Fisika · Glosarium

Apa itu Kerangka acuan?

Dikenal juga sebagai: diam

Definisi 5.1 Fisika Sekolah Menengah Atas · Bab 5 — Gerak Relatif

Kerangka acuan adalah sebuah benda tegar — tanah, sebuah gerbong kereta, Bumi seutuhnya — yang menjadi acuan pencatatan kedudukan, beserta sebuah jam untuk menandai waktunya. Sebuah benda dikatakan diam di dalam sebuah kerangka apabila kedudukannya di dalam kerangka itu tidak berubah terhadap waktu; jika tidak, benda itu bergerak di dalam kerangka tersebut.

Contoh

Contoh 5.3 (Pejalan di dalam kereta)

Sebuah kereta melaju 300km/h300\,\mathrm{km}/\mathrm{h} terhadap tanah, sementara seorang penumpang berjalan ke depan dengan 4km/h4\,\mathrm{km}/\mathrm{h} terhadap keretanya.

  • Di dalam kerangka kereta: penumpang itu bergerak 4km/h4\,\mathrm{km}/\mathrm{h} menyusuri lorongnya; kursinya diam; pepohonan di luar melesat mundur dengan 300km/h300\,\mathrm{km}/\mathrm{h}.
  • Di dalam kerangka tanah: kursinya bergerak 300km/h300\,\mathrm{km}/\mathrm{h}, penumpangnya 304km/h304\,\mathrm{km}/\mathrm{h}, dan pepohonannya diam.

Pemandangan yang sama, dua kerangka, dua pemerian yang sama sekali berbeda — dan tidak ada percobaan yang dikerjakan di dalam kereta itu yang dapat menyatakan salah satunya “yang sungguhan”.

Contoh 5.9 (Pendakian dengan istirahat)

Seorang pendaki menempuh 12km12\,\mathrm{km} dalam 2h2\,\mathrm{h} perjalanan, lalu beristirahat 1h1\,\mathrm{h}, lalu menempuh 6km6\,\mathrm{km} dalam 1.5h1.5\,\mathrm{h} terakhir. Kelajuan rata-rata sepanjang perjalanan itu:

v=dt=12+62+1+1.5=18km4.5h=4.0km/h.v = \frac{d}{t} = \frac{12 + 6}{2 + 1 + 1.5} = \frac{18\,\mathrm{km}}{4.5\,\mathrm{h}} = 4.0\,\mathrm{km}/\mathrm{h}.

Rata-ratanya memperhitungkan seluruh waktu yang berlalu, termasuk istirahatnya — dan umumnya ia bukan rata-rata dari kelajuan tiap penggalnya.

Contoh 5.14 (Jalur berjalan)

Jalur berjalan di bandara bergerak 1.0m/s1.0\,\mathrm{m}/\mathrm{s}. Seorang pelancong berjalan di atasnya dengan 1.5m/s1.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s} terhadap sabuknya, searah gerak sabuk: lajunya terhadap tanah 1.5+1.0=2.5m/s1.5 + 1.0 = 2.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}. Berjalan berlawanan arah dengan langkah yang sama: 1.51.0=0.5m/s1.5 - 1.0 = 0.5\,\mathrm{m}/\mathrm{s}, masih (pelan-pelan) maju melawan sabuknya. Berdiri diam di atas sabuknya: 1.0m/s1.0\,\mathrm{m}/\mathrm{s} terhadap tanah, 0m/s0\,\mathrm{m}/\mathrm{s} terhadap sabuknya — diam sekaligus bergerak, di dalam dua kerangka yang berbeda.

Baca dalam konteks →