Hallo sobat Fisika, di era digital seperti ini kita sering menggunakan GPS (Global Positioning System) untuk mengetahui petunjuk atau arah mengenai jalan yang tidak pernah kita lalui. GPS tersebut akan menentukan letak lokasi dalam bentuk sinyal satelit, sehingga kita dapat menemukan arah lokasinya dengan tepat. Nah, ngomong-ngomong masalah GPS kamu tahu nggak sebenarnya GPS menerapkan ilmu Fisika yaitu vektor? Penasaran dengan materinya? Yuk simak pembahasan berikut ini tentang vektor.
Daftar Isi
Besaran Vektor dan Besaran Skalar
Besaran vektor merupakan besaran yang mempunyai nilai besar dan mempunyai arah. Beberapa contoh besaran vektor adalah perpindahan, kecepatan, percepatan, gaya, usaha dan momentum. Sedangkan besaran skalar merupakan besaran yang mempunyai nilai tetapi tidak mempunyai arah. Beberapa contoh besaran skalar adalah volume, jarak dan luas.
Baca juga: Besaran, Satuan dan Pengukuran
Penjumlahan Vektor
Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk penjumlahan vektor, seperti:
Metode Segitiga
Salah satu titik tangkap vektor dipindahkan ke ujung vektor lain, kemudian ditarik garis lurus dari pangkal ke ujung vektor tersebut. Pada metode segitiga vektor resultannya yaitu ujung bertemu ujung dan pangkal bertemu pangkal. Untuk menentukan persamaan resultan dari vektor tersebut maka tuliskan penjumlahan vektor, dimulai dari vektor yang pangkalnya bertemu dengan pangkal vektor yang menjadi resultannya.
Metode Poligon
Jumlah vektor yang dijumlahkan lebih banyak dibandingkan dengan metode segitiga. Caranya dengan menghubungkan pangkal vektor ke ujung vektor lain hingga vektor terakhir. Kemudian tarik garis lurus dari pangkal vektor pertama menuju ujung vektor terakhir. Untuk penulisan resultan vektornya sama dengan metode segitiga yaitu penjumlahan vektor dimulai dari vektor yang pangkalnya bertemu dengan pangkal vektor yang menjadi resultannya (s=a+b+c+d).
Metode Jajar Genjang
Metode jajar genjang merupakan cara penjumlahan vektor dengan menghubungkan pangkal vektor yang satu ke pangkal vektor yang lain, kemudian menarik garis lurus dari pangkal kedua vektor menuju perpotongan proyeksi masing-masing vektor.
Metode Rumus Cosinus
Rumus cosinus digunakan untuk menentukan resultan dua buah vektor yang mengapit sudut tertentu.
Untuk menghitung resultan kedua vektor tersebut maka dapat dilakukan cara seperti berikut ini:
Metode Penguraian (Analitis)
Sebuah vektor dapat diuraikan atas komponen-komponen horisontal dan vertikal. Metode seperti ini disebut dengan metode penguraian atau metode analitis.
Untuk menghitung resultan dari vektor-vektor tersebut caranya yaitu:
a) Uraikan masing-masing vektor atas komponen-komponennya.
b) Jumlahkan komponen-komponen tersebut menurut sumbu x dan sumbu y.
Rx = Ax+Bx+Cx = A cos θ1+B cos θ2+C cos θ3
Ry = Ay+By+Cy = A sin θ1+B sin θ2+C sin θ3
Vektor resultan hasil penjumlahan tersebut diperoleh dengan menjumlahkan komponen vektor Rx dan Ry dengan dalil Pythagoras:
Untuk menentukan arah resultan dirumuskan sebagai berikut.
θ = arctan (Ry/Rx)
Arah Vektor
Untuk menentukan arah vektor resultan terhadap salah satu vektor penyusunnya dapat menggunakan persamaan sinus.
Baca juga: Hakikat Ilmu Fisika
Pemahaman Akhir
Pada era digital seperti sekarang, GPS (Global Positioning System) menjadi alat yang sangat umum digunakan untuk menentukan arah dan lokasi dengan tepat. Dalam pengoperasiannya, GPS menerapkan ilmu fisika, khususnya konsep vektor. Besaran vektor adalah besaran yang memiliki nilai besar dan arah, dan ini sangat relevan dalam menentukan perpindahan, kecepatan, dan arah lokasi dalam GPS.
Dalam fisika, terdapat dua jenis besaran yaitu besaran vektor dan besaran skalar. Besaran vektor memiliki arah yang ditunjukkan dengan panah, sementara besaran skalar tidak memiliki arah, hanya nilai besar saja. Contohnya, dalam GPS, posisi koordinat suatu lokasi diwakili oleh besaran vektor karena selain menggambarkan jarak (nilai besar), juga mengarahkan kita ke lokasi yang diinginkan.
Dalam melakukan operasi GPS, kita sering kali menghadapi penjumlahan vektor. Terdapat beberapa metode yang digunakan untuk penjumlahan vektor, seperti metode segitiga, metode poligon, metode jajar genjang, dan rumus cosinus. Melalui metode-metode tersebut, kita dapat menemukan resultan atau vektor hasil penjumlahan dari dua atau lebih vektor.
Selain itu, untuk menentukan arah vektor resultan, kita dapat menggunakan metode penguraian (analitis). Dengan cara ini, vektor resultan diurai menjadi komponen-komponen horisontal dan vertikal. Arah vektor resultan dapat dihitung menggunakan persamaan sinus.
Dalam kesimpulannya, GPS yang kita gunakan sehari-hari menerapkan konsep fisika vektor untuk menentukan arah dan lokasi dengan tepat. Penerapan ilmu fisika ini memungkinkan kita untuk menavigasi dengan mudah dan akurat tanpa perlu kebingungan mencari arah di tempat yang belum pernah kita kenal sebelumnya. Oleh karena itu, pemahaman tentang vektor dalam fisika sangatlah relevan dan bermanfaat dalam penggunaan teknologi GPS.
Semoga penjelasan tadi bermanfaat dan kalian dapat memahaminya dengan baik. Tetap semangat belajar ya 🙂
Sumber:
Astutik, Sri. 2010. Buku Pintar Belajar Fisika untuk SMA/MA: Sagufindo Kinarya
