Kelajuan

Di dalam kinematika, kelajuan atau laju (Inggris: speed) suatu objek (biasa disimbolkan v) adalah besarnya (magnitudo) kecepatan objek tersebut; oleh karena itu, kelajuan merupakan besaran skalar. Kelajuan rata-rata dari sebuah objek adalah besarnya jarak yang ditempuh oleh suatu objek dibagi dengan interval waktu yang dibutuhkan. Sedangkan kelajuan sesaat adalah limit dari kecepatan rata-rata ketika selang waktu mendekati nol. Kecepatan mempunyai arah sedangkan kelajuan tidak.

Seperti kecepatan, kelajuan juga memiliki analisis dimensi berupa panjang dibagi waktu, satuan SI dari kelajuan adalah meter per sekon, tetapi satuan yang biasa digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah kilometer per jam atau mil per jam (di Inggris dan Amerika Serikat). Untuk transportasi laut dan udara, satuan yang biasa digunakan adalah knot.

Kelajuan maksimum yang mungkin dicapai oleh suatu energi, menurut relativitas khusus, adalah kecepatan cahaya dalam ruang vakum c = 299.792.458 meter per sekon, atau 1079 juta kilometer per jam (671,000,000 mil per jam). Materi biasa tidak dapat mencapai kecepatan cahaya karena dibutuhkan energi yang tak terbatas jumlahnya.

Definisi

Fisikawan Italia Galileo Galilei adalah ilmuwan pertama yang mengukur besarnya kelajuan dengan mengukur jarak yang ditempuh dan waktu yang dibutuhkan untuk menempuh jarak tersebut. Galileo mendefinisikan kelajuan sebagai jarak per satuan waktu. Persamaannya adalah sebagai berikut

$v={\frac {d}{t}},$

dengan v adalah kelajuan, d adalah jarak, dan t adalah waktu. Seseorang yang bersepeda menempuh jarak 30 meter dalam 2 detik maka mempunyai kelajuan 15 meter per detik.

Dalam analisis matematika, kelajuan v didefinisikan sebagai besaran dari kecepatan v, yang merupakan turunan dari posisi r terhadap waktu:

$v=\left|{\boldsymbol {v}}\right|=\left|{\dot {\boldsymbol {r}}}\right|=\left|{\frac {d{\boldsymbol {r}}}{dt}}\right|\,.$

Jika s adalah panjang lintasan yang ditempuh selama selang waktu t, maka kelajuan sama dengan turunan s terhadap waktu:

$v={\frac {ds}{dt}}.$

Dalam sebuah kasus dimana kecepatan konstan (kecepatan konstan pada garis lurus), maka rumus di atas bisa disederhanakan menjadi v = s/t. Kecepatan rata-rata adalah total jarak yang ditempuh dibagi dengan waktu total tempuh.

Satuan

Artikel utama: Konversi satuan § Kecepatan atau kelajuan

Satuan dari kelajuan diantaranya:

• meter per sekon (simbol m s⁻¹ atau m/s), satuan SI;
• kilometer per jam (simbol km/jam);
• mil per jam (simbol mil/jam);
• knot (mil laut per jam, simbol kn atau kt);
• kaki per detik (simbol fps atau ft/s);
• Mach (tanpa dimensi), kecepatan dibagi kecepatan suara;