Memahami Kelajuan: Contoh Soal Dan Pembahasannya Untuk Kelas 7

Kelajuan merupakan konsep dasar dalam fisika yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari. Dalam pelajaran fisika kelas 7, pemahaman tentang kelajuan menjadi fondasi penting untuk mempelajari konsep-konsep yang lebih kompleks di masa mendatang. Artikel ini akan membahas secara mendalam tentang kelajuan, dimulai dari definisi, rumus, satuan, hingga contoh soal beserta pembahasannya yang mudah dipahami. Dengan memahami konsep ini dengan baik, diharapkan siswa kelas 7 dapat mengaplikasikannya dalam menyelesaikan berbagai permasalahan terkait kelajuan.

Apa itu Kelajuan?

Kelajuan adalah besaran skalar yang menyatakan seberapa cepat suatu benda bergerak tanpa memperhatikan arahnya. Kelajuan hanya memberikan informasi tentang jarak yang ditempuh oleh suatu benda dalam selang waktu tertentu. Berbeda dengan kecepatan, yang merupakan besaran vektor dan memperhatikan arah gerak benda.

Rumus Kelajuan

Kelajuan dapat dihitung menggunakan rumus sederhana berikut:

Kelajuan (v) = Jarak (s) / Waktu (t)

Keterangan:

• v = Kelajuan (biasanya dalam meter per sekon (m/s) atau kilometer per jam (km/jam))
• s = Jarak (biasanya dalam meter (m) atau kilometer (km))
• t = Waktu (biasanya dalam sekon (s) atau jam (jam))

Satuan Kelajuan

Satuan kelajuan bergantung pada satuan jarak dan waktu yang digunakan. Beberapa satuan kelajuan yang umum digunakan adalah:

• Meter per sekon (m/s): Ini adalah satuan SI (Satuan Internasional) untuk kelajuan.
• Kilometer per jam (km/jam): Satuan ini sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari, terutama untuk mengukur kelajuan kendaraan.
• Mil per jam (mph): Satuan ini umum digunakan di negara-negara yang menggunakan sistem imperial.

Contoh Soal dan Pembahasan

Berikut adalah beberapa contoh soal kelajuan beserta pembahasannya yang dirancang untuk membantu siswa kelas 7 memahami konsep ini dengan lebih baik:

Soal 1:

Seorang anak berlari menempuh jarak 100 meter dalam waktu 20 detik. Berapakah kelajuan anak tersebut?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Jarak (s) = 100 meter
  • Waktu (t) = 20 detik
• Ditanya:
  • Kelajuan (v) = ?
• Penyelesaian:
  • v = s / t
  • v = 100 meter / 20 detik
  • v = 5 m/s

Jadi, kelajuan anak tersebut adalah 5 m/s.

Soal 2:

Sebuah mobil melaju dengan kelajuan 72 km/jam. Berapakah jarak yang ditempuh mobil tersebut dalam waktu 3 jam?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Kelajuan (v) = 72 km/jam
  • Waktu (t) = 3 jam
• Ditanya:
  • Jarak (s) = ?
• Penyelesaian:
  • v = s / t => s = v * t
  • s = 72 km/jam * 3 jam
  • s = 216 km

Jadi, jarak yang ditempuh mobil tersebut adalah 216 km.

Soal 3:

Dua orang pelari, Andi dan Budi, berlari pada lintasan yang sama. Andi berlari dengan kelajuan 6 m/s dan Budi berlari dengan kelajuan 8 m/s. Jika keduanya mulai berlari dari titik yang sama pada waktu yang sama, berapa selisih jarak yang ditempuh Andi dan Budi setelah 10 detik?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Kelajuan Andi (v_Andi) = 6 m/s
  • Kelajuan Budi (v_Budi) = 8 m/s
  • Waktu (t) = 10 detik
• Ditanya:
  • Selisih jarak (Δs) = ?
• Penyelesaian:
  • Jarak yang ditempuh Andi (s_Andi) = v_Andi t = 6 m/s 10 detik = 60 meter
  • Jarak yang ditempuh Budi (s_Budi) = v_Budi t = 8 m/s 10 detik = 80 meter
  • Selisih jarak (Δs) = s_Budi – s_Andi = 80 meter – 60 meter = 20 meter

Jadi, selisih jarak yang ditempuh Andi dan Budi setelah 10 detik adalah 20 meter.

Soal 4:

Sebuah kereta api bergerak dengan kelajuan 120 km/jam. Jika jarak antara dua stasiun adalah 360 km, berapa lama waktu yang dibutuhkan kereta api untuk menempuh jarak tersebut?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Kelajuan (v) = 120 km/jam
  • Jarak (s) = 360 km
• Ditanya:
  • Waktu (t) = ?
• Penyelesaian:
  • v = s / t => t = s / v
  • t = 360 km / 120 km/jam
  • t = 3 jam

Jadi, waktu yang dibutuhkan kereta api untuk menempuh jarak tersebut adalah 3 jam.

Soal 5:

Seorang pengendara sepeda motor menempuh jarak 45 km dalam waktu 1.5 jam. Berapakah kelajuan rata-rata pengendara sepeda motor tersebut?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Jarak (s) = 45 km
  • Waktu (t) = 1.5 jam
• Ditanya:
  • Kelajuan rata-rata (v) = ?
• Penyelesaian:
  • v = s / t
  • v = 45 km / 1.5 jam
  • v = 30 km/jam

Jadi, kelajuan rata-rata pengendara sepeda motor tersebut adalah 30 km/jam.

Soal 6:

Sebuah pesawat terbang bergerak dengan kelajuan 900 km/jam. Berapa jarak yang ditempuh pesawat terbang tersebut dalam waktu 2 jam 30 menit?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Kelajuan (v) = 900 km/jam
  • Waktu (t) = 2 jam 30 menit = 2.5 jam (karena 30 menit = 0.5 jam)
• Ditanya:
  • Jarak (s) = ?
• Penyelesaian:
  • v = s / t => s = v * t
  • s = 900 km/jam * 2.5 jam
  • s = 2250 km

Jadi, jarak yang ditempuh pesawat terbang tersebut adalah 2250 km.

Soal 7:

Seorang atlet lari maraton berlari sejauh 42.195 km dalam waktu 2 jam 15 menit. Hitunglah kelajuan rata-rata atlet tersebut dalam m/s.

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Jarak (s) = 42.195 km = 42195 meter
  • Waktu (t) = 2 jam 15 menit = (2 3600) + (15 60) = 7200 + 900 = 8100 detik
• Ditanya:
  • Kelajuan rata-rata (v) = ? (dalam m/s)
• Penyelesaian:
  • v = s / t
  • v = 42195 meter / 8100 detik
  • v ≈ 5.21 m/s

Jadi, kelajuan rata-rata atlet tersebut adalah sekitar 5.21 m/s.

Soal 8:

Sebuah perahu menyeberangi sungai selebar 120 meter. Jika kelajuan perahu adalah 4 m/s, berapa lama waktu yang dibutuhkan perahu untuk menyeberangi sungai?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Jarak (s) = 120 meter
  • Kelajuan (v) = 4 m/s
• Ditanya:
  • Waktu (t) = ?
• Penyelesaian:
  • v = s / t => t = s / v
  • t = 120 meter / 4 m/s
  • t = 30 detik

Jadi, waktu yang dibutuhkan perahu untuk menyeberangi sungai adalah 30 detik.

Soal 9:

Sebuah kura-kura berjalan dengan kelajuan 0.05 m/s. Berapa jarak yang ditempuh kura-kura tersebut dalam waktu 1 menit?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Kelajuan (v) = 0.05 m/s
  • Waktu (t) = 1 menit = 60 detik
• Ditanya:
  • Jarak (s) = ?
• Penyelesaian:
  • v = s / t => s = v * t
  • s = 0.05 m/s * 60 detik
  • s = 3 meter

Jadi, jarak yang ditempuh kura-kura tersebut adalah 3 meter.

Soal 10:

Dua buah mobil bergerak saling mendekat. Mobil A bergerak dari kota P dengan kelajuan 60 km/jam, dan mobil B bergerak dari kota Q dengan kelajuan 80 km/jam. Jarak antara kota P dan kota Q adalah 280 km. Kapan kedua mobil tersebut akan berpapasan?

Pembahasan:

• Diketahui:
  • Kelajuan mobil A (v_A) = 60 km/jam
  • Kelajuan mobil B (v_B) = 80 km/jam
  • Jarak antara kota P dan Q (s) = 280 km
• Ditanya:
  • Waktu berpapasan (t) = ?
• Penyelesaian:
  • Karena mobil A dan B bergerak saling mendekat, maka kelajuan relatifnya adalah jumlah kelajuan kedua mobil: v_relatif = v_A + v_B = 60 km/jam + 80 km/jam = 140 km/jam
  • Waktu berpapasan (t) = s / v_relatif = 280 km / 140 km/jam = 2 jam

Jadi, kedua mobil tersebut akan berpapasan setelah 2 jam.

Kesimpulan

Memahami konsep kelajuan sangat penting dalam mempelajari fisika. Dengan memahami rumus, satuan, dan contoh soal beserta pembahasannya, siswa kelas 7 diharapkan dapat menyelesaikan berbagai permasalahan terkait kelajuan dengan mudah. Latihan soal secara rutin akan membantu memperkuat pemahaman konsep dan meningkatkan kemampuan dalam menyelesaikan soal-soal fisika. Selain itu, penting untuk selalu memperhatikan satuan yang digunakan dan memastikan konsistensi satuan dalam perhitungan. Dengan demikian, siswa dapat menguasai konsep kelajuan dengan baik dan siap untuk mempelajari konsep-konsep fisika yang lebih kompleks di masa mendatang.