Perpindahan, Kecepatan, dan Percepatan
| English | Bahasa Indonesia |
|---|---|
| distance/ˈdɪstəns/ | jarak tempuh |
| position/pəˈzɪʃn/ | posisi |
| displacement/dɪˈspleɪsmənt/ | pindahan |
| scalar/ˈskeɪlə/ | skalar |
| vector/ˈvektə/ | vektor |
| velocity/vəˈlɒsɪti/ | kecepatan (vektor) |
| average velocity/ˈævrɪdʒ vəˈlɒsɪti/ | kecepatan rata-rata |
| speed/spiːd/ | kecepatan (besaran skalar) |
| magnitude/ˈmæɡnɪtjuːd/ | besarnya |
| instantaneous velocity/ˌɪnstənˈteɪnɪəs vəˈlɒsɪti/ | kecepatan sesaat |
| acceleration/əkˌseləˈreɪʃn/ | percepatan |
Satu putaran penuh — jadi seberapa jauh dari titik awal?
- Seorang pelari berlari sprint satu putaran lintasan 400 m dan berhenti tepat di tempat mereka memulai.
- Jarak yang ditempuh adalah $400\ \text{m}$. Perubahan posisinya adalah nol.
- Dua jawaban jujur untuk "sejauh mana?" — karena satu menghitung lintasan, yang lain menghitung perubahan tempat.
- Kinematika memerlukan keduanya, dan tidak pernah mencampurnya.
Jarak vs perpindahan
- Jarak (skalar) adalah total panjang lintasan — selalu positif, hanya bertambah.
- Perpindahan (vektor) adalah perubahan posisi berupa garis lurus.
- Kita menuliskannya $\Delta x = x_f - x_i$ — posisi akhir dikurangi posisi awal.
- Pada putaran, jarak $= 400\ \text{m}$ tetapi perpindahan $\Delta x = 0$.
Seorang pelari menyelesaikan tepat satu putaran lintasan 400 m. Berapakah perpindahan mereka?
Perpindahan adalah perubahan posisi. Pelari berakhir di tempat ia mulai, jadi $\Delta x = 0$. Jarak yang ditempuh adalah $400\ \text{m}$.
Kecepatan: seberapa cepat posisi berubah
- Kecepatan adalah perpindahan per satuan waktu — membawa arah.
- Kecepatan rata-rata: $\displaystyle v_{\text{avg}} = \frac{\Delta x}{\Delta t}$.
- Kelajuan adalah besaran dari kecepatan — skalar, tanpa arah.
- Mendorong 300 km dalam waktu 5 h dengan jalan pintas: kecepatan rata-rata tinggi, tetapi kecepatan rata-rata rendah jika Anda berakhir di dekat rumah.
Seorang pesepeda memiliki perpindahan sejauh $240\ \text{m}$ dalam waktu $30\ \text{s}$. Berapakah kecepatan rata-ratanya, dalam satuan $\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$?
$v_{\text{avg}} = \dfrac{\Delta x}{\Delta t} = \dfrac{240}{30} = 8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
Kecepatan sesaat
- Kecepatan rata-rata meratakan seluruh interval; kecepatan sesaat adalah nilai pada satu momen.
- Ini adalah apa yang $\dfrac{\Delta x}{\Delta t}$ mendekati saat $\Delta t$ mengecil menuju nol.
- Pada grafik posisi–waktu, ini adalah kemiringan garis singgung pada titik tersebut.
- Speedometer membaca kelajuan sesaat — besaran dari kecepatan sesaat.
Percepatan: seberapa cepat kecepatan berubah
- Percepatan adalah laju perubahan kecepatan: $\displaystyle a_{\text{avg}} = \frac{\Delta v}{\Delta t} = \frac{v_f - v_i}{\Delta t}$.
- Ini adalah vektor, diukur dalam $\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
- Memperlambat, memperlambat, dan berbelok semuanya adalah percepatan — masing-masing mengubah vektor kecepatan.
- Satuannya tersusun rapi: posisi $\text{m}$, kecepatan $\tfrac{\text{m}}{\text{s}}$, percepatan $\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
Bangun gerakan dari u dan a
Ubah kecepatan awal dan percepatan, dan lihat bagaimana grafik posisi dan kecepatan bereaksi.
Percepatan adalah laju perubahan ____.
Menurut definisi $a = \Delta v / \Delta t$ — perubahan kecepatan per satuan waktu.
Pilih semua besaran yang merupakan vektor.
Perpindahan, kecepatan, dan percepatan semuanya membawa arah. Jarak dan kecepatan adalah skalar (besaran saja).
Percepatan negatif tidak selalu berarti "melambat". Sebuah benda melambat hanya ketika percepatannya mengarah berlawanan dengan kecepatannya. Jika keduanya negatif (misalnya jatuh lebih cepat ke bawah), benda tersebut sedang mempercepat.
Percepatan negatif selalu berarti benda sedang melambat.
Benda melambat hanya ketika percepatan mengarah berlawanan dengan kecepatan. Percepatan negatif pada kecepatan negatif (ke bawah) membuat benda bergerak lebih cepat.
Sebuah mobil melaju dari $8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ hingga $20\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ dalam $4\ \text{s}$.
- $\Delta v = 20 - 8 = 12\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$.
- $a = \dfrac{\Delta v}{\Delta t} = \dfrac{12}{4} = 3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
Percepatan mengarah ke arah yang sama dengan kecepatan, sehingga mobil melaju.
Sebuah mobil berakselerasi dari $8\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ menjadi $20\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}}$ dalam waktu $4\ \text{s}$. Berapakah percepatannya, dalam $\tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$?
$a = \dfrac{v_f - v_i}{\Delta t} = \dfrac{20 - 8}{4} = 3\ \tfrac{\text{m}}{\text{s}^2}$.
Jarak (skalar) menghitung lintasan; perpindahan $\Delta x = x_f - x_i$ (vektor) menghitung perubahan posisi. Kecepatan $= \Delta x / \Delta t$; kelajuan adalah besarannya. Percepatan $= \Delta v / \Delta t$ — seberapa cepat kecepatan berubah, termasuk berbelok.