2. Dari pangkalan AU Madiun, sebuah pesawat F-16 terbang menuju Jakarta. Jika kecepatan rata-ratanya sebesar 420 m/s dan jarak antara Madiun-Jakarta 920 km, hitunglah waktu yang ditempuh pesawat F-16 tersebut! 

Pada soal di atas diceritakan ada sebuah pesawat yang menempuh jarak antara Madiun-Jakarta. Dikatakan bahwa pesawat memiliki kecepatan rata-rata, hal ini keliru lebih tepat seharusnya kelajuan rata-rata sebab dalam kasus perjalanan jauh seperti ini, jarak tempuhnya belum tentu sama dengan besar vektor perpindahannya. Sebagaimana kita ketahui bahwa kecepatan bergantung pada perpindahan sedangkan kelajuan bergantung pada jarak. Maka pada soal ini kita menggunakan persamaan kelajuan rata-rata untuk menghitung waktu yang ditempuh oleh pesawat.

Identifikasi Konsep

Dalam fisika, kelajuan dan kecepatan memiliki perbedaan yang jelas, namun dalam kehidupan sehari-hari orang awam sering salah menggunakan kedua istilah itu. Misalnya, jika sebuah motor sedang bergerak dan kita menyatakan bahwa motor sedang bergerak 50 km/jam, maka ini merupakan kelajuan motor. Jika kita menyatakan bahwa motor sedang bergerak 50 km/jam ke timur, maka ini merupakan kecepatan motor.

Kelajuan merupakan besaran yang tidak bergantung pada arah sehingga kelajuan termasuk besaran skalar. Kelajuan termasuk besaran skalar yang nilainya selalu positif. Alat yang digunakan untuk mengukur kelajuan adalah spidometer. Sementara itu, kecepatan merupakan besaran yang bergantung pada arah sehingga kecepatan termasuk besaran vektor. Untuk gerak 1 dimensi, arah kecepatan dapat dinyatakan dengan tanda positif atau negatif. Alat yang digunakan untuk mengukur kecepatan adalah velocitimeter.

Kelajuan rata-rata didefinisikan sebagai hasil bagi antara total jarak yang ditempuh dengan total waktu tempuhnya. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut.
\(\overline{v}=\frac{\sum_{ }^{ }s}{\sum_{ }^{ }t}\)
keterangan:
\(\overline{v}\) = kelajuan rata-rata (m/s)
\(\sum_{ }^{ }s\) = total jarak (m)
\(\sum_{ }^{ }t\) = total waktu tempuh (s)
Oleh karena jarak dan waktu merupakan besaran skalar maka kelajuan rata-rata juga merupakan besaran skalar. Kelajuan rata-rata tidak bergantung pada arah.

Karena soal di atas keliru, maka yang ditanyakan seharusnya adalah kelajuan rata-rata bukan kecepatan rata-rata. Sebab dalam kasus perjalanan jauh seperti ini, jarak tempuhnya belum tentu sama dengan besar vektor perpindahannya. Maka persamaan yang digunakan untuk menentukan waktu tempuh adalah kelajuan rata-rata.
Dari soal diketahui,
\(\overline{v}\) = 420 m/s
\(\sum_{ }^{ }s\)= 920 km = 920.000 m
Jarak yang ditempuh kita ubah ke dalam satuan meter karena satuan dari kelajuan rata-rata adalah m/s.
1 km = 1.000 m

Ditanyakan: waktu yang ditempuh?

Jawab:
\(\overline{v}=\frac{\sum_{ }^{ }s}{\sum_{ }^{ }t}\)
\({\sum_{ }^{ }t}=\frac{\sum_{ }^{ }s}{\overline{v}}\)
\(t=\frac{920.000}{420}=2.190,48s\)

Pembahasan

Jadi waktu yang ditempuh pesawat F-16 dari Madiun-Jakarta adalah 2.190,48 sekon.