Gerakanratabermacam-macam (MUV) adalah gerakan di mana perubahan kecepatan, disebut percepatan, terjadi pada tingkat yang konstan. Gerak bervariatif beraturan adalah kasus tertentugerakanbermacam-macam. Dalam yang satu ini, kecepatannya hanya bervariasi, sedangkan yang satu ini kecepatan bervariasidicarakonstan, yaitu, besarnya mengalami kenaikan atau penurunan yang sama setiap detik.
Lihatjuga: Semua yang perlu Anda ketahui tentang hukum Newton
Pengantar gerakan bervariasi seragam
Ketika sebuah perabot mengembangkan gerakan yang bervariasi secara seragam, kecepatannya meningkatkan atau akan terus berkurang, setiap detik. Ketika kecepatan ini meningkat, kita mengatakan bahwa gerakannya adalah dipercepat; ketika berkurang, kita katakan gerakannya adalah terbelakang.
Gerakan bervariasi seragam dapat dijelaskan dengan cara fungsi per jam, mirip dengan yang digunakan untuk gerakan seragam, menjadi lebih umum. Juga, untuk menyelesaikan beberapa latihan yang terkait dengan jenis gerakan ini, perlu dipahami makna di balik grafik
posisi dan kecepatan. Oleh karena itu, kita akan mempelajari fungsi waktu MUV yang berbeda serta representasi grafisnya masing-masing.Pertama, kita akan berurusan dengan fungsi kecepatan per jam, yang juga dapat ditulis dalam bentuk rumus yang digunakan untuk menghitung percepatan rata-rata, lihat:
vF dan kau0 - kecepatan akhir dan awal (m/s)
Itu - percepatan (m/s)
t - interval waktu
Rumus tersebut menunjukkan bahwa kecepatan penjelajah bervariasi secara linier dengan percepatannya, yaitu, dengan asumsi sebuah benda memiliki percepatan 3 m/s², kecepatannya akan bertambah masing-masing 3 m/s kedua.
Jika kita perhatikan format fungsi jam dari posisi, kita akan melihat bahwa itu adalah fungsi derajat pertama Suka y = a + bx, dikenal sebagai persamaan lurus. Dalam kasus fungsi kecepatan per jam, koefisien a, disebut koefisien linier, dan kecepatan awal dari mobile, sedangkan koefisien b, yang dikenal sebagai koefisien sudut, dan percepatan dari perabot ini.
Pada gambar berikut kita bawa grafik kecepatan sebagai fungsi waktu v (t), periksa:
Pada grafik, kita melihat dua garis, satu merah dan satu biru, yang mewakili pergerakan dua buah furnitur. Ini berangkat dari rumah (v0 = 0) dan mulai berakselerasi dengan mantap. Satu detik setelah keberangkatannya, penjelajah biru dengan kecepatan 4 m/s, sedangkan penjelajah merah pada 2 m/s. Menganalisis kemiringan garis lurus, mudah untuk melihat bahwa percepatan ponsel biru lebih besar daripada ponsel merah.
Lihat juga:Lihat fakta menakjubkan tentang Tata Surya
Hal ini dimungkinkan untuk melihat, berdasarkan pembacaan grafik, bahwa kecepatan ponsel dengan warna biru meningkat sebesar 4 m/s, setiap sekon, sedangkan kecepatan mobil B hanya bertambah 2m/s, untuk selang waktu yang sama waktu. Dengan cara ini, kita dapat menulis fungsi per jam dari pergerakan yang diwakili oleh garis biru dan merah, periksa:
Di bawah ini, kami menunjukkan apa format grafik a gerak bervariasi seragam dipercepat dan terbelakang masing-masing berwarna merah dan biru. Untuk keduanya, kita akan mengadopsi kecepatan awal bukan nol:
Perhatikan bahwa gerakan tertunda, diwakili oleh garis biru, dibalik artinya pada waktu t = 8 s, karena kecepatannya mulai bernilai negatif.
Lihatjuga: Belajar menyelesaikan latihan gerakan seragam
Selain mendapatkan akselerasi seluler, berdasarkan grafik kecepatan, mungkin juga hitung jarak yang ditempuh oleh ponsel. Untuk ini kita harus hitung luas grafik di bawah garis. Daerah ini dapat dengan mudah ditemukan mengingat daerah trapesium dan dapat diperoleh langsung dengan rumus berikut, terutama berguna ketika akselerasi seluler tidak diketahui:
Selain fungsi kecepatan per jam, MUV menggunakan fungsi jam posisi. Ini adalah fungsi tingkat dua, karena perpindahan ponsel di MUV sebanding dengan interval waktu kuadrat. Sekarang periksa persamaan posisi dan perpindahan untuk MUV:
sF - posisi akhir
s0 - posisi awal
v0 - kecepatan awal
S - perpindahan
Persamaan tersebut mirip dengan fungsi derajat dua tipe ax² + bx + c = 0. Dalam fungsi posisi dan perpindahan per jam ini, HAI koefisienItusama dengan à a/2 (percepatan dibagi dua), yang mengalikan istilah t², selagi kecepatanawal (v0) mewakili koefisienB.
Berdasarkan ini, kami akan menunjukkan kepada Anda bagaimana tampilan grafik gerak yang bervariasi secara seragam untuk kasus yang dipercepat, berwarna merah, dan tertunda, berwarna biru, mulai dari kecepatan awal bukan nol:
Menganalisis grafik ini, adalah mungkin untuk melihat bahwa, untuk gerakan yang dipercepat, dengan warna merah, cekungan parabola menghadap ke atas, karena percepatannya positif, sedangkan untuk gerakan tertunda, dengan warna biru, kecekungan parabola berubah ke bawah, karena percepatannya berlawanan arah dengan kecepatan awalnya.
Fungsi per jam yang digunakan untuk membentuk grafik, masing-masing diwakili oleh kurva merah dan biru, serta nilainya dari posisi, kecepatanawal dan percepatan ditunjukkan di bawah ini:
Persamaan Torricelli
ITU persamaan Torricelli sangat berguna ketika kita perlu memecahkan masalah yang berkaitan dengan gerakanratabermacam-macam dan kita tidak tahu pada interval waktu berapa itu terjadi. Persamaan ini dapat dengan mudah diperoleh berdasarkan fungsi posisi dan kecepatan per jam.
Lihat rumus untuk persamaan Torricelli:
Jika Anda lebih tertarik dengan topik ini, baca teks kami: Persamaan Torricelli.
Lihatjuga: Cari tahu mengapa manusia belum kembali ke bulan
latihan yang diselesaikan
Pertanyaan 1) Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan awal 20 m/s, ketika memulai proses pengereman, dengan perlambatan 2,5 m/s². Tentukan waktu yang dibutuhkan furnitur ini untuk membalikkan arah gerakannya.
a) 8,0 detik
b) 50,0 detik
c) 5.0 detik
d) 10,0 detik
e) 12,5 detik
Templat: Huruf a
Resolusi:
Untuk menyelesaikan latihan ini, kita akan menggunakan fungsi kecepatan per jam. Dalam pengertian ini, kita dapat mengatakan bahwa ponsel akan membalikkan arah gerakannya segera setelah kecepatannya menjadi nol. Jadi, kita akan mencari waktu yang diperlukan agar kecepatan akhir mobil ini menjadi 0 m/s, dengan mengetahui bahwa kecepatan awalnya adalah 20 m/s:
Dalam perhitungan ini, kami menggunakan tanda negatif untuk akselerasi karena fakta bahwa kecepatan seluler menurun setiap detik, yang mencirikan gerakan yang tertunda.
Pertanyaan 2) Sebuah penjelajah memiliki fungsi perpindahan per jam yang diberikan oleh S = 5 + t². Periksa alternatif yang menunjukkan kecepatan awal dan percepatan rover ini, masing-masing:
a) 5 m/s dan 1 m/s²
b) 0 m/s dan 2 m/s²
c) 1 m/s dan 5 m/s²
d) 5 m/s dan 2 m/s²
e) 3 m/s dan 5 m/s²
Templat: Huruf b
Resolusi:
Kita tahu bahwa fungsi shift per jam mengikuti format ax² + bx + c = 0, tetapi kita juga tahu bahwa koefisien b sama dengan kecepatan awal mobil dan koefisien a sama dengan setengah dari percepatannya. Dengan demikian, kita harus: v0 = 0 dan a = 2 m/s².
Pertanyaan 3) Dalam grafik posisi versus waktu, kurva terlihat menggambarkan parabola dengan kecekungannya menghadap ke bawah. Untuk grafik ini, centang alternatif yang benar:
a) Ini adalah gerakan yang dipercepat.
b) Ini adalah grafik gerakan mundur.
c) Ini adalah grafik dari gerakan tertunda.
d) Ini adalah grafik percepatan variabel.
e) Ini adalah grafik kecepatan yang meningkat.
Templat: Huruf C
Resolusi:
Ketika grafik posisi terhadap waktu berbentuk parabola, kita tahu bahwa gerakan ini memiliki percepatan konstan. Apa yang memberi tahu kita jika gerakan yang diwakili oleh grafik adalah terbelakang atau dipercepatadalah kecekungan perumpamaan, yang dalam hal ini menghadap ke bawah. Oleh karena itu, grafik tersebut mewakili gerakan yang tertunda.
Oleh Saya. Rafael Helerbrock
Sumber: Sekolah Brasil - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/movimento-uniformemente-variado.htm