fizik topik 2

7/25/2019 Fizik topik 2

1/47

2.1 MENGANALISA GERAKAN LINEAR

Gerakan linear ialah gerakan sepanjang garis lurus.

Kuantiti skalar

- kuantiti fzik yang mempunyai magnitud sahaja.

- contoh ialah jisim, masa, jarak, laju

Kuantiti vektor

- kuantiti fzik yang mempunyai magnitud dan arah.

- contoh ialah sesaran, halaju, pecutan, daya, momentum

Jarak (distance) s

- jumlah panjang lintasan yang dilalui oleh suatu objek.

- kuantiti skalar

- unit SI ialah meter, m

Sesaran (dis!lace"ent) s

- jarak (terdekat) suatu objek daripada kedudukan asalnya, mengikut arah

dari titik asal itu.

- kuantiti ektor

- unit SI ialah meter, m

La#u (s!eed) v


2/47

- kadar perubahan jarak!

- unit SI ialah ms -"

- kuantiti skalar

$ala#u (velocit%) v

- kadar perubahan sesaran atau perubahan jarak pada suatu arah

tertentu

- unit SI ialah ms -"

- kuantiti ektor mengikut arah sesaran paduan.


3/47

&ecutan (acceleration) a

- kadar perubahan halaju.


4/47

- kuantiti ektor.

- unit SI ialah ms -#

&ecutan sera'a" (constant acceleration)

- jika halaju objek (yang bergerak secara linear) berubah dengan kadar

malar (constant).

N%a!ecutan (deceleration)

- halaju objek semakin berkurang

- pecutan negati$.

%ontoh!

". (a) Sebuah kereta bergerak dari keadaan pegun dan memecut secara

seragam supaya

mencapai halaju #& ms -"dalam masa ' saat. erapakah pecutan

kereta itu

*enyelesaian!

halaju a+al, u & ms -"

halaju akhir, #& ms -"

masa, t ' saat


5/47

#& - & ms -#

'

(b) kemudian brek di tekan dan kereta itu semakin perlahan dengan

kadar seragam

sehingga berhenti dalam masa saat. erapakah pecutan kereta

itu

*enyelesaian

halaju a+al, u #& ms -"

halaju akhir, & ms -"

masa, t saat

& - #& - ' ms -#

ereta itu mengalami nyahpecutan dengan magnitud '

/01I203

". Sebuah lori memecut secara seragam dari halaju ' ms -" sehingga

#& ms -"dalam masa

#& saat. 1entukan pecutan lori itu.

#. 2isham mula memandu keretanya dari rumah dengan pecutan seragam

dan mencapai

halaju "'.& ms -"dalam masa '.& saat. erapakah pecutan kereta

2isham

Jan'ka "asa detik (ticker ti"er)


6/47

- alat yang digunakan untuk mengkaji gerakan suatu objek bagi selang

masa yang singkat.

- pita detik berkarbon dipasang melalui jangka masa detik dan ditarik oleh

objek yang

bergerak.

- digunakan untuk menentukan masa, sesaran, halaju purata, pecutan dan

jenis gerakan suatu

objek.

%ontoh!


7/47

Jenis#enis 'erakan (%an' di'a"*arkan di !ita detik)

- 4arak antara titik-titik sama - halaju objek adalah seragam (constant

elocity)

- 4arak antara titik-titik bertambah secara seragam - pecutan seragam

(constant acceleration)

## 5ebruari #&"#

$u*un'an kait sesaran ala#u !ecutan dan "asa.

Gerakan dengan halaju seragam

". 6bjek yang bergerak dengan halaju seragam - pecutannya si$ar.

#. Sesaran, sselepas t saat !


8/47

s = v x t 7 - halaju seragam objek 8

Gerakan dengan pecutan seragam

6bjek yang bergerak dengan pecutan seragam, a, sesaran, s objek !

%ontoh!

2isham mula memandu keretanya dari rumah dengan pecutan seragam

dan mencapai halaju "'.& ms-" dalam masa '.& s. erapakah

(a) pecutan kereta 2isham

(b) sesaran kereta 2isham '.& saat selepas mula bergerak

(c) halaju kereta 2isham pada masa t .& saat


9/47

(d) halaju kereta 2isham setelah bergerak sejauh #&.& m dari tempat

permulaan.

*enyelesaian!

GRA+ GERAKAN LINEAR

G905 S:S0903 - ;0S0

ecerunan gra$ halaju objek


10/47


11/47

G905 20/04< - ;0S0


12/47


13/47

2.2 JISIM ,AN INERSIA

Jisi"

- jumlah atau kuantiti jirim yang terkandung dalam sesuatu objek.

- bergantung kepada bilangan dan jenis atom dalam objek itu

- unit SI ialah kilogram )kg)

- merupakan kuantiti skalar

- sentiasa tetap dan tidak dipengaruhi oleh $aktor seperti daya tarikan

graiti.

2.2 INERSIA

- merupakan si$at semula jadi suatu objek yang cenderung untuk

menentang sebarang

perubahan keadaan asal gerakannya, sama ada keadaan pegun atau

keadaan bergerak.

Situasi tentang inersia jika

keadaan asal o*#ek- !e'un

- apabila kadbod disentap (tarik serta merta) secara mengu$uk

(horizontal), duit syiling akan

terjatuh ke dalam gelas.

- inersia duit siling menentang perubahan keadaan asalnya, iaitu keadaan

pegun. 6leh itu ia

tidak bergerak bersama kepingan kadbod lalu jatuh ke dalam gelas

kerana daya tarikan

graiti.

keadaan asal o*#ek- *er'erak


14/47

sedang bergerak berhenti secara tiba-tiba

- apabila sebuah kereta bergerak, pemandu dan penumpang juga

bergerak bersama-sama.

- apabila kereta itu di perlahankan atau berhenti secara tiba-tiba,

pemandu dan penumpang

akan terhumban ke hadapan.

- inersia pemandu dan penumpang itu menentang perubahan keadaan

asalnya iaitu keadaan

bergerak. 6leh sebab itu mereka meneruskan pergerakkan ke hadapan.

A!!likasi konse! inersia.

0

% =

0 - Sos cili lebih mudah keluar daripada botol jika botol digoncang ke

ba+ah dengan kuat

dan dihentikan secara mendadak.

- Sos cili dalam botol itu cuba mengekalkan keadaan asalnya yang

bergerak ke ba+ah

apabila botol dihentikan secara tiba-tiba.

- *ayung diputarkan laju untuk menanggalkan titisan air dipermukaannya.


15/47

- 1itisan air cuba mengekalkan keadaan asalnya pegun apabila payung

diputar.

% - udak lelaki berlari secara zig-zag (lintang pukang) ketika dikejar olehlembu.

- 4isim lembu yang besar maka inersianya juga besar, menyukarkannya

mengubah arah

gerak secara pantas.

= - ahagian pemegang tukul dihentakkan ke lantai>permukaan yang

keras untuk

mengetatkan kepala penukul yang longgar.

- epala penukul cuba mengekalkan keadaan asalnya yang bergerak ke

ba+ah apabila

pemegangnya terhentak ke tanah yang keras.

Kaeda "en'uran'kan kesan ne'ati inersia.

A /

0 *enggunaan beg udara dan tali pinggang keledar

eg udara akan mengembang apabila berlaku perlanggaran.

*emandu dan penumpang yang cuba mengekalkan keadaan asalnya

yang bergerak akan terhumban ke hadapan.


16/47

eg udara akan menghalang mereka daripada terhentak ke stering

atau cermin kaca dan ini membantu mengurangkan kecederaan

mereka.

1ali pinggang keledar pula menghalang mereka daripada terhumban

ke hadapan.

;engangkut barangan berat menggunakan lori.

;uatan mesti diikat kuat supaya tidak jatuh semasa lori berhenti

atau mula bergerak.

arangan yang berat cuba mengekalkan keadaan asalnya samada

pegun atau bergerak menyebabkan ia terjatuh apabila lori mula

bergerak atau berhenti.

2.0 MMEN3M LINEAR

Mo"entu"

ialah asil dara! #isi"dengan ala#u.

;omentum jisim ? halaju

"v

merupakan kuantiti ektor, dengan arah mengikut arah halaju.

unit SI nya ialah kg ms-"

bertambah apabila - jisim bertambah, halaju bertambah atau kedua-

dua jisim dan halaju bertambah.

&rinsi! kea*adian "o"entu" menyatakan baha+a

jumlah momentum dala suatu sistem adalah dikekalkan sekiranya

tida daya luar yang bertindak

momentum sebelum ... momentum selepas ...

&erlan''aran

elastik > kenyal > anjal

tidak elastik


17/47

&erlan''aran elastik

Semua objek yang terlibat berpisah selepas perlanggaran dengan

halaju masing-masing.

momentum dikekalkan

tenaga kinetik dikekalkan

jumlah tenaga dikekalkan

sebelum perlanggaran selepas

perlanggaran

jumlah momentum sebelum jumlah momentum

selepas

"1u1 4 "2u2 5 "1v1 4 "2v2

&erlan''aran tidak elastik

Semua objek yang terlibat bercantum selepas peerlanggaran

dengan halaju yang sama.

momentum dikekalkan

tenaga kinetik berubah > tidak dikekalkan

jumlah tenaga dikekalkan


18/47

sebelum perlanggaran selepas

perlanggaran

jumlah momentum sebelum jumlah momentum

selepas

"1u1 4 "2u2 5 ( "1 4 "2) v

Letu!an

Sebelum letupan semua jasad > objek dalam keadaan bercantum

dan pegun > rehat.

Selepas letupan semua jasad > objek yang terlibat bergerak dalam

arah yang berla+anan.

4umlah momentum sebelum letupan 4umlah momentum

selepas letupan

& m"" @ m##


19/47

"1v1 5 "2v2

tanda ( - ) menunjukkan arah berla+anan

A&LIKASI &RINSI& KEA/A,IAN MMEN3M

En#in #et


20/47

Gas-gas panas dibebaskan dengan kelajuan sangat tinggi melalui ek

szos,akan menghasilkan momentum ke ba+ah yang besar.

erdasarkan prinsip keabadian momentum, menyebabkan

momentum

yang sama magnitudnya tetapi berla+anan arah akan terhasil. ;ak

a roketakan bergerak keatas

Menn''unakan *ot ki!as di ka6asan !a%a.

ipas menghasilkan halaju udara yang tinggi ke belakang, lalu mom

entum yang besar dalam arah yang sama terhasil.

erdasarkan prinsip keabadian momentum, momentum

yang sama tetapiberlainan arah dihasilkan dan bertindak ke atas bot

itu. ;aka bot akanbergerak ke hadapan.

LAI$AN

".

ereta 0 berjisim "&&& kg bergerak pada kelajuan #& ms -" berlanggar

dengan kereta yang berjisim "#&& kg, berkelajuan "& ms -" dalam arah


21/47

yang sama. 4ika kereta terdorong ke hadapan pada "' ms -" kesan

daripada impak tersebut, apakah halaju, , kereta 0 sebaik sahaja

perlanggaran itu terjadi

#.

Sebuah trak berjisim "#&& kg bergerak pada kelajuan A& ms -" berlanggar

dengan sebuah kereta berjisim "&&& kg yang bergerak dalam arahbertentangan dengan kelajuan #& ms -". Selepas perlanggaran, kedua-dua

kenderaan bergerak bersama. erapakah halaju kedua-dua kenderaan

sebaik sahaja selepas perlanggaran terjadi

A.

Seorang lelaki menembak menggunakan pistol berjisim ".' kg. 4ika jisim

peluru ialah "& g dan mencapai halaju A&& ms -" selepas tembakan,

berapakah halaju sentakan (recoil elocity) pistol itu

2.7 MENGANALISA KESAN ,A8A

Kesei"*an'an da%a (/alanced +orce)

eseimbangan daya suatu objek tercapai apabila paduan beberapa daya

yang bertindak ke atasnya adalah si$ar.


22/47

Beight, B /i$t, Parallelogram method?

9onto-

Lan'ka 1 -

Lukiskan da%a +1 dan +2 dari satu titik den'an sudut @: diantara

keduan%a "en''unakan !e"*aris dan !rotractor. (Gunakan skala

%an' sesuai untuk "en''a"*arkan "a'nitud da%a)

Lan'ka 2

Len'ka!kan se'ie"!at selari itu. (&arallelo'ra")

Lan'ka 0

Lukiskan 'arisan !e!en#uru *a'i parallelogram. Garisan

!e!en#uru itu "e6akili !aduan da%a + den'an "a'nitud dan

aran%a.


30/47

LAI$AN-

entukan !aduan da%a *erikut "en''unakan

kaedaparallelogram.

LI+

&e'un (idak *er'erak)


31/47

,a%a !aduan + 5 R < "'

R < "' 5 :

R 5 "'

/er'erak ke atas den'an !ecutan a

,a%a !aduan + 5 R1< "'

R1< "' 5 "a

R15 "' 4 "a

5 "(' 4 a)

/acaan !eni"*an' B *erat se*enar.

Ara !aduan da%a 5 ara !ecutan (ke atas)

/er'erak ke *a6a den'an !ecutan a


32/47

,a%a !aduan + 5 "' < R1

"' < R1 5 "a

R15 "' < "a

5 "(' < a)

/acaan !eni"*an' C *erat se*enar

Ara !aduan da%a 5 ara !ecutan (ke *a6a)

LAI$AN

Ga"*ara#a "enun#ukkan seoran' 'adis *er#isi" @: k' dala"

se*ua li.

Kirakan *erat %an' diala"in%a #ika li itu


33/47

a) ,ala" keadaan !e'un

*) Me"ecut :.D "s 2ke atas

c) Me"ecut :.D "s 2ke *a6a. (!ecutan ole 'raviti ' 5 1:

"s 2 )

(@:: N @2D

N 7@ N)

AKAL (Pulley)

Jika "1 5 "2

Siste" *erada dala" keadaan reat (tidak *er'erak)

F15 F2

"1' 5 "2'

Jika "1 B "2


34/47

A- *er'erak ke *a6a den'an !ecutan a "s2

/- *er'erak ke atas den'an !ecutan a "s2

,a%a !aduan di A

+ 5 "1' <

"1' < 5 "1a

,a%a !aduan du /

+ 5 < "2'

< "2' 5 "2a

LAI$AN


35/47

entukan

a. ,a%a !aduan + (1: N)

*. Jisi" %an' *er'erak " ( K')

c. &ecutan a (1.D0 "s2

)

d. e'an'an tali (0D.0 N)

2.1: KERJA ENAGA K3ASA ,AN KE9EKA&AN

Ker#a iala asil dara! "a'nitud sesaran dan ko"!onen

da%a %an' selari den'an ara sesaran.

F 5 +s

F 5 ker#a (6ork)

+ 5 da%a (orce)

s 5 sesaran

(dis!lace"ent)

3nit SI untuk ker#a iala #oule ( J )

Jika Sesaran o*#ek s adala dala" ara da%a +

9onto 1 -


36/47

&e"uda dala" 'a"*ara#a di *a6a "enolak *asikaln%a

den'an da%a 27 N "elalui #arak se#au 0 ". /era!aka

ker#ka %an' dilakukann%a

F 5 +s 5 (27)(0) 5 7 J

9onto 2 -

Fanita dala" 'a"*ara#a di *a6a sedan' "en'an'kat

!asu *un'a *er#isi" 0 k' setin''i :.D ". /era!aka ker#a

%an' dilakukann%a

F 5 +s 5 (0)(:.D) 5 1.2 J

Jika sesaran o*#ek s *ukan dala" ara da%a +

9onto-

&e"uda dala" 'a"*ara#a di *a6a "enarik se*ua kotak

*erisi ikan se!an#an' lantai se#au @" den'an da%a D:N./era!aka ker#a %an' dilakukann%a

F 5 + H s

F 5 (+ cos =) s

F 5 (+ cos =) s

5 (D: Kos 7:)(@)


37/47

5 17D.2 J

iada ker#a dilakukan #ika o*#ek *erada dala" keadaan

!e'un (tidak *er'erak)

9onto-

Seoran' "urid "e"ikul *e'n%a sa"*il "enun''u di

!erentian *as

iada ker#a dilakukan #ika ara !er'erakan o*#ek *ersudut

te!at den'an ara tindakan da%a

9onto-

&ela%an restoran "e"*a6a dulan' "akanan sa"*il

*er#alan. Ara da%a

*ersudut te!at den'an ara 'erakan dulan' itu.

LAI$AN-

Jika se*ua kotak itolak den'an da%a D: N dan ia *er'erak

"elalui #arak 0 " "en'ikut ara da%a kirakan ker#a %an'

dilakukan. (12: J)


38/47

Seoran' 6anita "enarik *e' !akaiann%a den'an da%a 27 N

!ada sudut @: den'an !er"ukaan "en'uuk. /era!aka

ker#a %an' dilakukan ole 6anita itu #ika *e' !akaian

terse*ut *er'erak se#au " se!an#an' lantai. (1:: J)

ENAGA

Ker#a 5 #u"la tena'a %an' ditukarkan

ena'a *ole 6u#ud dala" !el*a'ai *entuk se!erti

". tena'a kinetik

#. tena'a keu!a%aan 'raviti

A. tena'a keu!a%aan elastik

. tena'a *un%i

'. tena'a a*a

E. tena'a caa%a

. tena'a elektrik

F. tena'a ki"ia

3nit SI untuk tena'a iala #oule (J)

ENAGA KINEIK

ena'a kinetik iala tena'a suatu o*#ek %an' sedan'

*er'erak.

Suatu o*#ek *er'erak den'an !ecutan a. ker#a %an'dilakukan iala tena'a %an' di!indakan ke!ada o*#ek

se*a'ai tena'a kinetik Ek

Ker#a %an' dilakukan F 5 +s


39/47

ENAGA KE3&A8AAN GRAII (GRAIAINAL &ENIAL

ENERG8)

ena'a keu!a%aan 'raviti iala tena'a %an' di"iliki ole

suatu o*#ek dise*a*kan ketin''iann%a dala" "edan 'raviti.

*#ek *er#isi" " dinaikkan !ada ketin''ian "ene'ak "akaker#a %an' dilakukan

F 5 +s 5 ("') H 5 "'

Ker#a %an' dilakukan akan ditukarkan ke!ada tena'a

keu!a%aan 'raviti E!

E!5 "'


40/47

&RINSI& KEA/A,IAN ENAGA( &RIN9I&LE + 9NSERAIN +

ENERG8)

ena'a *ole ditukarkan dari satu *entuk ke *entuk %an'

lain teta!i ia tidak *ole dici!ta atau di"usnakan.

Jadi #u"la tena'a dala" suatu siste" selalun%a sentiasa

teta!

K3ASA (&FER)

Kuasa iala kadar "elakukan ker#a atau #u"la ker#a %an'

dilakukan dala" "asa satu saat.

&o6er 5 Fork done

i"e taken

SI unit o !o6er is 6att (F)

KE9EKA&AN (E++I9IEN98)

Keceka!an suatu alat iala !eratus tena'a in!ut %an'

ditukarkan ke!ada tena'a out!ut %an' *er'una.

Keceka!an 5 ena'a out!ut (*er'una) H 1::

ena'a in!ut

9onto-


41/47

2.11 KEKEN8ALAN (ELASI9I8)

is a !ro!ert% o "atter tat ena*les an o*#ect to return to its

ori'inal sie and sa!e 6en te orce tat 6as actin' on it

is re"oved.

Elasticit% due to te stron' inter"olecular orces *et6eente "olecules o te solid.


42/47

RELAINS$I& /EFEEN +R9E AN, EENSIN + A S&RING


43/47

+orce constant o te s!rin' k

e unit is N" O

e orce tat rePuired one unit eHtension o te s!rin'.

Is a "easure o te stiQness o te s!rin'.

e lar'er te orce constant te stiQer te s!rin'.


44/47

Elastic li"it o te s!rin'

is te "aHi"u" orce tat can *e a!!lied to a s!rin' suc

tat te s!rin' 6ill *e a*le to *e restored to its ori'inallen't 6en te orce is re"oved

ELASI9 &ENIAL ENERG8

is te ener'% transerred and stored in te s!rin' 6en

6ork done on te s!rin'.

+ro" te 'ra! orce + eHtension H

I te s!rin' is not stretced *e%ond its elastic li"it te

'ra! is a strai't line !assin' trou' te ori'in.

e orce is directl% !ro!ortional to te eHtension


45/47

+A9RS $A A++E9 ELASI9I8


46/47

ARRANGEMEN + $E S&RING


47/47

EER9ISE-

e ori'inal len't o eac s!rin' is 1: c". Fit a load o 1:

' te eHtension o eac s!rin' is 2 c".Fat is te len't o

te s!rin' s%ste" or (a) (*) and (c)

(Dc" 7 c" 12 c")

fizik topik 2

Documents