Jarak Vs Perpindahan: Pengertian, Rumus, Perbedaan, Pola Soal Dan Pembahasan
Perhatikan gambar di bawah. Kita tentunya sudah tidak absurd lagi dengan lambang tersebut. Lambang ajang balap paling bergengsi di seluruh penjuru dunia yaitu MotoGP. Hayo, siapa pembalap favorite kalian? Valentino Rossi, Marc Marquez, Jorge Lorenzo, ataukah Andrea Dovizionso? Setiap orng niscaya punya idola masing-masing.
Tapi dalam artikel ini tidak membahas lebih jauh perihal motogp ya?. Motogp hanya akan menjadi ilustrasi dalam memahami konsep perihal jarak dan perpindahan yang akan dibahas dalam artikel ini. Oke, untuk memahami konsep perihal jarak dan perpindahan simak baik-baik klarifikasi berikut ini.
Hari ahad tanggal 30 Oktober 2016, sirkuit Sepang Malaysia menjadi sirkuit tujuan balap motogp seri ke-17. Pemenang race dalam balapan tersebut yaitu pembalap muda gres berjulukan Andrea Dovizioso asal negara Italia. Sirkuit Sepang Malaysia mempunyai huruf tikungan yang cukup banyak. Perhatikan gambar berikut
Panjang lintasan sirkuit Sepang yaitu 5, 543 km dan jumlah putaran balap pada lomba tersebut yaitu 21 kali putaran. Dan Andrea Dovizioso berhasil mencatat waktu tercepat yaitu selama 42 menit 27 detik. Dengan melihat lintasan yang dilaluinya, berarti Dovizioso menempu jarak sepanjang 21 × 5,543 km = 116,403 km. Namun perpindahan Dovi yaitu Nol. Mengapa demikian?
Pengertian Jarak dan Perpindahan
Dalam fisika jarak dan perpindahan yaitu besaran fisika yang saling berafiliasi dan keduanya mempunyai dimensi yang sama yaitu [M] tetapi mempunyai makna fisis yang berbeda. Untuk lebih memahami mengenai dimensi, silahkan baca artikel perihal pengertian, simbol dan fungsi dimensi besaran fisika.
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. Jika belum paham mengenai apa itu besaran skalar silahkan baca artikel perihal pengertian dan pola besaran vektor dan besaran skalar. Besar jarak dihitung dengan mengakumulasikan panjang lintasan total yang ditempuh oleh suatu benda dari mulai bergerak hingga berhenti. Lalu apa itu perpindahan?
Perpindahan adalah perubahan kedudukan atau posisi dalam selang waktu tertentu. |
Besar perpindahan dihitung dari kedudukan awal dan kedudukan selesai atau perubahan posisi dari kedudukan awal hingga kedudukan selesai dengan kata lain perpindahan adalah jarak terdekat dari kedudukan awal hingga kedudukan akhir.
Berdasarkan pengertian jarak dan perpindahan tersebut sanggup dijelaskan mengapa jarak yang ditempuh Dovi yaitu 116,403 km sedangkan perpindahannya yaitu 0 km. Perhatikan gambar berikut
Perhatikan gambar di atas. Dalam arena balap motogp, start dan finish berada pada satu garis. Satu putaran dihitung dari garis start hingga garis start lagi. Pada setiap putaran, jarak yang ditempuh dovizioso sama dengan panjang lintasan yang dilaluinya.
Misalkan untuk melaksanakan 1 kali putaran, dovizioso menempuh lintasan dari titik A menuju titik E melalui titik B, C dan D. jarak yang ditempuh oleh Dovi yaitu jarak A ke B ditambah jarak B ke C ditambah jarak C ke D dan ditambah jarak D ke E. kalau melaksanakan 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 yaitu 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 yaitu perubahan kedudukan dari titik A ke titik E. alasannya yaitu kedudukan di awal di titik A sama dengan kedudukan selesai di titik E, maka perpindahannya sama dengan nol meskipun Dovi melaksanakan 21 kali putaran. Secara matematis, perpindahan Dovi yaitu sebagai berikut
Perpindahan = AE × 21
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 sanggup dituliskan sebagai berikut:
Rumus Jarak | |
x | = x1 + x2 + x3 + x4 +…+xn atau |
s | = s1 + s2 + s3 + s4 +…+sn |
Rumus jarak tersebut berlaku untuk semua arah gerak benda baik yang segaris, tegak lurus maupun sembarang arah. Perhatikan pola berikut
Sedangkan untuk perpindahan, rumusnya secara umum yaitu sebagai berikut:
Rumus Perpindahan Secara Umum | |
∆s | = 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:
Perpindahan merupakan besaran vektor, jadi sanggup bernilai nyata atau negatif bergantung pada arah gerak suatu benda.
Perbedaan Jarak dengan Perpindahan
Berdasarkan definisi dan rumus jarak dan Perpindahan, maka sanggup disimpulkan beberapa hal mengenai perbedaan jarak dengan perpindahan yaitu sebagai berikut:
Daftar Perbedaan Jarak dengan Perpindahan | |
Jarak | Perpindahan |
Jarak yaitu besaran skalar | Perpindahan yaitu besaran vektor |
Jarak merupakan panjang lintasan gerak sebuah benda | Perpindahan hanya ditentukan oleh kedudukan awal dan kedudukan akhir |
Jarak selalu bertanda positif | Perpindahan sanggup bertanda nyata atau negatif bergantung arah perpindahan |
Contoh Soal Tentang Jarak dan Perpindahan Beserta Pembahasannya
untuk lebih memahami mengenai konsep jarak dengan perpindahan, perhatikan pola soal dan pembahasan berikut.
Contoh soal 1
Pada suatu hari, Abenx berlari mengelilingi lapangan sepak bola di kampung Pujo Asri. Panjang lapangan tersebut yaitu 100 m dan lebarnya 50 m. Abenx berangkat dari titik A dan berhenti di titik C dengan melewati titik B. Sementara itu, Fatur berlari dari titik A dan berhenti di titik D dengan melewati titik B dan C pada lapangan yang sama. Tentukan jarak dan perpindahan yang ditempuh oleh Abenx dan Fatur.
Jawab
Untuk Abenx
Jarak yang ditempuh Abenx
Jarak = AB + BC
s = AB + BC
s = 100 + 50
s = 150 m
jadi jarak yang ditempuh Abenx yaitu 150 m
Perpindahan Abenx
Karena lintasan yang ditempuh Abenx berbentuk garis yang tegak lurus, maka perpindahannya sanggup dicari dengan Dalil Pythagoras, sebagai berikut:
Perpindahan Abenx = AC
∆s = AC
AC = √(AB2 + BC2)
AC = √(1002 + 502)
AC = √(10000 + 2500)
AC = √12500 = 111,8 m
Jadi, perpindahan yang dialami Abenx yaitu 111,8 m.
Untuk Fatur
Jarak yang ditempuh Fatur
Jarak = AB + BC + CD
s = AB + BC + CD
s = 100 + 50 + 100
s = 250 m
jadi jarak yang ditempuh Fatur yaitu 250 m
Perpindahan Fatur
Ingat, perpindahan yaitu jarak terdekat dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.
Berdasarkan gambar di atas,
Perpindahan Fatur = AD
AD = BC, berarti
∆s = BC
∆s = 50 m
Jadi, perpindahan yang dialami Fatur yaitu 50 m.
Contoh 2
Seseorang mengendarai kendaraan beroda empat 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 kendaraan beroda empat bergerak dari A menuju C kemudian berbalik menuju A lagi, berapakah jarak yang ditempuh? Dan berapa pula perpindahan kendaraan beroda empat tersebut?
Jawab
Untuk tanggapan a
Jarak tempuh = AC + CB
s = AB + BC + CB
s = 10 + 20 + 20
s = 50 km
Perpindahan = AB
∆s = AB
∆s = AC – CB (arah berlawanan)
∆s = 30 – 20
∆s = 10 km
Jadi, jarak tempuhnya yaitu 50 km dan perpindahannya yaitu 10 km
Untuk tanggapan b
Jarak tempuh = AC + CA
s = 30 + 30
s = 60 km
Perpindahan = AC − CA
∆s = AC − CA
∆s = 30 − 30
∆s = 0 km
Jadi, jarak tempuhnya yaitu 60 km dan perpindahannya yaitu 0 km
Demikianlah artikel perihal definisi jarak dan perpindahan, rumus jarak dan perpindahan, perbedaan jarak dengan perpindahan serta pola soal perihal jarak dan perpindahan beserta pembahasannya. Semoga sanggup bermanfaat untuk Anda. Terimakasih atas kunjungannya dan hingga jumpa di artikel berikutnya.