DAYA DAN GERAKAN

Modul Pengajaran Fizik Tingkatan 4 Tahun 2014

Hukum Hooke Hukum Hooke menyatakan pemanjangan/mampatan
suatu bahan kenyal adalah berkadar terus dengan daya
regangan/mampatan yang bertindak jika had kenyal
bahan itu tidak dilebihi.

F  x dan F = kx dengan k sebagai pemalar daya

Pemanjangan, x Mampatan, x

x
10N

Spring Beban x

10N

Kecerunan = Berdasarkan graf F melawan x:
Pemalar daya
spring, k  F berkadar langsung dengan x

Luas di bawah graf F-x =  Kecerunan graf = Pemalar daya spring, k
tenaga keupayaan kenyal
 Luas dibawah graf F melawan x
Pemalar daya spring, k
= kerja dilakukan untuk memanjangkan/mampatkan
Spring
keras spring

Spring = tenaga keupayaan kenyal, Ee
lembut
= 1 Fx  1 kx 2
Unit k : N = N m-1 2 2
m
Pemalar daya spring, k ditakrifkan sebagai daya yang
atau N cm-1 atau N mm-1
diperlukan untuk menghasilkan seunit

pemanjangan/mampatan spring itu, iaitu

k  F
x

Nilai k dirujuk sebagai ukuran kekerasan suatu spring.

 Spring yang mempunyai nilai pemalar daya spring, k
yang besar sukar diregangkan dan ia dikatakan lebih
keras.

 Spring yang mempunyai nilai pemalar daya spring, k
yang kecil lebih mudah diregangkan dan ia dikatakan

kurang keras atau lebih lembut.

 Nilai k besar bermaksud lebih keras (kurang kenyal)

 Nilai k kecil bermaksud lebih lembut (lebih kenyal)

Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 51

Modul Pengajaran Fizik Tingkatan 4 Tahun 2014

Perbandingan nilai pemalar daya spring, k

(A) Berdasarkan gambarajah spring A
dan spring B bandingkan:
1. Berat beban yang digantung.

……………………………………………...
2. Panjang akhir spring.

……………………………........................
3. Pemanjangan spring, x

……………………………………….…….. Spring A Spring B
4. Kekenyalan (kelembutan) spring
10N
……………………………………………... 10N
5. Pemalar daya spring, k
Spring A Spring B
………………………………………………

(B) Daripada jawapan anda di (A),
hubungkait antara kekenyalan spring
dengan pemalar daya spring

………………………………………..........

………………………………………………

………………………………………………

Had kekenyalan spring  Had kekenyalan spring ialah daya maksimum yang
boleh dikenakan ke atasnya selagi ia boleh kembali
x kepada panjang asal apabila daya yang dikenakan
dialihkan.
had
kenyal  Jika spring tersebut dikenakan suatu daya melebihi
had kekenyalan, ia tidak boleh kembali kepada
F panjang asal apabila daya yang dikenakan dialihkan.
F
 Suatu spring yang dikenakan daya melebihi had
had kekenyalannya tidak akan kenyal lagi dan mengalami
kenyal pemanjangan kekal.

x  Apabila suatu daya yang dikenakan melebihi had
kekenyalan, maka Hukum Hooke tidak lagi dipatuhi.

 Had kekenyalan boleh ditentukan sebagai titik di mana
graf garis lurus berakhir dan mula melengkung.

Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 52

Modul Pengajaran Fizik Tingkatan 4 Tahun 2014

Faktor-faktor yang mempengaruhi kekenyalan spring

Diameter spring Panjang spring

F/N Diameter kecil F/N Spring pendek

Diameter besar Spring panjang

x/cm 1 x/cm
1

....................................................................................... ...........................................................................................
....................................................................................... ...........................................................................................

Diameter dawai spring Jenis bahan
F/N Dawai keluli
F/N Dawai tebal Dawai kuprum
Dawai halus

x/cm x/cm
1 1

........................................................................................... ...........................................................................................
........................................................................................... ...........................................................................................

Susunan spring

Secara bersiri Secara selari

W W W

Pemalar spring = k Pemalar spring = k Pemalar spring = 2k

W

Pemalar spring = k
2

Beban dikenakan bagi setiap spring Beban dikongsi sama rata bagi setiap

adalah sama. spring.

Ketegangan bagi setiap spring = W Ketegangan spring = W
2
Pemanjangan bagi setiap spring = x
Pemanjangan bagi setiap spring = x
Jumlah pemanjangan spring = 2x 2

Jumlah pemanjangan spring = x
2

Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 53

Modul Pengajaran Fizik Tingkatan 4 Tahun 2014

Latihan 2.12: Kekenyalan (2) Sebuah spring mempunyai panjang
asal 5 cm. Apabila digantung beban 20 g,
(1) Suatu spring keluli menghasilkan panjangnya menjadi 7 cm. Tentukan
pemanjangan 4 cm apabila dikenakan jumlah pemanjangan spring, x apabila
daya 8 N. Berapakah daya yang perlu
dikenakan supaya pemanjangannya digantung beban 40 g.
adalah 5 cm?

(3) Rajah menunjukkan sebuah spring
yang mempunyai panjang asal 18 cm.
Apabila diletakkan beban 10 kg,
panjangnya menjadi 8 cm dan apabila
diletakkan beban P panjangnya menjadi
10 cm. Berapakah nilai P?

(4) Suatu spring keluli mempunyai (5) Suatu spring dipanjangkan sebanyak
panjang asal 20 cm. Apabila beban 2 N 4.5 cm apabila daya 9 N dikenakan
diletakkan ke atasnya, spring itu kepadanya. Berapakah pemanjangan
termampat menjadi 12 cm. Berapakah spring apabila daya 36 N dikenakan
berat W apabila spring dimampatkan kepadanya?
menjadi 8 cm?

(6) Suatu spring dengan panjang asal 15 (7) Suatu spring termampat sebanyak 3
cm termampat sebanyak 2.5 cm apabila cm apabila beban 15 N diletakkan di
beban 2 N diletakkan di atasnya. atasnya. Berapakah mampatan spring
Berapakah panjang spring apabila beban jika beban 30 N ditambah di atas beban
6 N diletakkan di atasnya? 15 N itu?

Cikgu Khairul Anuar, SMK Seri Mahkota, Kuantan 54