Pengertian Jarak dan Perpindahan
Dalam fisika jarak dan perpindahan adalah besaran fisika yang saling berhubungan dan keduanya memiliki dimensi yang sama yaitu [M] tetapi memiliki makna fisis yang berbeda.
Lalu apa perbedaan antara jarak dengan perpindahan?
Jarak adalah sebagai panjang lintasan yang ditempuh oleh suatu benda yang bergerak dalam selang waktu tertentu. |
Jarak merupakan besaran skalar yang tidak bergantung pada arah. Besar jarak dihitung dengan mengakumulasikan panjang lintasan total yang ditempuh oleh suatu benda dari mulai bergerak sampai berhenti. Lalu apa itu perpindahan?
Perpindahan adalah perubahan kedudukan atau posisi dalam selang waktu tertentu. |
Besar perpindahan dihitung dari kedudukan awal dan kedudukan akhir atau perubahan posisi dari kedudukan awal sampai kedudukan akhir dengan kata lain perpindahan adalah jarak terdekat dari kedudukan awal sampai kedudukan akhir.
Berdasarkan pengertian jarak dan
perpindahan tersebut dapat dijelaskan mengapa jarak yang ditempuh Dovi adalah
116,403 km sedangkan perpindahannya adalah 0 km. Perhatikan gambar berikut.
Misalkan untuk melakukan 1 kali putaran, dovizioso menempuh lintasan dari titik A menuju titik E melalui titik B, C dan D. jarak yang ditempuh oleh Dovi adalah jarak A ke B ditambah jarak B ke C ditambah jarak C ke D dan ditambah jarak D ke E. jika melakukan 21 kali putaran maka 21 dikali panjang lintasan 1 putaran. Secara matematis ditulis sebagai berikut
Jarak = (AB + BC + CD + DE) × 21
Karena panjang lintasan sirkuit adalah 5, 543 km, maka
AB + BC + CD + DE = 5, 543 km
Sehingga jarak yang ditempuh Dovizionso selama race adalah
Jarak = 5,543 km × 21 = 116,403 km
Sementara itu, perpindahan dalam satu putaran adalah perubahan kedudukan dari titik A ke titik E. karena kedudukan di awal di titik A sama dengan kedudukan akhir di titik E, maka perpindahannya sama dengan nol meskipun Dovi melakukan 21 kali putaran. Secara matematis, perpindahan Dovi adalah sebagai berikut
Perpindahan = 0 km × 21 = 0 km.
Rumus Jarak dan Perpindahan
Dalam fisika, jarak dilambangkan x atau s. sedangkan perpindahan dilambangkan ∆x atau ∆s. Secara matematis, rumus jarak dapat dituliskan sebagai berikut:
= x1 + x2 + x3 + x4 +…+xn atau | |
= s1 + s2 + s3 + s4 +…+sn |
Rumus jarak tersebut berlaku untuk
semua arah gerak benda baik yang segaris, tegak lurus maupun sembarang arah.
Perhatikan contoh berikut
Sedangkan untuk perpindahan, rumusnya secara umum adalah sebagai berikut:
Rumus Perpindahan Secara Umum | |
= jarak terdekat dari posisi awal ke posisi akhir |
Untuk mencari nilai perpindahan,
disetiap arah gerak yang berbeda, rumusnya juga berbeda. Rumus perpindahan
suatu benda yang arah geraknya segaris berbeda dengan rumus perpindahan gerak
benda yang arahnya tegak lurus begitupun dengan benda yang arah geraknya
sembarang. Perhatikan gambar berikut:
Perbedaan Jarak dengan Perpindahan
Berdasarkan definisi dan rumus jarak dan Perpindahan, maka dapat disimpulkan beberapa hal mengenai perbedaan jarak dengan perpindahan yaitu sebagai berikut:
Jarak adalah besaran skalar | Perpindahan adalah besaran vektor |
Jarak merupakan panjang lintasan gerak sebuah benda | Perpindahan hanya ditentukan oleh kedudukan awal dan kedudukan akhir |
Jarak selalu bertanda positif | Perpindahan dapat bertanda positif atau negatif bergantung arah perpindahan |
Contoh Soal Tentang Jarak dan Perpindahan Beserta Pembahasannya
untuk lebih memahami mengenai konsep jarak dengan perpindahan, perhatikan contoh soal dan pembahasan berikut.
Contoh soal 1
Untuk Abenx
Jarak yang ditempuh Abenx
jadi jarak yang ditempuh Abenx adalah 150 m
Karena lintasan yang ditempuh Abenx
berbentuk garis yang tegak lurus, maka perpindahannya dapat dicari dengan Dalil
Pythagoras, sebagai berikut:
Jadi, perpindahan yang dialami Abenx adalah 111,8 m.
Untuk Fatur
Jarak yang ditempuh Fatur
jadi jarak yang ditempuh Fatur adalah 250 m
Ingat, perpindahan adalah jarak terdekat dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.
Jadi, perpindahan yang dialami Fatur adalah 50 m.
Seseorang mengendarai mobil dari A
menuju C kemudian berbalik menuju B. perhatikan gambar berikut ini.
a. Dari gambar di atas, berapakah jarak yang ditempuh? Dan berapa pula perpindahannya?
b. Jika mobil bergerak dari A menuju C kemudian berbalik menuju A lagi, berapakah jarak yang ditempuh? Dan berapa pula perpindahan mobil tersebut?
∆s = AC – CB (arah berlawanan)
Jadi, jarak tempuhnya adalah 50 km dan perpindahannya adalah 10 km
Jadi, jarak tempuhnya adalah 60 km
dan perpindahannya adalah 0 km