Utak-atik Rumus Fisika — Fisika Penyegaran SMP

Setelah ini kamu bisa memindah ruas, mensubstitusi angka, dan menyendirikan satu variabel dari rumus fisika satu-variabel.

Rumus GLBB kelihatan pendek: $v = v_0 + at$ . Tetapi bila yang ditanya bukan $v$ , melainkan $a$ atau $t$ , kamu harus membalik rumusnya dulu. Banyak soal fisika kelas 11 jatuh di langkah aljabar ini, bukan di konsepnya. Sebelum bertemu rumus-rumus panjang kelak, mari latih tiga keterampilan matematika yang dipakai berulang: pindah ruas, substitusi, dan mengisolasi variabel. Coba lihat sendiri di bawah.

Geser slider $a$ dan $v_0$ di bawah, lalu perhatikan bagaimana kurva $v = v_0 + at$ bergeser naik-turun.

Pindah ruas: timbangan yang tetap setara

Rumus fisika pada dasarnya adalah persamaan: dua ruas yang nilainya sama. Aturan pindah ruas sederhana — apa pun yang kamu lakukan ke satu ruas, lakukan juga ke ruas lainnya, agar kesetaraan tetap terjaga. Anggap rumus seperti timbangan: tambah, kurang, kali, atau bagi kedua sisi dengan bilangan yang sama, dan timbangan tetap seimbang.

Pindah ruas berarti memindahkan suku dari satu ruas ke ruas lain dengan operasi lawannya: tambah lawan kurang, kali lawan bagi.

Dari rumus GLBB $v = v_0 + at$ , kamu bisa menggeser $v_0$ ke ruas kiri dengan mengurangi kedua ruas sebesar $v_0$ :

$v - v_0 = at$

Inilah inti pindah ruas — sekali kamu paham pola “operasi lawan”, rumus panjang apa pun bisa kamu balik tanpa hafalan. Pada alat di bawah, geser slider percepatan $a$ dan amati kemiringan kurva berubah; ini melatih intuisi bahwa koefisien di depan variabel menentukan seberapa cepat kurva naik.

Substitusi: masukkan angka, baca hasilnya

Setelah rumus berbentuk yang kamu mau, langkah berikutnya adalah substitusi — mengganti setiap simbol dengan angka yang diketahui. Misalnya pada rumus $v = v_0 + at$ , bila $v_0 = 4$ m/s, $a = 3$ m/s², dan $t = 6$ s, maka:

$v = 4 + 3 \times 6 = 4 + 18 = 22 \text{ m/s}$

Tips yang sering dilupakan: tulis satuan tiap angka saat substitusi. Kesalahan paling sering bukan pada hitungan, melainkan pada satuan yang tidak cocok (km/jam yang lupa dikanti ke m/s, atau menit yang belum jadi sekon).

Menyendirikan variabel: balik rumus untuk target

Soal fisika jarang bertanya variabel yang sudah berdiri sendiri di satu sisi. Sering yang ditanya justru variabel yang “terkubur” di dalam rumus, misalnya $t$ atau $a$ . Untuk menyendirikannya, terapkan pindah ruas berulang sampai variabel target sendirian di satu ruas.

Dari $v - v_0 = at$ , bagi kedua ruas dengan $a$ untuk menyendirikan $t$ :

$t = \frac{v - v_0}{a}$

Bila diketahui $v = 22$ m/s, $v_0 = 4$ m/s, $a = 3$ m/s², maka $t = \dfrac{22 - 4}{3} = \dfrac{18}{3} = 6$ s. Pada garis bilangan di bawah, kamu bisa menyisir rentang nilai $t$ dan melihat di mana letak akar (solusi) sebuah persamaan linear — melatih intuisi tentang “menemukan nilai yang membuat persamaan benar”.

Anggap menyendirikan variabel seperti mengupas bawang: setiap langkah pindah ruas mengupas satu lapis sampai variabel target terlihat telanjang di satu ruas. Tidak perlu hafal rumus turunan — cukup ingat pola “operasi lawan” dan ulangi.

Coba dulu di kertas, baru buka.

Soal. Sebuah motor bergerak dengan kecepatan awal $v_0 = 5$ m/s dan percepatan $a = 2$ m/s². (a) Berapa kecepatannya setelah $t = 4$ s? (b) Berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk mencapai $v = 25$ m/s?

Gunakan rumus GLBB $v = v_0 + at$ karena diketahui $v_0$ , $a$ , dan ditanya $v$ (bagian a) atau $t$ (bagian b).

Substitusi langsung: $v = 5 + 2 \times 4 = 5 + 8 = 13$ m/s. Inilah kecepatan motor setelah 4 sekon.

Untuk mencari $t$ , pindah ruas dulu: dari $v = v_0 + at$ kurangi $v_0$ kedua ruas → $v - v_0 = at$ , lalu bagi $a$ kedua ruas → $t = \dfrac{v - v_0}{a}$ . Substitusi: $t = \dfrac{25 - 5}{2} = \dfrac{20}{2} = 10$ s.

Jebakan: menerapkan operasi hanya ke satu sisi rumus. Yang benar: pindah ruas selalu berarti operasi yang sama diterapkan ke kedua ruas. Bila kamu mengurangi $v_0$ hanya dari ruas kanan, kesetaraan rusak dan jawaban keliru.

Jebakan: mengubah urutan operasi saat menyendirikan variabel. Yang benar: pada $v = v_0 + at$ , untuk menyendirikan $t$ kamu harus mengurangi $v_0$ lebih dulu (menghilangkan suku yang dijumlah), baru membagi $a$ (menghilangkan koefisien yang dikalikan). Membagi $a$ lebih dulu menghasilkan $\dfrac{v}{a} = \dfrac{v_0}{a} + t$ , yang benar tetapi lebih rumit.

Jebakan: substitusi angka tanpa menyamakan satuan. Yang benar: sebelum memasukkan angka, pastikan semua satuan sudah SI (m/s, m/s², sekon). Kecepatan dalam km/jam harus dikanti ke m/s dahulu ( $\div 3{,}6$ ), waktu dalam menit ke sekon ( $\times 60$ ).

Pindah ruas = operasi lawan ke kedua ruas (tambah↔kurang, kali↔bagi).
Substitusi: ganti simbol dengan angka, selalu sertakan satuan.
Menyendirikan variabel: kupas lapis demi lapis hingga target sendirian.
Untuk $v = v_0 + at$ : isolasi $t$ → $t = (v - v_0)/a$ ; isolasi $a$ → $a = (v - v_0)/t$ .
Hasil pindah ruas selalu setara dengan rumus asalnya.