Artikel ini menjelaskan apa itu posisi dalam fisika. Jadi, Anda akan mempelajari pengertian kedudukan dalam fisika, cara menghitungnya, dan hubungan kedudukan dengan konsep fisika lainnya.
Apa yang dimaksud dengan posisi dalam fisika?
Dalam fisika, posisi suatu benda atau partikel adalah tempatnya pada waktu tertentu. Artinya, dalam fisika, posisi suatu benda digunakan untuk menentukan letak suatu benda dalam sistem koordinat.
Selain itu, dalam fisika, posisi digunakan untuk menggambarkan gerak suatu benda. Dengan merepresentasikan posisi suatu benda dengan sistem koordinat, posisinya ditentukan oleh angka sehingga perubahan posisi benda dapat ditentukan.
Jadi, dalam fisika, posisi suatu benda diwakili oleh sebuah vektor yang disebut vektor posisi. Pada bagian selanjutnya, kita akan melihat apa saja yang termasuk dalam vektor posisi.
Vektor posisi
Vektor posisi , atau sederhananya vektor posisi , adalah vektor yang menggambarkan kedudukan suatu titik dalam suatu sistem acuan, yaitu vektor posisi digunakan untuk menunjukkan kedudukan suatu titik dalam suatu sistem koordinat.
Secara matematis, vektor posisi suatu titik didefinisikan sebagai vektor yang berpindah dari titik asal ke titik tersebut. Oleh karena itu, vektor posisi suatu titik dihitung dengan mengurangkan koordinat titik tersebut dikurangi koordinat asal. Oleh karena itu, rumus vektor posisi adalah sebagai berikut:
Emas
adalah titik di mana vektor posisi dihitung dan
adalah asal koordinat sistem referensi.
Koordinat vektor posisi suatu titik dinyatakan dengan vektor satuan
,
Dan
Misalnya, jika koordinat Kartesius suatu titik adalah (3,4,5), vektor posisi titik tersebut adalah r=3i+4j+5k.
Seperti terlihat pada contoh sebelumnya, arah vektor posisi adalah garis yang menghubungkan titik asal sistem acuan ke titik yang bersangkutan dan sebaliknya arah vektor posisi bergerak dari titik asal ke titik. dalam pertanyaan. titik studi.
Besaran vektor posisi suatu titik adalah jarak antara titik tersebut dengan titik asal koordinat. Jadi, norma vektor posisi sama dengan akar kuadrat dari jumlah kuadrat koordinatnya.
Perhatikan bahwa vektor posisi hanya akan memiliki dua koordinat (x,y) jika kita bekerja pada bidang. Sebaliknya jika kita bekerja di ruang angkasa, vektor posisi akan memiliki tiga koordinat (x,y,z).
posisi dan offset
Pada bagian ini kita akan melihat apa yang dimaksud dengan perpindahan dalam fisika dan kaitannya dengan posisi suatu benda.
Dalam fisika, perpindahan mengacu pada perubahan posisi suatu benda atau benda. Dengan kata lain, perpindahan suatu benda dihitung dengan mengurangkan posisi akhirnya dikurangi posisi awalnya. Oleh karena itu, rumus untuk menghitung perpindahan adalah sebagai berikut:
Emas:
-
adalah offset dari vektor posisi.
-
adalah vektor posisi dari posisi akhir.
-
adalah vektor posisi dari posisi awal.
Posisi dan jarak
Dalam fisika, jarak antara dua titik merupakan norma vektor yang menghubungkan titik-titik tersebut. Oleh karena itu, jarak antara dua titik dapat ditentukan dengan menghitung besar vektor perpindahan antar titik, karena vektor perpindahan adalah vektor yang menghubungkan dua posisi yang berbeda.
adalah vektor perpindahan antara titik A dan titik B.
adalah koordinat X, Y dan Z titik A.
adalah koordinat X, Y dan Z titik B.
Namun pengertian jarak antara dua titik dan pengertian jarak yang ditempuh harus dibedakan, karena keduanya merupakan jarak yang berbeda.
Jarak yang ditempuh mengacu pada panjang yang ditempuh suatu benda untuk berpindah dari satu titik ke titik lainnya, yaitu jarak yang ditempuh adalah seluruh jalur yang ditempuh oleh benda tersebut.
Oleh karena itu, selisih jarak yang ditempuh dengan jarak antara dua titik adalah jarak yang ditempuh adalah panjang seluruh lintasan yang ditempuh, sedangkan jarak antara dua titik adalah jarak antara posisi akhir dan posisi awal, yaitu setara dengan modulus perpindahan.
Posisi dan kecepatan
Terakhir, kita akan melihat hubungan antara posisi suatu benda dan kecepatannya, karena kecepatan suatu benda dapat dihitung dari persamaan posisinya.
Seperti yang kita lihat di atas, vektor posisi adalah vektor yang menunjukkan koordinat suatu benda pada waktu tertentu.
Persamaan posisi sesaat suatu benda sebagai fungsi waktu adalah rumus yang memungkinkan kita menentukan posisi suatu benda setiap saat:
Jadi, persamaan kecepatan sesaat suatu benda sama dengan turunan waktu dari persamaan posisi sesaat:
*** QuickLaTeX cannot compile formula: \begin{aligned}\vv{v}(t)&=\cfrac{d\vv{r}(t)}{dt}\\[2ex]\vv{v}(t)&=\ cfrac{dx (t)}{dt}\vv{i}+\cfrac{dy(t)}{dt}\vv{j}+\cfrac{dz(t)}{dt}\vv{k}\ end{aligned } *** Error message: Package amsmath Error: \begin{aligned} allowed only in math mode. leading text: \begin{aligned}\vv Missing $ inserted. leading text: \begin{aligned}\vv Undefined control sequence \vv. leading text: \begin{aligned}\vv Please use \mathaccent for accents in math mode. leading text: ...\vv{j}+\cfrac{dz(t)}{dt}\vv{k}\ end{aligned Missing $ inserted. leading text: \end{document} Missing } inserted. leading text: \end{document} Missing } inserted. leading text: \end{document} Missing \cr inserted. leading text: \end{document} Missing { inserted. leading text: \end{document} Missing $ inserted. leading text: \end{document} \begin{aligned} on input line 8 ended by \end{document}. leading text: \end{document} You can't use `\end' in internal vertical mode.
Oleh karena itu, untuk menghitung kecepatan sesaat suatu benda pada waktu tertentu, pertama-tama kita harus menurunkan persamaan posisinya dan kemudian mensubstitusikan nilai waktu sesaat ke dalam ekspresi yang dihasilkan.