Sebuah mobil dengan massa 2000 kg bergerak dengan kecepatan konstan 25 m/s merupakan sebuah situasi yang melibatkan hukum fisika, khususnya hukum Newton. Saat pengemudi mobil tiba-tiba mengerem dan mobil berhenti dalam 4 s, ada beberapa aspek yang bisa kita hitung berdasarkan informasi tersebut, yaitu besarnya gaya rem dan jarak yang ditempuh mobil dari titik awal pengereman sampai berhenti.
Besaran Gaya Rem Mobil
Untuk menghitung besar gaya rem mobil, kita bisa menggunakan Hukum II Newton yang menyebutkan bahwa gaya (F) adalah sama dengan massa (m) dikalikan dengan percepatan (a).
Percepatan dalam kasus ini adalah perubahan kecepatan dibagi dengan waktu yang digunakan. Saat mobil berhenti, akhirnya kecepatan mobil menjadi 0. Oleh karena itu, perubahan kecepatan dalam kasus ini adalah -25 m/s (kecepatan akhir 0 dikurangi dengan kecepatan awal 25 m/s). Waktu untuk mobil berhenti adalah 4 detik. Oleh karena itu, percepatan (-25 m/s) / (4 s) adalah -6.25 m/s².
Maka, kullan hukum Newton II, kita mendapatkan:
F = m * aF = 2000 kg * -6.25 m/s²F = -12500 NGaya yang diperoleh adalah -12500 N. Nilai negatif menunjukkan bahwa gaya tersebut bekerja ke arah yang berlawanan dengan arah gerakan mobil, yang sesuai dengan kerja rem mobil.
Jarak yang Ditempuh Mobil dari Titik Pertama Direm sampai Berhenti
Untuk menghitung jarak tempuh, kita bisa menggunakan rumus kinematika, di mana jarak (s) adalah sama dengan kecepatan awal (v₀) dikalikan dengan waktu (t) plus setengah kali percepatan (a) dikalikan waktu kuadrat (t²).
Dalam kasus ini, rumus tersebut menjadi:
s = v₀*t + 0.5*a*t²s = 25 m/s * 4 s + 0.5 * -6.25 m/s² * (4 s)²s = 100 m + -50 ms = 50 mDengan demikian, jarak yang ditempuh mobil dari titik pertama direm sampai berhenti adalah 50 meter.
