Siapa tidak buat lagi fizik?

Sekolah Menengah Sains Setiu

Kerja Sekolah Terancang 2013

Tingkatang 4

Fizik

BAB 2

Nama:W.Anisa Hanim Bt Mohd Nasir @Azman

Tingkatan:4 Ibnu Haitham

Nama Guru:En.Asrul

Isi Kandungan

Bil.	tajuk	m/surat
1	Gerakan Linear
2	Graf Gerakan
3	Inersia
4	Momentum
5	Kesan daya
6	Impuls dan daya impuls
7	Cirri-ciri Keselamatan kenderaan
8	Daya gravity
9	Keseimbangan daya
10	Kerja,tenaga,kuasa dan kecekapan
11	Kecekapan alat
12	kekenyalan

                  2.1 Gerakan Linear

Pengertian:Gerakan dalam satu garis lurus.

JARAK DAN SESARAN

Pengertian:

Jarak-Jauhnya sesuatu jasad bergerak

            -m

            -kuantiti skalar

Sesaran-Kedudukan akhir-kedudukan awal

                  -m

                  -kuantiti vektor

LAJU DAN HALAJU

Pengertian:

Laju-Kadar perubahan jarak.

          -ms-1

          -kuantiti scalar

Halaju-Kadar perubahan sesaran atau kadar perubahan jarak pada sesuatu     

               Arah tertentu

              -ms-1

              -kuantiti vector mengikut arah sesaran panduan

Formula:

Laju Purata-Jumlah jarak

                          Jumlah Masa

Halaju Purata-     Sesaran

                               Jumlah masa                                                                         

PECUTAN

Pengertian:Kadar perubahan halaju sesuatu objek

                         -ms-2

                         -kuantiti vector

Formula: Perubahan Halaju

                    Masa yang diambil

PECUTAN SERAGAM

Pegertian:Jika halaju objek(yang bergerak secara linear) berubah dengan kadar malar

Formula:  Pecutan,a=Halaju awal-halaju akhir

                      Masa ntuk perubahan halaju

*nyahpecutan:-halaju objek semakin berkurangan

                             -pecutan negative

APLIKASI FIZIK DALAM KEHIDUPAN

JARAK DAN SESARAN

LAJU DAN HALAJU

PECUTAN SERAGAM

Contoh:

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

supaya 

          mencapai halaju 20 ms -1 dalam masa 5 saat. Berapakah pecutan kereta itu?

    Penyelesaian:

          halaju awal, u  = 0 ms -1

          halaju akhir, v  = 20 ms -1

          masa, t  =  5 saat

                           =   20 - 0  =  4  ms -2

                                     5

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

     sehingga berhenti dalam masa 4 saat. Berapakah pecutan kereta itu?

     Penyelesaian

          halaju awal, u  = 20 ms -1

          halaju akhir, v  = 0 ms -1

          masa, t  =  4 saat

 

                           =  0  -  20   =  - 5 ms -2

                                   4

         Kereta itu mengalami nyahpecutan dengan magnitud 5

GERAKAN DENGAN PECUTAN SERAGAM

Contoh:

Hisham mula memandu keretanya dari rumah dengan pecutan seragam dan mencapai halaju 15.0 ms ^-1  dalam masa 5.0 s. Berapakah

(a) pecutan kereta Hisham?

(b) sesaran kereta Hisham 5.0 saat selepas mula bergerak?

(c) halaju kereta Hisham pada masa t = 4.0 saat?

(d) halaju kereta Hisham setelah bergerak sejauh 20.0 m dari tempat permulaan.

Penyelesaian:

2.2 GRAF GERAKAN

GRAF SESARAN-MASA

·           Kecerunan graf = halaju objek

1.    Terdapat beberapa jenis gerakan yang dapat kita peroleh daripada graf sesaran - masa iaitu:

(a)            Gerakan - Halaju seragam

(b)            Gerakan - Pecutan seragam

(c)            Gerakan - Nyahpecutan seragam

(d)            Gerakan - Sesaran negatif

2.    Daripada lakaran graf-graf gerakan, kita boleh membuat beberapa deduksi. Antaranya ialah:

(a)            Halaju objek adalah seragam atau tidak seragam

i.        Jika garis lurus dan condong - halaju adalah seragam

ii.       Jika garis melengkung - halaju berubah atau tidak seragam

(a)            Halaju objek bertambah atau berkurang

i.        Jika kecerunan graf bertambah - halaju bertambah

ii.       Jika kecerunan graf berkurang - halaju berkurang

GRAF HALAJU-MASA

1.    Terdapat beberapa jenis-jenis gerakan hasil daripada graf halaju - masa, iaitu:

(a)            Halaju seragam

(b)            Pecutan seragam

(c)            Pecutan berkurang

(d)            Pecutan berkurang

(e)            Nyahpecutan seragam

2.    Daripada graf halaju-masa di dapati bahawa kecerunan graf menghasilkan pecutan dan luas di bawah graf mewakili sesaran.

2.3 INERSIA

Pengertian: sifat semula jadi suatu objek yang cenderung untuk menentang  sebarang perubahan kepada keadaan atau bentuk asalnya, sama ada dalam  keadaan pegun (statik) ataupun dalam keadaan bergerak.

TARIK BUKU

Inersia cuba untuk menentang perubahan kepada

 keadaan pegun, iaitu, apabila buku itu ditarik keluar,

buku-buku di atas tidak menyusul.

  APLIKASI FIZIK DALAM

KEHIDUPAN

          A                           B                              C                           D

A  - Sos cili lebih mudah keluar daripada botol jika botol digoncang ke bawah  

       dengan kuat dan dihentikan secara mendadak.

     - Sos cili dalam botol itu cuba mengekalkan keadaan asalnya yang bergerak ke  

       bawah apabila botol dihentikan secara tiba-tiba.

B - Payung diputarkan laju untuk menanggalkan titisan air di permukaannya.

    - Titisan air cuba mengekalkan keadaan asalnya pegun apabila payung diputar.

C - Budak lelaki berlari secara zig-zag (lintang pukang) ketika dikejar oleh lembu.

    - Jisim lembu yang besar maka inersianya juga besar, menyukarkannya

       mengubah arah gerak secara pantas.

D - Bahagian pemegang tukul dihentakkan ke lantai/permukaan yang keras untuk   

      mengetatkan kepala penukul yang longgar.

    - Kepala penukul cuba mengekalkan keadaan asalnya yang bergerak ke bawah  

      apabila  pemegangnya terhentak ke tanah yang keras.

CARA MENGURANGKAN KESAN NEGATIF INERSIA

A  Penggunaan beg udara dan tali pinggang keledar

• Beg udara akan mengembang apabila berlaku perlanggaran.
• Pemandu dan penumpang yang cuba mengekalkan keadaan asalnya yang bergerak akan terhumban ke hadapan.
• Beg udara akan menghalang mereka daripada terhentak ke stering atau cermin kaca dan ini membantu mengurangkan kecederaan mereka.
• Tali pinggang keledar pula menghalang mereka daripada terhumban ke hadapan.

B  Mengangkut barangan berat menggunakan lori.

• Muatan mesti diikat kuat supaya tidak jatuh semasa lori berhenti atau mula bergerak.
• Barangan yang berat cuba mengekalkan keadaan asalnya samada pegun atau bergerak menyebabkan ia terjatuh apabila lori mula bergerak atau berhenti.

2.4 MOMENTUM

Pengertian:Hasil darab jisim dengan halaju sesuatu objek

Formula:JISIM(KG)X HALAJU(MS-1)

ENJIN JET

                                                                                         BOT KIPAS

APLIKASI FIZIK DALAM

KEHIDUPAN

ENJIN ROKET

ENJIN JET

• Udara disedut masuk dan dimampatkan dalam bahagiankompresor. Udara termampat mengalir ke ruang kebukpembakaran (combustion chamber), bercampur dengan bahanapidan terbakar lalu membebaskan gas-gas panas.
• Gas panas berkelajuan tinggi dibebaskan ke belakang denganmomentum yang tinggi.
• Momentum yang sama magnitudnya tetapi dalam arahbertentangan dihasilkan, lalu menggerakkan jet ke hadapan.

ENJIN ROKET

• Campuran hidrogen dan bahan api oksigen dalam kebuk enjin terbakar hebat.
• Gas-gas panas dibebaskan dengan kelajuan sangat tinggi melalui ekzos akan menghasilkan momentum yang amat besar.
• Berdasarkan prinsip keabadian momentum, menyebabkan  momentum yang sama magnitudnya tetapi berlawanan arah akan terhasil.Maka roket akan bergerak keatas

BOT KIPAS

• Kipas menghasilkan halaju udara yang tinggi ke belakang, lalu momentum yang besar dalam arah yang sama terhasil.
• Berdasarkan prinsip keabadian momentum, momentum yang sama tetapi berlainan arah dihasilkan dan bertindak ke atas bot itu. Maka bot akan bergerak ke hadapan.

2.5 KESAN DAYA

DAYA SEIMBANG

          Pengertian-tidak mempengaruhi gerakan sesuatu objek.objek itu akan 

                           Kekal dalam keadaan pegunatau terus bergerak dalam

                           Garis lurus dengan laju malar

                         

DAYA TIDAK SEIMBANG

Pengertian:boleh menggerakkan sesuatu objek,memecutkannya  atau

                   Memberhentikannya.Semakin besar daya tidak seimbang,

                   Semakin besar pecutan atau penyahpecutan yang dihasilkan.

DAYA BERSIH

Pengertian:gabungan semua daya individu yang bertindak atas objek itu.

HUKUM GERAKAN NEWTON KEDUA

Pengertian:menyatakan bahawa daya yang dikenakan kepada sesuatu objek                               

                    adalah berkadar terus dengan kadar perubahan momentum

                   objek  itu dan adalah pada arah yang sama.

Formula:

                            F = ma      

BLOK PELEPAS

Pelari pecut mengunakan blok pelepas

Kerana ia menghindarkan kakinya

Daripada tergelincir ke belakang lalu

Menambah saiz daya ke depan yang

Menambah pecutannya.

APLIKASI DAYA DALAM

KEHIDUPAN

MERUBAH BENTUK                                    BUNGA TAYAR

                                 

      - Daya merubah bentuk                     -Menambahkan daya geseran kepada 

         Sesuatu objek ke bentuk                      Kereta untuk memudahkan kereta

         Yang lain.                                             Berhenti.

2.6 IMPULS DAN DAYA IMPULS

Pengertian:

IMPULS- Perubahan momentum

               -UNIT SI:kg ms-1

DAYA IMPULS-daya yang bertindakdalam masa yang singkat bertindak  ketika 

                              berlakunya  perlanggaran atau hentaman

                           -UNIT SI:N

Formula:

IMPULS-Jisim(halaju akhir-halaju awal)

DAYA IMPULS-   Impuls

                             Masa tindakan

                         

 TILAM                                                                            STERING KERETA

                                                                                                 

                 

Tilam diletakkan dalam acara lompat                      Menggunakan stering yang mudah kempis

tinggi di tempat mendarat untuk                              semasa pelanggaran bagi mengurangkan

menambahkan masa perlanggaran antara                daya impuls ke atas semasa pelanggaran.

kaki dan tanah.Dengan itu daya impuls

yang kecil akan mengelakkanpelompat 

tercedera ketika mendarat.

APLIKASI DALAM

KEHIDUPAN

                                     KAYU HOKI

         

                

                                         Kayu hoki diperbuat daripada     

                                                               kayu yang keras supaya masa sentuhan bola

                                                               dan kayu hoki singkat.Daya impuls yang  

                                                               besar dikenakan ke atas bola.

2.7 CIRI-CIRI KESELAMATAN

KENDERAAN.

BUMPER                                                                   

                                                                       

Diperbuat daripada bahan elastik supaya ia

boleh meningkatkan masa tindak balas dan

seterusnya mengurangkan daya impuls yang

disebabkan oleh perlanggaran.

APLIKASI  DALAM  KEHIDUPAN

TALIPINGGANG KELENDAR                               AIR BAG

                

Mencegah pemandu dan penumpang                  Bertindak sebagai kusyen ketika kemalangan

dari dicampakkan ke hadapan atau tercampak    untuk mengurangkan kesan apabila ke hadapan

keluar dari kereta semasa cuti kecemasan           dan terhentak pada stereng atau papan pemuka.                                         

                                                                          

2.8 DAYA GRAVITI

Pengertian:  Daya tarikan yang bertindak ke atas sebarang jasad pada permukaan

                     bumi menuju ke pusat bumi

                    -unit SI(newton)

Formula: jisim x pecutan

PERBEZAN ANTARA BERAT DAN JISIM:

BERAT JISIM Kuantiti vektor Kuantiti skalar Unit SI adalah Newton Unit SI adalah kilogram Sejenis daya Suatu ukuran kuantiti jirim

PECUTAN GRAVITI: pecutan yang dihasilkan oleh tindakan daya tarikan graviti

                                      ke atas jasad menuju ke pusat bumi.

                                      -MS-2(unit SI)

                                                      POKOK KELAPA

                                                   

                                                                   -Daya tarikan gravity bumi menyebabkan

                                                                    Buah kelapa jatuh dari kedudukan asal.

APLIKASI DALAM KEHIDUPAN

                           ANGKASAWAN

                            

                -Angkasawan akan terapung apabila berada

                Di angkasa lepas kerana tiada daya gravity

Di angkasa lepas.

2.9 KESEIMBANGAN DAYA

Pengertian: Apabila keseimbangan berlaku, tiada daya dikenakan ke atas jasad tersebut.
Apabila mencapai keseimbangan, sesuatu jasad wujud dalam keadaan pegun atau bergerak dengan halaju seragam

FORMULA:

·           Permukaan mengufuk

 Objek berada dalam keadaan keseimbangan. Jadi

                       R = mg

·           Landasan landai

Objek di atas landasan landai berada dalam keadaan keseimbangan. Jadi

                   R = mg

                   F = F₁                                  (F1 = daya geseran)

Daya bersih yang bersudut tepat dengan landasan  = 0

 

                 R – mg Cos θ = 0

                                       R = mg Cos θ 

Daya bersih yang selari dengan landasan = 0

                 F₁ – mg sin θ = 0

                                     F₁ = mg sin θ

                                                              LIFT

         APLIKASI DALAM KEHIDUPAN

                                

                                                                            TAKAL

LIF

• Pegun (Tidak bergerak)

             Daya paduan,  F = R – mg

                               R – mg = 0

                                         R = mg

 

• Bergerak ke atas dengan pecutan, a

               Daya paduan,   F = R₁ – mg

                                R₁ – mg = ma

                                          R₁ = mg + ma

                                                = m(g + a)

             

             Bacaan penimbang > berat sebenar.

             Arah paduan daya = arah pecutan (ke atas)

• Bergerak ke bawah dengan pecutan, a 

 

          Daya paduan,  F = mg – R₁

                          mg – R₁ = ma

                                    R₁ = mg – ma

                                          = m(g – a)

         Bacaan penimbang < berat sebenar

         Arah paduan daya = arah pecutan (ke bawah

TAKAL (Pulley)

•  Jika  m₁ = m₂  

        Sistem berada dalam keadaan rehat (tidak bergerak)

                        W₁ = W₂

                      m₁g = m₂g

• Jika  m₁  > m₂

       A: bergerak ke bawah dengan pecutan, a ms^-2

       B: bergerak ke atas dengan pecutan, a ms^-2

 

           Daya paduan di A, 

                                           F = m₁g – T

                               m₁g – T = m₁a

          Daya paduan du B,   

                                           F = T – m₂g

                               T – m₂g = m₂a

2.10 KERJA,TENAGA,KUASA,DAN KECEKAPAN

Kerja-hasil darap magnitud sesaran dan komponen daya yang selari dengan arah

             sesaran.

         -unit SI Joules

Formula-W = Fs

                                                                      W = kerja (work)

                                                                       F = daya (force)

                                                                       s = sesaran (displacement)

                               APLIKASI DALAM KEHIDUPAN

Contoh 1 :

 

• Pemuda dalam gambarajah di bawah menolak basikalnya dengan daya 25 N melalui jarak sejauh 3 m.  Berapakah kerjka yang dilakukannya?

W = Fs = (25)(3) = 75 J

            Contoh 2 :

• Wanita dalam gambarajah di bawah sedang mengangkat pasu bunga berjisim 3 kg setinggi 0.4 m. Berapakah kerja yang dilakukannya?

                    W = Fs = (3)(0.4) = 1.2 J

• Jika sesaran objek, s bukan  dalam arah daya, F

          Contoh:

• Pemuda dalam gambarajah di bawah menarik sebuah kotak berisi ikan sepanjang lantai sejauh 6m dengan daya 40N. Berapakah kerja yang dilakukannya?

                    W = F x s

                    W = (F cos θ) s

 

                    W = (F cos θ) s

                        = (40 Kos 50)(6)

                        = 154.27 J    

• Tiada kerja dilakukan jika objek berada dalam keadaan pegun (tidak bergerak)

           Contoh:

 

           Seorang murid memikul begnya sambil menunggu di perhentian bas

• Tiada kerja dilakukan jika arah pergerakan objek bersudut tepat dengan arah tindakan daya

          Contoh:

           Pelayan restoran membawa dulang makanan  sambil berjalan. Arah daya

           bersudut tepat dengan arah gerakan dulang itu.

TENAGA-suatu kuantiti skalar yang menerangkan jumlah kerja yang dapat

                   dilakukan oleh sesebuah daya

                   -Unit SI untuk tenaga ialah joule (J)

TENAGA KINETIK

• Tenaga kinetik ialah tenaga suatu objek yang sedang bergerak.

• Suatu objek bergerak dengan pecutan, a. kerja yang dilakukan ialah tenaga yang dipindahkan kepada objek sebagai tenaga kinetik, E_k

• Kerja yang dilakukan, W = Fs

 

TENAGA KEUPAYAAN GRAVITI  (GRAVITATIONAL POTENTIAL ENERGY)

• Tenaga keupayaan graviti ialah tenaga yang dimiliki oleh suatu objek disebabkan ketinggiannya dalam medan graviti.

• Objek berjisim m, dinaikkan pada ketinggian menegak, maka kerja yang dilakukan,

• W = Fs = (mg) x h = mgh

• Kerja yang dilakukan akan ditukarkan kepada tenaga keupayaan graviti, E_p

                                          E_p = mgh

Tenaga yang diperoleh atau hilang akibat perubahan

Ketinggian dalam sesuatu medan graviti disebut tenaga

Keupayaan gravity.

APLIKASI DALAM KEHIDUPAN

                                           

Tenaga kinetic sesuatu objek

Bergantung pada jisim dan kuasa

Lajunya.

                                                        

                                                                           Tenaga diperlukan untuk mengangkut sesuatu

                                                                           Beban agar beban itu dapat dikurangkan

                                                                           dengan tenaga

PRINSIP KEABADIAN TENAGA( PRINCIPLE OF CONSERVATION OF ENERGY)

PENGERTIAN-Tenaga boleh ditukarkan dari satu bentuk ke bentuk yang lain, tetapi ia tidak

                            boleh dicipta atau dimusnahkan.

                         -Jadi jumlah tenaga dalam suatu sistem selalunya sentiasa tetap

KUASA (POWER)

Pengertian:

• Kuasa ialah kadar melakukan kerja atau jumlah kerja yang dilakukan dalam masa satu saat.

• SI unit of power is watt (W)

FORMULA:            Power   =   Work done

                                                       Time taken

KECEKAPAN (EFFICIENCY)

• PENGERTIAN:Kecekapan suatu alat ialah peratus tenaga input yang
•                          ditukarkan kepada tenaga output yang berguna.

FORMULA: Kecekapan = Tenaga output (berguna)  x  100%

                                              Tenaga input

                    Kecekapan= Tenaga berfaedah yg dipindahkan  x  100%

                                         Jumlah tenaga yang dibekalkan

Contoh:

  

Apabila anak panah dilepaskan tenaga

keupayaan kenyal diubah ke tenaga

 kenetik

                         APLIKASI DALAM KEHIDUPAN

                                                                      

                                                                      Dalam sesuatu perlumbaan,jumlah

                                                                      Tenaga yang kita gunakan tidak akan

                                                                       memenangi perlumbaan hanya

                                                                      kadar kita dapat mengubah tenaga

                                                                      itu kepada kerja berfaedah dengan cekap

2.10 KECEKAPAN ALAT

MENUTUP PERKAKAS ELEKTRIK APABILA TIDAK MENGGUNAKANNYA

                                                 KITAR SEMULA JUGA MEMBANTU

                                              PEMULIHARAAN SUMBER

APAKAH YANG DAPAT KITA

LAKUKAN

                                                           

                                           MEMBELI PETI SEJUK YANG  MEMPUNYAI PETI

                             DINGIN BEKU DI BAHAGIAN ATAS DAN

BUKAN DI SEBELAH SISI

               2.11 KEKENYALAN

PENGERTIAN: Keupayaan sesuatu bahan kembali kebentuk @ saiz asal apabila daya yangbertindak ke atasnya( mampatan @ rengangan) dialihkan.

FORMULA:

Hukum Hooke menyatakan dayaregangan berubah secara langsungdengan regangan jika had kenyal tidakdilampaui.

 

NERACA SPRING                                                       AMMETER

                                                    

Digunakan untukmengukur berat                          alat ini mempunyai spring didalam

 atau daya kerana pemanjangan                          dengan bantuan spring penunjuk akan

spring berkadarlangsung dengan                          kembali ke kedudukan sifar apabila

 daya yangdikenakan                                           tiada arus mengalir.

APLIKASI KEKENYALAN DALM KEHIDUPAN

SEHARIAN

TILAM

Kita rasa selesa apabila berada di atasnya

keranakusyen dan tilam mempunyai sifat

kekenyalan menyokong berat badan   kita.

Apabila badan kita dialih kusyen dan tilam

 akan kembali padakedudukan asal