Daya dan Gerakan II

Daya boleh dileraikan kepada komponen mengufuk (F cos θ) dan mencancang (F sin θ), dan beberapa daya boleh digabungkan menjadi satu daya paduan.

• Objek berada dalam keseimbangan apabila daya paduan sifar dan momen paduan sifar.
• Prinsip momen — bagi objek seimbang, jumlah momen ikut jam sama dengan jumlah momen lawan jam. Momen = daya × jarak serenjang.
• Kestabilan bergantung pada kedudukan pusat graviti dan luas tapak; pusat graviti rendah dengan tapak luas memberi kestabilan tinggi.

Dalam gerakan bulat seragam, objek bergerak pada laju tetap tetapi halaju sentiasa berubah kerana arah berubah, jadi wujud pecutan memusat a = v²/r ke arah pusat bulatan. Daya memusat F = mv²/r dibekalkan oleh tegangan tali, geseran atau daya graviti bergantung situasi.

Kekenyalan ialah sifat bahan yang membolehkannya kembali kepada bentuk dan saiz asal selepas daya yang mengubah bentuknya dialihkan.

• Hukum Hooke menyatakan pemanjangan spring berkadar terus dengan daya yang dikenakan, F = kx, dengan syarat had kenyal tidak dilebihi.
• Pemalar spring k ialah kecerunan graf F melawan x, dalam unit N m⁻¹. Nilai k yang besar bermakna spring lebih keras.
• Had kenyal — jika daya melebihi had ini, spring tidak kembali kepada panjang asal dan Hukum Hooke tidak lagi dipatuhi.
• Tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan sama dengan luas di bawah graf F-x, iaitu Eₚ = ½Fx = ½kx².
• Faktor kekerasan spring — spring lebih keras jika dawainya lebih tebal, diameter gegelungnya lebih kecil atau panjangnya lebih pendek; jenis bahan juga mempengaruhi k.
• Susunan spring serupa — dalam susunan siri, setiap spring menanggung beban penuh, jadi pemanjangan jumlah menjadi 2x bagi dua spring; dalam susunan selari, beban dikongsi, jadi pemanjangan menjadi x/2.

Daya paduan dalam lif dianalisis dengan F = ma, dengan bacaan penimbang sebagai daya tindak balas normal R:

• Lif memecut ke atas: R = m(g + a), bacaan penimbang bertambah.
• Lif memecut ke bawah: R = m(g − a), bacaan penimbang berkurang.
• Lif pegun atau bergerak dengan halaju malar: R = mg.

• Pemanjangan bukan panjang akhir — x ialah panjang baharu tolak panjang asal spring, dan mesti ditukar daripada cm kepada m sebelum mengira k dalam N m⁻¹ atau tenaga dalam J.
• Bacaan penimbang dalam lif ialah daya tindak balas R, bukan berat sebenar. Berat mg tidak berubah walaupun lif memecut.
• Momen — gunakan jarak serenjang dari pangsi ke garis tindakan daya, bukan panjang lengan yang condong.
• Satah condong — komponen berat selari dengan satah ialah mg sin θ, manakala komponen serenjang ialah mg cos θ; jangan terbalikkan kedua-duanya.