Grafik Waktu Tempuh: Jarak vs Kecepatan

Logika Waktu Tempuh Ojol

Coba bayangkan ini: kamu mau pergi ke sebuah tempat wisata yang jaraknya 10 km.

Temanmu yang pertama naik sepeda dengan kecepatan 10 km/jam. Temanmu yang kedua naik ojol ngebut dengan kecepatan 50 km/jam. Intuisimu pasti langsung bilang, "Ojol bakal nyampe lebih dulu dong!"

Tapi, saat ketemu soal grafik, banyak yang tiba-tiba ragu: "Ini buat nyari waktu, jarak dibagi kecepatan, atau kecepatan dibagi jarak, ya?"

Di sinilah kita bisa pakai trik fisika yang namanya analisis satuan (dimensional analysis). Trik ini dipakai ilmuwan buat ngecek apakah sebuah rumus itu masuk akal atau nggak tanpa harus ngafalin!

ilustrasi

Mari kita buktikan:

Kalau kamu membagi Jarak dengan Kecepatan, begini jadinya:

Satuannya benar! Jarak (km) berhasil "memakan" kecepatan dan menyisakan waktu (jam).

Tapi kalau kamu terbalik, membagi Kecepatan dengan Jarak:

Satuannya jadi $1/jam$. Ini jelas salah, karena $1/jam$ bukanlah satuan waktu tempuh!

Kalau kamu tahu jarak ke sekolah adalah 15 km, dan angkot melaju dengan kecepatan 30 km/jam, rumus mana yang SATUANNYA tepat menghasilkan 'jam' (waktu)?

  • A. Jarak dibagi Kecepatan ($s \div v$)
  • B. Kecepatan dibagi Jarak ($v \div s$)
  • C. Jarak dikali Kecepatan ($s \times v$)
  • D. Kecepatan dikurangi Jarak ($v - s$)

Jawaban: A. Jarak dibagi Kecepatan ($s \div v$)

Lewat analisis satuan (dimensional analysis), satuan kilometer dibagi (kilometer/jam) akan menyisakan jam (satuan waktu). Kalau dibalik, satuannya jadi 1/jam (salah).

Waktu didapatkan dari Jarak dibagi Kecepatan, dibuktikan dengan sisa satuan (jam atau detik).

Awas Terkecoh Sumbu Grafik!

Sekarang rumus dasarnya sudah aman di kepala: $t = s \div v$. Langkah berikutnya adalah mengambil nilai $s$ (Jarak) dan $v$ (Kecepatan) dari grafik garis di soal.

Penelitian bilang, miskonsepsi paling umum saat membaca grafik adalah orang sering langsung berasumsi kalau sumbu horizontal (mendatar) itu pasti menunjukkan Waktu ($t$). Padahal, dalam diagram pada soal ini, sumbu X mendatar adalah Kecepatan ($v$), bukan Waktu!

Mari kita bedah grafiknya pelan-pelan. Lihat label di kedua sumbu tersebut:

Coba kita ambil contoh Kereta P:

  1. Dari titik P, tarik garis lurus ke bawah menuju sumbu X. Ketemu angka 1. Berarti, kecepatannya ($v$) = 1 km/jam.

  2. Dari titik P, tarik garis mendatar ke kiri menuju sumbu Y. Ketemu angka 5. Berarti, jarak tempuhnya ($s$) = 5 km.

Hanya dengan sadar posisi variabel di sumbu grafik, kita terhindar dari memasukkan angka yang tertukar ke dalam rumus!

Berdasarkan grafik di soal, lihat titik letak **Kereta Q**. Apa pasangan data yang benar untuk kereta tersebut?

  • A. Jarak = 2 km, Kecepatan = 3 km/jam
  • B. Jarak = 3 km, Kecepatan = 2 km/jam
  • C. Waktu = 2 jam, Jarak = 3 km
  • D. Kecepatan = 3 km/jam, Waktu = 2 jam

Jawaban: B. Jarak = 3 km, Kecepatan = 2 km/jam

Titik Q berada sejajar angka 2 pada sumbu mendatar (Kecepatan, $v$) dan sejajar angka 3 pada sumbu tegak (Jarak, $s$). Jadi $v = 2$ dan $s = 3$.

Sumbu mendatar pada grafik ini adalah Kecepatan (v) dan sumbu tegak adalah Jarak (s).

Mencari Si Kereta 'Cepat'

Soal ngasih kita satu misi utama: Cari kereta mana saja yang waktu tempuhnya ($t$) kurang dari 2 jam ($t < 2$).

Tadi kamu sempat memilih Kereta S dan T. Ayo kita buktikan tebakan itu dengan rumus dan cara baca grafik yang sudah kita pelajari: $t = s \div v$.

Klik titik-titik di bawah ini untuk melihat apa rahasia waktu tempuh setiap kereta!

Mari kita buktikan tebakanmu:

Kalau kita bongkar semua: