NOTA SAINS TINGKATAN 3 BAB 7

NOTA SAINS TINGKATAN 3 BAB 7: TENAGA DAN KUASA

Nota Interaktif: Sains Tingkatan 3 Bab 7
Sains Tingkatan 3 • Bab 7

Tenaga dan Kuasa

Kuasai konsep asas fizik gerakan: Kerja, Tenaga, dan Kuasa. Fahami bagaimana tenaga tidak boleh dimusnahkan tetapi sentiasa berubah bentuk di alam ini.

7.1 Kerja, Tenaga dan Kuasa

Dalam sains, perkataan “Kerja” mempunyai maksud yang sangat spesifik dan ia berkait rapat dengan “Tenaga” dan “Kuasa”.

Kerja (W) & Tenaga (E)

Kerja didefinisikan sebagai hasil darab daya dan sesaran dalam arah daya itu bertindak.

W = F × s
  • W (Work) = Kerja (Joule, J)
  • F (Force) = Daya (Newton, N)
  • s (Displacement) = Sesaran / Jarak (meter, m)

Penting: 1 Joule kerja dilakukan apabila daya 1 Newton digunakan untuk menggerakkan objek sejauh 1 meter.

Tenaga pula ialah keupayaan untuk melakukan kerja. Unitnya juga adalah Joule (J).

Kuasa (P)

Kuasa didefinisikan sebagai kadar melakukan kerja, atau kadar pemindahan tenaga.

P = W / t
  • P (Power) = Kuasa (Watt, W)
  • W (Work) = Kerja dilakukan (Joule, J)
  • t (Time) = Masa diambil (saat, s)

Penting: 1 Watt kuasa dijana apabila 1 Joule kerja dilakukan dalam masa 1 saat.

Lebih singkat masa diambil untuk siapkan kerja = Lebih Tinggi Kuasa!

7.2 Tenaga Keupayaan & Tenaga Kinetik

Tenaga Keupayaan Graviti

Tenaga yang dimiliki oleh objek disebabkan oleh kedudukannya (ketinggian) dari permukaan bumi.

Ep = m × g × h
  • m = Jisim (kg)
  • g = Pecutan graviti (10 m/s2)
  • h = Ketinggian (m)

Tenaga Keupayaan Kenyal

Tenaga yang dimiliki oleh objek apabila ia dimampatkan atau diregangkan (cth: spring, getah).

Ep = ½ × F × x
  • F = Daya regangan/mampatan (N)
  • x = Sesaran regangan/mampatan (m)

Tenaga Kinetik

Tenaga yang dimiliki oleh objek disebabkan oleh gerakannya. Objek laju ada lebih tenaga kinetik.

Ek = ½ × m × v2
  • m = Jisim (kg)
  • v = Halaju (m/s)

7.3 Prinsip Keabadian Tenaga

Prinsip Keabadian Tenaga

“Tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan, tetapi hanya boleh berubah bentuk dari satu bentuk ke bentuk yang lain.”

Ayunan Bandul Ringkas

Kedudukan Tertinggi (Hujung): Tenaga Keupayaan Graviti (Maksimum), Tenaga Kinetik (Sifar).

Kedudukan Terendah (Tengah): Tenaga Keupayaan Graviti (Sifar/Minimum), Tenaga Kinetik (Maksimum).

Jumlah Tenaga (Keupayaan + Kinetik) sentiasa SAMA (Malar).

Sistem Roller-Coaster

Aplikasi prinsip keabadian tenaga sangat jelas pada pergerakan *roller-coaster*.

  • Di Puncak (Paling Tinggi)

    Seketika sebelum menjunam, objek mempunyai Tenaga Keupayaan Graviti Maksimum. Halaju sangat perlahan.

  • Tenaga Keupayaan bertukar menjadi Tenaga Kinetik

  • Di Lembah (Paling Rendah)

    Ketika menjunam di bawah, Tenaga Kinetik Maksimum tercapai (halaju paling laju). Tenaga Keupayaan Graviti menjadi sifar.

Kandungan berdasarkan sukatan pelajaran Sains Tingkatan 3 KSSM (Bab 7).
Tip Peperiksaan: Pastikan anda sentiasa menukar unit kepada unit S.I. (contoh: Jisim dalam kg, Masa dalam saat, Jarak dalam meter) sebelum mengira menggunakan formula!
Kuiz Sains Tingkatan 3 – Bab 7 (Tenaga dan Kuasa)

Sains Tingkatan 3

Bab 7: Tenaga dan Kuasa