Seorang anak melakukan perjalanan dengan langkah-langkah tertentu. Mulai dengan berjalan lurus 1 meter ke arah barat, dia kemudian belok ke selatan dan melangkah sejauh 3 meter, dan akhirnya, dia belok ke timur dan berjalan sejauh 5 meter. Hal yang penting untuk dipahami adalah perpindahan total yang dilakukan anak tersebut dari posisi awalnya. Sebelum benar-benar menjelaskan perpindahan tersebut, penting untuk mengerti konsep jarak dan perpindahan dalam fisika.
Jarak dan Perpindahan
Dalam fisika, jarak dan perpindahan adalah dua konsep yang berbeda, walau terdengar serupa. Jarak adalah ukuran sejauh mana suatu objek bergerak tanpa mengindahkan arahnya, sementara perpindahan adalah ukuran jarak dan arah suatu objek dari posisi awal ke posisi akhir.
Perhitungan Perpindahan
Untuk menghitung perpindahan anak ini, kita memerlukan konsep vektor dalam matematika. Vektor adalah kuantitas yang memiliki besaran dan arah. Perpindahan, dalam hal ini, adalah vektor, karena perilaku anak yang kita analisis ada dalam coordinates 2-D: barat-timur dan utara-selatan.
Melihat perjalanannya, anak ini bergerak 1 m ke barat, kemudian 3 m ke selatan, dan akhirnya 5 m ke timur. Dilihat dari arah timur-barat, anak tersebut bergerak 1 m ke barat dan 5 m ke timur, sehingga displasemennya dalam arah itu adalah 5m – 1m = 4m ke timur. Kemudian, ia bergerak 3 m ke selatan. Jadi, perpindahan totalnya adalah 4 meter ke timur dan 3 meter ke selatan.
Perpindahan total, jika kita menggunakan hukum Pythagoras (dalam kasus ini kita merujuk pada pergerakan dalam 2 dimensi), adalah akar kuadrat dari (perpindahan east-west) kuadrat ditambah (perpindahan north-south) kuadrat. Perhitungannya akan seperti ini:
sqrt((4m)^2 + (-3m)^2) = sqrt(16m^2 + 9m^2) = sqrt(25m^2)= 5m
Jadi, jika kita melihat dari posisi awal anak tersebut, perpindahan total anak tersebut adalah 5 meter dari titik asal.
