SOAL:
Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 86 km/jam di jalan yang lurus. Kemudian pengemudi melihat kecelakaan di depan dan seketika menginjak rem. Waktu reaksi pengemudi, yaitu interval waktu antara melihat kecelakaan dan menginjak rem, adalah 0,75 s. Setelah rem diinjak, mobil mengalami perlambatan sebesar 8,0 m/s2. Berapa total jarak berhenti?
SOLUSI:
Gerakan memiliki dua bagian. Bagian pertama, sebelum rem diterapkan, adalah gerakan dengan kecepatan konstan; bagian kedua, setelah rem diinjak, adalah gerak dengan percepatan konstan (negatif). Bagian pertama dari gerak berlangsung selama ∆t = 0,75 s, dengan kecepatan konstan V0 = 86 km/jam, yaitu,
Dengan kecepatan ini, mobil menempuh jarak,
Oleh karena itu, bagian kedua dari gerak memiliki posisi awal X0 = 18 m, kecepatan awal V0 = 24 m/s, kecepatan akhir V = 0, dan percepatan a = -8,0 m/s2 (percepatannya negatif disebabkan mobil mengalami perlambatan saat bergerak ke arah x positif). Jarak akhir yang tidak diketahui adalah x:
Diketahui:
a = 8.0 m/s2
V = 0
V0 = 24 m/s
X0 = 18 m
Ditanya : X = ?
Jawab:
Persamaan yang paling cocok untuk solusi masalah ini adalah persamaan.
karena mengandung variabel yang tidak diketahui dan semua variabel lain di dalamnya diketahui. Dengan memecahkan persamaan ini untuk x, kita menemukan bahwa total jarak berhenti adalah
Jadi jarak total berhenti setelah pengereman dari kecepatan awal mobil 86 km/j adalah sejauh 54 m
Keterangan:
Driver sees wreck : Pengemudi melihat kecelakaan
Braking begins : Pengemudi mulai ngerem
Automobile stops : mobil berhenti
Tabel dibawah mencantumkan total jarak berhenti dari sebuah mobil untuk beberapa kecepatan awal. Jarak berhenti ini dihitung seperti pada contoh diatas. Waktu reaksi dari pengemudi diasumsikan 0,75 s, dan perlambatan karena pengereman diasumsikan sebesar 8,0 m/s2. Pada semua kecepatan, waktu reaksi
memberikan kontribusi yang signifikan terhadap jarak berhenti. Untuk pengemudi yang waspada, waktu reaksi rata-rata adalah 0,75 detik, tetapi untuk pengemudi yang lalai (seperti pengemudi mengobrol di ponsel), waktu reaksi bisa lebih lama.
Perlambatan pengereman sebesar 8 m/s2 adalah perlambatan khas yang dialami sebuah mobil dengan ban yang baik dan dapat dicapai selama pengeremannya tajam dan di jalan yang kering. Jika ban aus atau jalanan basah, perlambatan yang dapat dicapai adalah kurang dari 8 m/s2.
Perlambatan juga tergantung pada karakteristik mobil. Misalnya, mobil sport berperforma tinggi dengan mesin belakang, seperti Porsche Carrera, dapat mencapai perlambatan hampir 11 m/s2 (selama pengereman tajam, hidung mobil cenderung menukik ke bawah, memberikan tekanan ekstra pada roda depan; massa besar mesin belakang mendistribusikan upaya pengereman lebih merata di depan dan belakang roda). Jika pengemudi menekan rem terlalu keras, roda akan terkunci, dan mobil akan tergelincir, yang mengakibatkan pengurangan perlambatan dan peningkatan substansial dalam jarak berhenti. Pengereman mendadak sering menyebabkan hilangnya kendali arah, dan mobil berputar beberapa kali dan kemudian menabrak separator atau berguling. Mobil dilengkapi dengan Antilock Brake System (ABS) untuk menghindari pengereman mendadak dengan otomatis, cepat, aplikasi rem berulang-ulang.
Referensi: Phisics for Engineers and Scientists, Hans C. Ohanian & John T. Markert
Taufiqur Rokhman 