Nota Sains Tambahan Tingkatan 4 Bab 7: Daya dan Gerakan

Nota SNT: Daya dan Gerakan

Sains Tambahan: Tingkatan 4

↗️

BAB 7: Daya dan Gerakan

⚽

7.1 Kuantiti Skalar dan Vektor

Memahami perbezaan asas kuantiti fizik serta paduan dan leraian vektor.

📏

1️⃣ Kuantiti Skalar

Kuantiti fizik yang mempunyai magnitud (nilai) sahaja. Tiada arah tertentu.

Contoh:
• Jarak (50 m)
• Laju (20 m s^-1)
• Jisim (5 kg)
• Masa, Suhu, Ketumpatan

🧭

↗️ Kuantiti Vektor

Kuantiti fizik yang mempunyai magnitud (nilai) DAN arah.

Contoh:
• Sesaran (50 m ke Timur)
• Halaju (20 m s^-1 ke Utara)
• Daya & Berat (50 N ke bawah)
• Pecutan, Momentum

Leraian Vektor (Resolution of Vectors)

Satu vektor daya (F) yang bertindak pada sudut tertentu (θ) boleh dileraikan kepada dua komponen serenjang:

Paksi Mengufuk: F_x = F cos θ
Paksi Mencancang: F_y = F sin θ

7.2 Daya (F = ma)

Hukum Gerakan Newton Kedua dan Keseimbangan Daya.

Hukum Gerakan Newton Kedua

F = ma

F: Daya (Newton, N) m: Jisim (kg) a: Pecutan (m s^-2)

Analisis Daya dalam Lif

Apabila seseorang berada di dalam lif, berat ketara (bacaan penimbang) dipengaruhi oleh pecutan lif. Daya Tindak Balas Normal (R) mewakili berat ketara, manakala W (mg) mewakili berat sebenar.

⏸️

Lif Pegun / Halaju Malar

Pecutan, a = 0

R = W

Berat ketara SAMA dengan berat sebenar.

⬆️

Lif Memecut Ke Atas

Daya paduan: R – W = ma

R = m(g + a)

Berat ketara LEBIH BESAR daripada berat sebenar (Terasa lebih berat).

⬇️

Lif Memecut Ke Bawah

Daya paduan: W – R = ma

R = m(g – a)

Berat ketara LEBIH KECIL daripada berat sebenar (Terasa lebih ringan).

7.3 Momentum

Hasil darab jisim suatu objek dengan halajunya. Momentum adalah kuantiti vektor (mempunyai arah).

p = mv

p: Momentum (kg m s^-1)
m: Jisim (kg) | v: Halaju (m s^-1)

Prinsip Keabadian Momentum

“Jumlah momentum sebelum pelanggaran adalah SAMA dengan jumlah momentum selepas pelanggaran, jika tiada daya luar bertindak.”

Pelanggaran Kenyal (Elastic)

Dua objek berlanggar dan berpisah selepas pelanggaran. Tenaga kinetik terabadi.

m₁u₁ + m₂u₂ = m₁v₁ + m₂v₂

Pelanggaran Tak Kenyal (Inelastic)

Dua objek berlanggar dan melekat bersama serta bergerak dengan halaju sepunya (v) selepas pelanggaran. Tenaga kinetik TIDAK terabadi.

m₁u₁ + m₂u₂ = (m₁ + m₂)v

💥

Letupan (Explosion)

Dua objek pada asalnya bercantum dan pegun (Momentum awal = 0), kemudian terpisah ke arah bertentangan. (Cth: Senapang menembak peluru).

0 = m₁v₁ + m₂v₂ → (m₁v₁ = -m₂v₂)

7.4 Impuls & Daya Impuls

Tindak balas daya dalam masa yang sangat singkat (sewaktu perlanggaran).

⚡

Impuls

Impuls ialah Perubahan Momentum. (Kuantiti Vektor).

Impuls = Ft = mv – mu

Unit: N s atau kg m s^-1

🥊

Daya Impuls (F)

Daya Impuls ialah Kadar Perubahan Momentum dalam masa perlanggaran (t).

F =

mv – mu

Unit: Newton (N)

Hubungan: Masa (t) & Daya Impuls (F)

Masa perlanggaran (t) berkadar songsang dengan Daya Impuls (F).

Semakin panjang masa impak (t ↑), semakin kecil daya impuls (F ↓) dikenakan (Kurang Sakit / Kurang Rosak).

🛏️

Tilam Lompat Tinggi

Tilam tebal memanjangkan masa (t) mendarat. Daya impuls ke atas atlet berkurang (mengelakkan kecederaan).

🚗

Zon Remuk Kereta

Bahagian depan kereta direka mudah remuk untuk memanjangkan masa perlanggaran. Daya impuls ke atas penumpang berkurang.

🦵

Membengkokkan Lutut

Atlet membengkokkan lutut ketika mendarat (parkour/payung terjun) untuk meningkatkan masa impak kaki dengan tanah.

Kuiz Interaktif: Sains Tambahan Tingkatan 4 Bab 7

Daya dan Gerakan

Sains Tambahan (Ting. 4: Bab 7)

Bersedia untuk menguji pengiraan anda mengenai Daya Paduan, Momentum, Impuls dan Keseimbangan Daya?

Bank Soalan: 10 Soalan Rawak

GLOSARI FIZIK & MEKANIK

Istilah	Definisi
Daya	Tarikan atau tolakan yang dikenakan ke atas suatu objek.
Daya Impuls	Kadar perubahan momentum dalam perlanggaran atau letupan yang berlaku dalam masa yang singkat.
Impuls	Perubahan momentum, atau hasil darab daya $F$ yang dikenakan pada objek dengan sela masa $t$.
Jarak	Jumlah panjang lintasan yang dilalui oleh sesuatu objek yang bergerak. Merupakan kuantiti skalar.
Keseimbangan Daya	Keadaan apabila daya paduan yang bertindak ke atas suatu objek adalah sifar, menyebabkan objek pegun atau bergerak dengan halaju malar.
Kuantiti Skalar	Kuantiti fizik yang mempunyai magnitud sahaja.
Kuantiti Vektor	Kuantiti fizik yang mempunyai magnitud dan arah.
Laju	Jarak yang dilalui per unit masa atau kadar perubahan jarak.
Leraian Vektor	Proses meleraikan satu vektor kepada dua komponen yang berserenjang antara satu sama lain tetapi memberi kesan yang sama seperti vektor asal.
Momentum ($p$)	Hasil darab jisim $m$ dan halaju $v$ sesuatu objek.
Paduan Vektor	Hasil gabungan dua atau lebih vektor menjadi satu vektor tunggal.
Pecutan ($a$)	Kadar perubahan halaju. Merupakan kuantiti vektor.
Pelanggaran Kenyal	Pelanggaran di mana jumlah tenaga kinetik diabadikan dan objek-objek bergerak secara berasingan selepas pelanggaran.
Pelanggaran Tidak Kenyal	Pelanggaran di mana jumlah tenaga kinetik tidak diabadikan dan objek-objek bercantum dan bergerak bersama selepas pelanggaran.
Keabadian Momentum	Jumlah momentum sebelum pelanggaran adalah sama dengan jumlah momentum selepas pelanggaran jika tiada daya luar bertindak.
Sesaran	Jarak terpendek yang menyambungkan dua lokasi dalam suatu arah tertentu. Merupakan kuantiti vektor.
Halaju	Laju dalam arah tertentu atau kadar perubahan sesaran.

ZON INTERAKTIF

MULA KUIZ BAB 7

NOTA SAINS TAMBAHAN TINGKATAN 4 BAB 7