Ketika seseorang bergerak dari titik awal ke titik akhir, ada dua besaran yang sering terdengar mirip tetapi maknanya berbeda: jarak dan perpindahan.
Jarak adalah panjang seluruh lintasan yang ditempuh. Jika lintasannya berbelok, semua bagian belokan ikut dijumlahkan. Perpindahan adalah perubahan posisi dari titik awal ke titik akhir, sehingga hanya memperhatikan titik awal, titik akhir, dan arah.
sΔr=jarak tempuh=rakhir−rawal
Di sini, s menyatakan panjang seluruh lintasan, sedangkan Δr menyatakan perubahan posisi dari awal ke akhir.
Pada gerak dua dimensi, perpindahan ditunjukkan sebagai garis lurus dari titik awal ke titik akhir.
Jarak menjumlahkan jalur yang benar-benar dilewati. Perpindahan melihat perubahan posisi dari awal ke akhir.
Jalur Tempuh dan Perpindahan
Pilih rute untuk membandingkan jalur yang ditempuh dengan perpindahan lurus.
Jarak tempuh
s=7 m
Besar perpindahan
∣Δr∣=5 m
Vektor perpindahan
Δr=4i^+3j^ m
Yang berubah
Jarak lebih panjang karena mobil mengikuti belokan.
Bandingkan benda yang berjalan dari titik awal ke titik akhir lewat dua cara. Rute lurus memberi jarak yang sama dengan besar perpindahan. Rute memutar memberi jarak lebih panjang, tetapi perpindahannya tetap dibaca sebagai garis dari awal ke akhir.
Rute memutar memiliki jarak yang lebih besar karena benda melewati lintasan lebih panjang. Namun perpindahannya tetap sama selama titik awal dan titik akhirnya sama.
Perpindahan adalah besaran vektor. Artinya, perpindahan memiliki besar dan arah. Untuk contoh 4 m ke timur lalu 3 m ke selatan, besar perpindahannya adalah garis lurus dari awal ke akhir:
∣Δr∣=42+32=5 m
Arah perpindahan bukan mengikuti belokan lintasan, melainkan arah garis dari titik awal ke titik akhir.
Jika benda bergerak berkeliling lalu kembali ke titik awal, jaraknya tidak nol karena lintasannya tetap ditempuh. Tetapi perpindahannya nol karena posisi awal dan posisi akhir sama.
Perjalanan
Jarak
Perpindahan
Dari awal ke akhir lewat rute lurus
sama dengan garis lurus
garis awal ke akhir
Dari awal ke akhir lewat rute memutar
lebih panjang
tetap garis awal ke akhir
Berkeliling lalu kembali ke awal
tidak nol
0
Jadi, jarak menceritakan panjang jalur yang benar-benar dilalui, sedangkan perpindahan menceritakan perubahan posisi bersih.
Seorang siswa berjalan 8 m ke timur, lalu 6 m ke utara. Jarak tempuhnya adalah:
s=8 m+6 m=14 m
Besar perpindahannya adalah:
∣Δr∣=82+62=10 m
Jaraknya 14 m, tetapi besar perpindahannya 10 m. Nilai keduanya berbeda karena lintasan yang ditempuh tidak sama dengan garis lurus dari awal ke akhir.