Perpindahan, Jarak, Kecepatan dan Kelajuan

 

Apa beda perpindahan dengan jarak?

Perpindahan adalah perubahan posisi akhir suatu benda terhadap posisi awalnya. 

Jarak adalah lintasan yang ditempuh oleh suatu benda untuk mencapai suatu titik.

Kecepatan adalah seberapa cepat sebuah benda berpindah dari posisi awal ke posisi akhir.
Kelajuan adalah seberapa cepat sebuah benda menempuh suatu lintasan.

Daftar Perbedaan Jarak dengan Perpindahan

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

Contoh soal 

Pada suatu hari, Budi berlari mengelilingi lapangan sepak bola di kampung. Panjang lapangan tersebut adalah 100 m dan lebarnya 50 m. Budi berangkat dari titik A dan berhenti di titik C dengan melewati titik B. Sementara itu, Andi 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 Budi dan Andi.

Jawab.

Untuk Budi

Jarak yang ditempuh Budi

Jarak  = AB + BC

s = AB + BC

s = 100 + 50

s = 150 m

jadi jarak yang ditempuh Budi adalah 150 m

Perpindahan Budi

Karena lintasan yang ditempuh Budi berbentuk garis yang tegak lurus, maka perpindahannya dapat dicari dengan Dalil Pythagoras, sebagai berikut:

Perpindahan Budi = AC

∆s  = AC
AC = √(AB2 + BC2)
AC = √(1002 + 502)
AC = √(10000 + 2500)
AC = √12500 = 111,8 m
Jadi, perpindahan yang dialami Budi adalah 111,8 m.

Untuk Andi

Jarak yang ditempuh Andi

Jarak  = AB + BC + CD

s = AB + BC + CD

s = 100 + 50 + 100

s = 250 m

jadi jarak yang ditempuh Andi adalah 250 m

Perpindahan Andi

Ingat, perpindahan adalah jarak terdekat dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.

Berdasarkan gambar di atas,

Perpindahan Andi = AD

AD = BC, berarti

∆s  = BC

∆s  = 50 m

Jadi, perpindahan yang dialami Andi adalah 50 m.

Contoh Soal

Budi bersepeda ke selatan 42 m, ke barat 16 m, dan ke utara 30 m, dalam waktu 20 detik. Hitunglah:

a. Jarak dan perpindahan budi

b. kelajuan dan kecepatan budi

a. Jarak = 42+16+30 = 88 m

    Perpindahan menggunakan teori phytagoras.

    

Besarnya perpindahan 20 m.

b. Kelajuan = jarak/waktu = 88/20 = 4,4 m/s

    Kecepatan = perpindahan/waktu = 20/20 = 1 m/s

Contoh Soal

Joko berlari dalam sebuah lintasan berbentuk lingkaran dengan jari-jari 21 m.

a. Jika ia menempuh 3,5 putaran dalam 0,5 menit, berapa kelajuan dan kecepatannya.

b. Jika ia menempuh 3/4 putaran dalam 20 detik, berapa kelajuan dan kecepatannya.

Jawab.

a. Kecepatan = perpindahan/waktu

                      = 42/30

                      = 1,4 m/s

    Kelajuan = jarak/waktu                                  

   ( jarak dalam hal ini adalah keliling lingkaran dengan rumus K = 2 x π x r atau K = π . D)

    Menempuh jarak 3,5 lingkaran atau 7/2 lingkaran.

   Jarak = 22/7 x 42 x 7/2 = 462 m.

   Kelajuan = 462/30 = 15,4 m/s.

b. gambar sketsa dulu

Kecepatan = perpindahan/waktu

                     

m/s 

Kelajuan = jarak/waktu                                  

   ( jarak dalam hal ini adalah keliling lingkaran dengan rumus K = 2 x π x r atau K = π . D)

    Menempuh jarak 3/4 lingkaran.

   Jarak = 22/7 x 42 x 3/4 = 99 m.

   Kelajuan = 99/20 = 49,5 m/s.