1.Daya, Gerakan & Tekanan
Daya ialah tolakan atau tarikan yang boleh mengubah bentuk, kelajuan atau arah gerakan objek. Unitnya newton (N).
Konsep asas gerakan:
- Laju = jarak ÷ masa, manakala halaju ialah laju dengan arah.
- Pecutan ialah kadar perubahan halaju.
- Inersia ialah kecenderungan objek mengekalkan keadaan asalnya; semakin besar jisim, semakin besar inersia.
- Momentum = jisim × halaju, dan ia dikekalkan dalam perlanggaran.
Hukum Newton Kedua memberi F = ma, iaitu daya paduan sama dengan jisim didarab pecutan.
Tekanan ialah daya per unit luas, P = F/A. Luas permukaan yang kecil menghasilkan tekanan tinggi, sebab itu pisau tajam mudah memotong. Tekanan dalam cecair bertambah dengan kedalaman.
Prinsip Archimedes menjelaskan objek terapung apabila daya apung ke atas sama dengan beratnya, digunakan dalam reka bentuk kapal dan kapal selam.
2.Gerakan Linear & Tafsiran Graf Gerakan
Gerakan linear ialah gerakan objek pada satu garis lurus, yang boleh diterangkan menggunakan kuantiti jarak, sesaran, laju, halaju dan pecutan.
- Jarak ialah panjang lintasan yang dilalui (kuantiti skalar), manakala sesaran ialah jarak pada arah tertentu dari titik asal (kuantiti vektor).
- Halaju ialah kadar perubahan sesaran. Unit: m s⁻¹.
- Pecutan ialah kadar perubahan halaju. Unit: m s⁻². Jika halaju berkurang, objek mengalami nyahpecutan (pecutan negatif).
Tafsiran graf sesaran–masa:
- Kecerunan graf = halaju.
- Garis lurus mencondong = halaju seragam; garis mengufuk = objek pegun.
Tafsiran graf halaju–masa:
- Kecerunan graf = pecutan.
- Luas di bawah graf = sesaran.
- Garis mengufuk = halaju seragam (pecutan sifar); garis mencondong ke atas = pecutan seragam.
Kaitan dengan daya:
- Jika daya paduan sifar, objek kekal pegun atau bergerak dengan halaju seragam (inersia).
- Jika daya paduan bukan sifar, objek memecut mengikut F = ma.
- Momentum sistem kekal sama sebelum dan selepas perlanggaran atau letupan jika tiada daya luar bertindak.
3.Contoh & Kesilapan Lazim: Daya, Gerakan & Tekanan
Kesilapan lazim dan tip menjawab:
- Mencampur unit. Tukar cm² kepada m² (1 cm² = 0.0001 m²) dan g kepada kg sebelum mengira.
- Menggunakan jisim sebagai berat. Berat ialah daya (N); berat = jisim × g, dengan g ≈ 10 N kg⁻¹.
- Tertukar kecerunan dan luas graf. Pada graf halaju–masa, kecerunan ialah pecutan dan luas ialah sesaran.
- Menulis jawapan tanpa unit. Markah unit sering hilang; tulis N, Pa, m s⁻² dengan betul.
Tip: tulis formula, gantikan nilai dengan unit, kemudian beri jawapan akhir. Langkah kerja yang jelas memberi markah walaupun jawapan akhir tersilap.
Contoh 1Sebuah kereta berjisim 1200 kg memecut secara seragam daripada 10 m s⁻¹ kepada 30 m s⁻¹ dalam masa 5 s. Hitung (a) pecutan, (b) daya paduan dan (c) sesaran dalam tempoh itu.Lihat jalan kerjaTutup
(a) a = (v − u) ÷ t = (30 − 10) ÷ 5 = 4 m s⁻². (b) F = ma = 1200 × 4 = 4800 N. (c) Sesaran = luas di bawah graf halaju–masa = ½ × (10 + 30) × 5 = 100 m.
Contoh 2Sebuah bongkah seberat 60 N berukuran 0.1 m × 0.2 m × 0.3 m diletakkan di atas lantai. Hitung tekanan maksimum dan minimum yang dikenakan pada lantai.Lihat jalan kerjaTutup
Tekanan minimum apabila luas sentuhan paling besar: A = 0.2 × 0.3 = 0.06 m², P = 60 ÷ 0.06 = 1000 Pa. Tekanan maksimum apabila luas sentuhan paling kecil: A = 0.1 × 0.2 = 0.02 m², P = 60 ÷ 0.02 = 3000 Pa. Daya yang sama menghasilkan tekanan lebih tinggi pada luas yang lebih kecil.