Kerangka Acuan dan Posisi

Posisi Memerlukan Titik Acuan

Kalau kamu berkata, "aku ada $30 \text{ m}$ dari toko," temanmu masih bisa bertanya, "ke arah mana?" Kalau kamu berkata, "aku ada di sebelah timur," temanmu juga masih bisa bertanya, "seberapa jauh?"

Dalam fisika, posisi adalah letak benda dalam kerangka acuan yang dipilih. Kerangka acuan menyediakan sistem koordinat dan arah positif. Toko, rumah, tiang bendera, atau garis start dapat dijadikan titik acuan, yaitu titik asal dalam kerangka tersebut.

Posisi yang lengkap selalu menyebutkan patokan, nilai, satuan, dan arah.

Jika gerak hanya terjadi pada satu garis, kita bisa memilih satu arah sebagai positif. Pada contoh jalan lurus, arah timur kita ambil sebagai arah positif dan arah barat sebagai arah negatif.

Rumus ini menggeser titik asal koordinat, sedangkan posisi benda, sumbu, dan arah positifnya tetap.

Posisi dari Patokan Berbeda

Ambil contoh satu benda berada di koordinat $30 \text{ m}$ ketika toko dijadikan titik nol. Jika titik asal digeser ke rumah Rani di koordinat $20 \text{ m}$, koordinat baru benda menjadi $+10 \text{ m}$.

Perhatikan bahwa bendanya tidak berpindah saat titik asal diganti. Hanya koordinatnya yang berubah. Jika titik asal digeser ke kanan, koordinat positif yang besar dapat menjadi positif yang lebih kecil, nol, atau negatif.

Membaca Tanda dan Arah

Tanda posisi menunjukkan sisi benda terhadap titik acuan. Dalam contoh jalan tadi, timur dipilih sebagai arah positif. Nilai positif berarti benda berada di timur titik acuan, sedangkan nilai negatif berarti benda berada di baratnya.

Nilai $-20 \text{ m}$ bukan berarti jaraknya negatif. Tanda negatif hanya menunjukkan arah relatif terhadap patokan yang kita pilih.

Kalimat Posisi yang Lengkap

Sebuah kalimat posisi perlu memuat empat bagian. Jika salah satu bagian hilang, orang lain bisa menafsirkan letak benda dengan cara berbeda.

Contoh pernyataan yang lengkap adalah: "Benda berada $10 \text{ m}$ di timur rumah Rani." Pernyataan ini menyebut benda, titik acuan, besar koordinat, satuan, dan arah.

Kalimat "benda ada di dekat rumah" tidak menyebut titik acuan, jarak numerik, satuan, dan arah. Kinematika memerlukan keempatnya agar posisi benda dapat diberi koordinat.

Kalimat Posisi dari Patokan Toko

Sebuah penanda berada pada koordinat $40 \text{ m}$ ketika toko menjadi titik asal. Rumah Dimas berada pada koordinat $30 \text{ m}$ dalam kerangka yang sama. Jika titik asal digeser ke rumah Dimas, koordinat penanda menjadi:

Jadi, penanda berada $10 \text{ m}$ di timur rumah Dimas. Dengan toko sebagai titik asal, koordinatnya $40 \text{ m}$. Dengan rumah Dimas sebagai titik asal, koordinatnya $+10 \text{ m}$. Keduanya benar karena memakai titik asal berbeda dalam kerangka acuan yang dijelaskan dengan jelas.