untuk mengangkat beban berat atau bekerja dengan alat berat lainnya. Semakin besar percepatan, semakin banyak gaya yang dibutuhkan untuk mencapai perubahan kecepatan tersebut.

Macam-Macam Besaran Turunan

Besaran turunan adalah besaran yang diperoleh dari perhitungan besaran lain. Ada beberapa macam besaran turunan yang umumnya digunakan dalam fisika, di antaranya adalah kecepatan, percepatan, momentum, energi, dan gaya.

Contoh Penerapan Besaran Turunan

Salah satu contoh penerapan besaran turunan adalah pada hukum Newton kedua. Hukum ini menyatakan bahwa gaya yang bekerja pada suatu benda sama dengan massa dari benda tersebut dikalikan dengan percepatan yang dialami oleh benda. Dengan demikian, gaya, massa, dan percepatan adalah besaran turunan yang saling terkait dan dimanfaatkan pada hukum Newton kedua.

Selain itu, besaran turunan juga sering digunakan pada rumus-rumus dalam fisika, seperti rumus kecepatan yang menyatakan bahwa kecepatan adalah jarak yang ditempuh dibagi dengan waktu yang diperlukan untuk menempuh jarak tersebut. Sedangkan rumus percepatan menyatakan bahwa percepatan adalah perubahan kecepatan suatu benda per satuan waktu.

Kecepatan

Kecepatan adalah besaran turunan yang menyatakan perubahan jarak suatu benda dalam waktu tertentu. Kecepatan dapat dihitung dengan rumus kecepatan yang menggunakan besaran jarak dan waktu. Misalnya, jika sebuah mobil menempuh jarak 100 kilometer dalam waktu 2 jam, maka kecepatan mobil tersebut adalah 50 kilometer per jam.

Percepatan

Percepatan adalah besaran turunan yang menyatakan perubahan kecepatan suatu benda per satuan waktu. Percepatan dapat dihitung dengan rumus percepatan yang menggunakan besaran kecepatan dan waktu. Misalnya, jika sebuah mobil bergerak dari kecepatan 0 kilometer per jam menjadi 100 kilometer per jam dalam waktu 10 detik, maka percepatan mobil tersebut adalah 10 kilometer per jam kuadrat.

Momentum

Momentum adalah besaran turunan yang menyatakan jumlah gerakan suatu benda. Momentum dapat dihitung dengan mengalikan massa suatu benda dengan kecepatannya. Misalnya, jika sebuah benda dengan massa 1 kilogram bergerak dengan kecepatan 10 meter per detik, maka momentum benda tersebut adalah 10 kilogram meter per detik.

Energi

Energi adalah besaran turunan yang menyatakan kemampuan suatu benda untuk melakukan kerja. Ada beberapa macam energi, di antaranya adalah energi kinetik, energi potensial, dan energi listrik. Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena gerakannya, sedangkan energi potensial adalah energi yang dimiliki oleh benda karena posisinya. Energi listrik adalah energi yang dimiliki oleh benda karena muatan listrik yang dimilikinya.

Gaya

Gaya adalah besaran turunan yang menyatakan tarikan atau dorongan suatu benda terhadap benda lainnya. Gaya dapat dihitung dengan rumus gaya yang menggunakan besaran massa dan percepatan. Misalnya, jika sebuah benda dengan massa 1 kilogram ditarik dengan gaya sebesar 10 Newton, maka percepatan benda tersebut adalah 10 meter per detik kuadrat.

Kesimpulan

Besaran turunan adalah besaran yang diperoleh dari perhitungan besaran lainnya. Ada beberapa macam besaran turunan yang umumnya digunakan dalam fisika, di antaranya adalah kecepatan, percepatan, momentum, energi, dan gaya. Besaran turunan digunakan pada rumus-rumus dalam fisika dan pada hukum-hukum seperti hukum Newton kedua yang menyatakan hubungan antara gaya, massa, dan percepatan.