Perubahan kecepatan yang dialami selama gerakan disebut percepatan. Percepatan terjadi setiap kali sebuah benda mengalami gaya yang tidak seimbang. Semakin besar gaya total yang bekerja pada benda tersebut, semakin besar percepatan akan, tetapi massa benda juga mempengaruhi percepatan. Semakin kecil massanya, semakin besar percepatan untuk sejumlah gaya yang diberikan.
Hukum kedua Newton tentang gerak merangkum hubungan ini. Menurut hukum ini, percepatan suatu benda sama dengan gaya total dibagi dengan massa. Hal ini dapat diwakili oleh persamaan:
Percepatan = Gaya bersih dibagi massa = F/m
Menghitung Percepatan
Persamaan ini untuk percepatan dapat digunakan untuk menghitung percepatan sebuah benda yang mengalami gaya total sebesar F. Misalnya, Andi memiliki massa total 50 kilogram. Asumsikan bahwa gaya total yang bekerja pada Andi dan sebesar 25 Newton. Berapa percepatan nya? Ganti nilai yang relevan ke dalam persamaan untuk percepatan diatas sehingga diperoleh:
a = F/m = 25 N/50 kg = 0,5 N/Kg
Newton adalah satuan SI untuk gaya. Hal ini didefinisikan sebagai gaya yang dibutuhkan untuk menyebabkan massa 1 kilogram akan mengalami percepatan sebesar 1 m / s2. Oleh karena itu, gaya juga dapat dinyatakan dalam satuan kg • m / s2. Dengan menggunakan satuan ini besar percepatan yang diperoleh dari perhitungan diatas dapat ditulis dengan menggunakan satuan percepatan yaitu m / s2 sehingga:
a = 0,5 N/Kg = 0,5 kg⋅m / s2kg = 0,5 m / s2
Q: Mengapa tidak ada kilogram dalam jawaban akhir untuk masalah ini?
A: Satuan kilogram pada fraksi pembilang dan penyebut dari menghilangkan. Akibatnya, jawabannya dinyatakan dalam satuan SI yang benar untuk percepatan.
Menghitung Gaya
Ini sering lebih mudah untuk mengukur massa dan percepatan benda dari gaya total yang bekerja padanya. Massa dapat diukur dengan neraca, dan percepatan rata-rata dapat dihitung dari kecepatan dan waktu. Namun, gaya total mungkin merupakan kombinasi dari berbagai kekuatan gaib, seperti gravitasi, gesekan dengan permukaan, dan hambatan udara. Oleh karena itu, mungkin lebih berguna untuk mengetahui bagaimana menghitung gaya total yang bekerja pada sebuah benda daripada massa dan percepatan. Persamaan untuk percepatan diatas dapat ditulis ulang untuk memecahkan gaya total sebagai berikut:
Gaya = Massa × Percepatan, atau
F = m × a
Sebagai contoh, asumsikan Andi bergerak dengan percepatan sebesar 0,8 m / s2. Berapa banyak gaya yang dibutuhkan baginya untuk mempercepat pada tingkat ini? Ganti nilai yang relevan ke dalam persamaan untuk gaya diatas sehingga diperoleh:
F = m × a = 50 kg × 0,8 m / s2 = 40 kg • m / s2, atau 40 N
Ringkasan
Menurut hukum kedua Newton tentang gerak, percepatan suatu benda sama dengan gaya bersih dibagi dengan massa, atau a = F/m. Persamaan ini untuk percepatan dapat digunakan untuk menghitung percepatan suatu benda ketika massa dan gaya total yang bekerja padanya diketahui. Persamaan untuk percepatan dapat ditulis ulang menjadi F = m × a, untuk menghitung gaya total yang bekerja pada sebuah benda ketika massa dan percepatan diketahui.