Perpindahan, Kecepatan, dan Percepatan

Perpindahan

Perpindahan (displacement) adalah jarak terpendek dari posisi akhir dan posisi awal dari sebuah benda. Konsep ini seringkali dipetukarkan dengan konsep jarak. Perpindahan dapat dituliskan sebagai.

d12 = r1 - r2

yang dapat dibaca sebagai posisi relatif r2 terhadap r1. Vektor posisi sendiri, baik r1 maupun r2, sebenarnya juga merupakan suatu perpindahan, karena merupakan posisi relatif terhadap pusat koordinat O=(0,0,0).

Perpindahan dapat dicontohkan sebagai berikut.

Mobil berjalan dari titik A ke titik B, lalu ke titik C untuk mengunjuni sebuah danau.

Jarak dari titik A ke titik B adalah 100 m, sedangkan dari titik A ke titik C adalah 50 m.

Perpindahan mobil tersebut adalah 50  m, karena jarak terpendek dari posisi akhir dan awal adalah titik C. Sedangkan jarak mobil tersebut 150 m, karena jarak mobil tersebut adalah ke titik A lalu ke B dan ke C.

Kecepatan

Kecepatan ada besaran vektor yang menunjukkan seberapa cepat benda berpindah. Besar dari vektor ini disebut dengan kelajuan dan dinyatakan dalam satuan meter per sekon (m/s atau ms^-1).

Vektor adalah bilangan yang memiliki nilai satuan dan memiliki arah.

Kecepatan biasa digunakan untuk merujuk pada kecepatan sesaat yang didefinisikan secara matematis sebagai:

dimana adalah kecepatan sesaat dan adalah perpindahan fungsi waktu.

Selain kecepatan sesaat, dikenal juga besaran kecepatan rata-rata v yang didefinisikan dalam rentang waktu yang tidak mendekati nol.

Percepatan

Percepatan adalah perubahan kecepatan per satuan waktu.

Dalam fisika, percepatan adalah perubahan kecepatan dalam satuan waktu tertentu. Umumnya, percepatan dilihat sebagai gerakan suatu obyek yang semakin cepat ataupun lambat. Namun percepatan adalah besaran vektor, sehingga percepatan memiliki besaran dan arah. Dengan kata lain, obyek yang membelok (misalnya mobil yang sedang menikung)-pun memiliki percepatan juga.

Vektor adalah bilangan yang memiliki nilai satuan dan memiliki arah.

Satuan SI percepatan adalah m/s². Dimensi percepatan adalah L T^-2.

Percepatan (dilambangkan dengan a) mengikuti rumus sebagai berikut:

Dalam mekanika klasik, percepatan suatu obyek bermassa tetap berbanding lurus dengan resultan gaya yang bekerja padanya dan berbanding terbalik dengan massanya.

Percepatan bisa bernilai positif dan negatif. Bila nilai percepatan positif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda yang mengalami percepatan positif ini bertambah (dipercepat). Sebaliknya bila negatif, hal ini menunjukkan bahwa kecepatan benda menurun (diperlambat). Contoh percepatan positif adalah: jatuhnya buah dari pohonnya yang dipengaruhi oleh gravitasi. Sedangkan contoh percepatan negatif adalah: proses pengereman mobil.