3. Sebuah kereta api bergerak meninggalkan stasiun dengan percepatan 2 m/s2. Dalam waktu 10 sekon kelajuannya menjadi 30 m/s. Berapa kelajuan kereta api mula-mula? 

Pada soal di atas, terdapat kereta api yang bergerak dengan percepatan tertentu. Percepatan ditentukan menggunakan data kecepatan dan waktu. Namun, pada soal yang diketahui adalah kelajuan, seharusnya yang diketahui adalah kecepatan. Untuk menentukan kecepatan awal kereta api dapat menggunakan konsep percepatan.

Identifikasi konsep

Percepatan rata-rata adalah perubahan kecepatan dibagi dengan selang waktu. Secara matematis, percepatan dirumuskan sebagai berikut.
\(\overline{a}=\frac{\triangle v_x}{\triangle t}\)

Dengan,
\(\triangle v_{x}=v_{x_{2}}-v_{x_{1}}\)
\(\triangle t=t_{2}-t_{1}\)

Keterangan:
\(\overline{a}\) = percepatan rata-rata \(\tt \left(\frac{m}{s^2}\right)\)
\(\triangle v_{x}\)= perubahan kecepatan \(\tt \left(\frac{m}{s}\right)\)
\(\triangle t\) = selang waktu (s)
\(v_{1}\) = kecepatan awal  \(\tt \left(\frac{m}{s}\right)\)
\(v_{2}\) = kecepatan akhir  \(\tt \left(\frac{m}{s}\right)\)
\(t_{1}\) = waktu awal  (s)
\(t_{2}\) = waktu akhir  (s)

Dari soal diketahui,
\(\overline{a}=2\tt \frac{m}{s^{2}}\)
\(v_{x_{2}}=30\tt \frac{m}{s}\)
\(\triangle t\) = 10 s

Ditanyakan: kecepatan awal \(\left(v_{x_1}\right)\)?

Jawab:
\(\overline{a}=\frac{\triangle v_x}{\triangle t}\)

\(\overline{a}=\frac{v_{x_2}-v_{x_1}}{\triangle t}\)

\(2=\frac{30-v_{x_1}}{10}\)

\(2\times10=30-v_{x_1}\)

\(v_{x_1}=30-20\)

\(v_{x_1}=10\tt \frac{m}{s}\)

Pembahasan

Dengan demikian, kecepatan awal kereta api adalah 10 m/s.