Kelajuan = jarak ÷ masa. Anda boleh menggunakannya untuk seluruh perjalanan atau hanya satu segmen, asalkan jarak dan masa diambil daripada segmen yang sama.
Kemahiran ini ialah asas gerakan dan graf. Ia muncul dalam soalan pengiraan pendek dan sekali lagi apabila kecerunan graf diminta.
Apakah maksud “kelajuan bagi satu segmen”?
Perjalanan sering mempunyai bahagian: memecut, bergerak tetap, berhenti. Segmen ialah satu bahagian, antara dua masa yang dipilih. Kelajuan bagi segmen itu hanya menggunakan jarak yang dilalui dan masa yang diambil antara dua saat itu.
Perkataan “purata” penting. Dalam satu segmen objek mungkin mengubah kelajuan, jadi hasilnya ialah kelajuan purata segmen itu, bukan kelajuan pada setiap detik.
Bagaimana saya mengiranya langkah demi langkah?
- Kenal pasti segmen melalui masa mula dan masa tamatnya.
- Cari jarak yang dilalui dalam segmen itu (kedudukan akhir tolak kedudukan awal, atau nilai yang diberi).
- Cari masa yang diambil: masa tamat tolak masa mula.
- Tukar unit jika perlu supaya selari (contohnya semuanya dalam meter dan saat).
- Bahagikan jarak dengan masa dan tulis unitnya.
Contoh berlangkah
Jadual ini ialah data rekaan untuk seorang penunggang basikal di jalan lurus.
| Masa (s) | 0 | 20 | 40 | 60 | 80 |
|---|---|---|---|---|---|
| Jarak dari titik mula (m) | 0 | 100 | 250 | 250 | 400 |
Cari kelajuan dari 20 s hingga 40 s, kelajuan dari 40 s hingga 60 s, dan kelajuan purata bagi 80 s penuh.
20 s hingga 40 s: jarak = 250 − 100 = 150 m. Masa = 40 − 20 = 20 s. Kelajuan = 150 ÷ 20 = 7.5 m/s.
40 s hingga 60 s: jarak = 250 − 250 = 0 m. Kelajuan = 0 ÷ 20 = 0 m/s. Penunggang berhenti.
Seluruh perjalanan: jumlah jarak = 400 m, jumlah masa = 80 s. Kelajuan purata = 400 ÷ 80 = 5 m/s.
Semak kemasukakalan: 5 m/s lebih rendah daripada 7.5 m/s semasa bergerak, dan ini betul kerana masa berhenti menurunkan purata.
Kesilapan yang perlu diawasi
Seorang pelajar diberitahu sebuah kereta bergerak 120 m pertama pada 6 m/s dan 120 m seterusnya pada 12 m/s, dan diminta mencari kelajuan purata.
Jawapan yang salah: (6 + 12) ÷ 2 = 9 m/s.
Ini menganggap kereta menghabiskan masa yang sama pada kedua-dua kelajuan.
Kereta lebih perlahan pada bahagian pertama, jadi ia mengambil masa lebih lama di situ.
Pembetulan: masa bahagian pertama = 120 ÷ 6 = 20 s. Masa bahagian kedua = 120 ÷ 12 = 10 s. Jumlah jarak = 240 m, jumlah masa = 30 s. Kelajuan purata = 240 ÷ 30 = 8 m/s.
Pembetulannya sentiasa sama: tambah jarak, tambah masa, kemudian bahagi.
Semak kendiri
Cuba soalan ini, kemudian buka setiap jawapan.
1. Seorang pelari melalui 360 m dalam 45 s. Berapakah kelajuannya?
Tunjuk jawapan
Kelajuan = 360 ÷ 45 = 8 m/s.
2. Tukar 72 km/j kepada m/s.
Tunjuk jawapan
72 ÷ 3.6 = 20 m/s. Semakan: 72 000 m ÷ 3600 s = 20 m/s.
3. Sebuah kereta api melalui 12 km dalam 10 minit. Beri kelajuan puratanya dalam km/j dan m/s.
Tunjuk jawapan
10 minit = 1/6 jam. Kelajuan = 12 ÷ (1/6) = 72 km/j. Dalam m/s: 12 000 m ÷ 600 s = 20 m/s. Kedua-dua jawapan sepadan kerana 72 km/j = 20 m/s.
Ke mana selepas ini?
Setelah kelajuan segmen mantap, teruskan ke membandingkan graf jarak-masa dan graf laju-masa, kerana kelajuan yang sama muncul sebagai kecerunan. Apabila nilai yang diukur dibundarkan, penerang sempadan dan pembundaran menunjukkan sejauh mana kelajuan yang dikira boleh berubah.
Pelajar yang tahu formula tetapi kehilangan markah pada unit atau perjalanan berbilang bahagian sering terbantu oleh tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu, kerana guru boleh melihat corak dalam langkah kerja anda.