BAB 2 : DAYA DAN GERAKAN

FIZIK

TINGKATAN 4

Disunting oleh Bab 2

Cikgu Desikan Daya dan Gerakan

SMK Changkat Beruas, Perak Dengan kolaborasi bersama

Cikgu Khairul Anuar

SMK Seri Mahkota, Kuantan

Bab 2

Daya dan Gerakan

Pelajar-pelajar yang dikasihi,
Dua proses yang asas dalam pendidikan adalah mengetahui dan menghargai.

Objektif Pembelajaran :

FIZIK TINGKATAN 4 1. Menganalisis gerakan linear 8. Memahami daya graviti
2016
2. Menganalisis graf gerakan 9. Menganalisis keseimbangan daya

3. Memahami inersia 10. Memahami kerja, tenaga,kuasa dan

4. Menganalisis momentum kecekapan

5. Memahami kesan daya 11. Menghargai kepentingan memaksima

6. Menganalisis impuls dan daya impuls kan kecekapan alat

7. Menyedari kepentingan ciri-ciri 12. Memahami kekenyalan.

keselamatan kenderaan

Analisis Soalan-soalan Tahun Lepas

2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015
8 7 8 9 9
P1 1 1 1 1 1 8 7 9
A 1 1 1 2 1
1 1 1 - - -
P2 B 1 1 1 - 1
C - - 1
A 1 - -

P3
B

Bab 2

Daya dan Gerakan

Peta Konsep Pelajar-pelajar yang dikasihi,

Kinematik Yang penting bukan kad yang anda miliki tetapi bagaimana
anda bermain dengannya!!!

Daya & Gerakan

Dinamik

Gerakan Linear Inersia Kesan Daya Momentum Linear

Jarak Sesaran Jisim Hukum Pelanggaran Letupan
Laju Halaju Gerakan Kenyal/
Hukum Newton
Gerakan Kedua Tak Kenyal
Newton
Pecutan/Nyahpecutan Pertama F=ma Prinsip Keabadian
momentum
Prinsip Prinsip
Graf Persamaan Paduan Leraian

Gerakan Daya Daya

Linear Hukum Gerakan Kerja
Newton Ketiga Tenaga
Kuasa

2.1 Gerakan Linear

Kuantiti Fizik 4

Jarak Sesaran
Jumlah panjang lintasan yang dilalui oleh Jarak suatu jasad bergerak dari kedudukan
suatu jasad dari satu titik ke titik yang lain. asal ke kedudukan akhir pada arah tertentu.

Laju Halaju
kadar perubahan jarak terhadap masa. kadar perubahan sesaran terhadap masa

Laju Purata Halaju Purata
Laju Purata  Jumlah jarak yang dilalui
Masa yang diambil Halaju Purata  Sesaran

Masa yang diambil

Laju seragam Halaju seragam
laju yang mempunyai magnitud yang sama di halaju yang mempunyai magnitud dan arah
sepanjang lintasan gerakan yang sama.

Pecutan
kadar perubahan halaju terhadap masa

Pecutan  Perubahan Halaju
Masa yang diambil

40 ms-1 40 ms-1
30 ms-1

20 ms-1 Laju 30 ms-1 Laju

seragam 20 ms-1 seragam
10 ms-1
Halaju Halaju

seragam seragam

10 ms-1

Malar = sama / seragam / tetap / tidak berubah

Halaju sifar = objek tidak bergerak/pegun

Halaju negatif = objek bergerak pada arah berlawanan

Pecutan sifar = halaju seragam

Pecutan positif = halaju bertambah

Pecutan negatif = nyahpecutan / Halaju berkurang 5

Suatu objek mempunyai halaju seragam jika : Magnitud halajunya adalah 
Arah gerakan adalah sama atau kekal sama

 +gerakan linear
Suatu objek mempunyai laju seragam jika :

Magnitud lajunya kekal sama
tanpa mengambil kira arahnya

10 ms-1

10 ms-1

10 ms-1

Laju 10 ms-1 Laju
10 ms-1
seragam seragam

Halaju Halaju

seragam seragam

10 ms-1 10 ms-1

10 ms-1 6

Contoh 1 Contoh 2
Sebuah kapal terbang terbang ke arah utara Meter kelajuan bagi sebuah kereta yang
dengan halaju 300 km/jam selama satu jam. dalam perjalanan ke utara menunjukkan
Kemudian, kapal terbang itu terbang ke arah timur bacaan 70 km/jam. Satu lagi kereta bergerak
dengan halaju 400 km/jam selama satu jam. pada kelajuan 70 km/jam ke arah selatan.
a) Apakah kelajuan purata kapal terbang itu? Adalah kelajuan kedua-dua kereta sama?
b) Apakah halaju purata kapal terbang itu? Adakah halaju kedua-dua kereta sama?

a) 350 km/j Kelajuan sama, tetapi halaju tidak sama
b) 250 km/j
c) Rujuk m/s 4

7

Jangka masa detik Halaju

• Menggunakan bekalan kuasa a.u. 12 V 11 titik

• 1 detik = selang masa di antara dua x cm
titik berturutan.
Masa, t = (11 - 1 ) x 0.02 s
• Masa yang diambil untuk menghasilkan 50 = 0.2 s
detik pada pita detik adalah 1 saat. Maka,
selang masa antara 2 titik yang berturutan Sesaran, s = x
adalah 1/50 = 0.02 s.
sx
• 1 detik = 0.02 s Halaju = t = 0.2

Bil. detik = Bil. titik - 1

11 titik Pecutan Elapse time, t = (5 - 1 ) x 0.2 s
x1 cm Arah gerakan = 0.8 s

x2 cm Halaju awal, u = x1
0.2

Halaju akhir, v = x2
0.2

v -u 8
Pecutan = t

Persamaan Gerakan Linear u = halaju awal
v = halaju akhir
s  1 (u  v)t t = masa yang diambil
2
s = sesaran
v  u  at a = pecutan malar
v 2  u2  2as
s  ut  1 at 2 9

2

Latihan 2.1

1. Rajah menunjukkan carta pita detik bagi Panjang (cm)

sebuah troli yang bergerak. Frekuensi

jangka masa detik yang digunakan ialah 12
50 Hz. Setiap bahagian mempunyai 11 titik.

a) Apakah masa antara dua titik? 10
b) Apakah masa yang diambil untuk satu

jalur pita detik? 8
c) Apakah halaju awal?

d) Apakah halaju akhir? 6
e) Apakah selang masa untuk berubah dari

halaju awal kepada halaju akhir? 4
f) Apakah pecutan troli tersebut?

2

Detik

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110

Jaw : a) 0.02s b) 0.2s c) 10cms-1 d) 60cms-1 e) 2s f) 25cms-2 10

2. Sebuah roket mengalami pecutan 20 ms-2. 3. Sebuah van naik suatu cerun dan berhenti
Kira halaju selepas 2.5 minit jika halaju selepas 12 saat. Jika halaju awal adalah
awalnya adalah 3000 ms-1. 18 ms-1, kirakan pecutan van tersebut.

Jaw : 6000 ms-1 Jaw : 72.9 m

11

4. Sekumpulan pelajar membuat roket dan
melancarkannya menegak ke atas dengan
halaju 27 ms-1. Berapakah jumlah jarak
yang dilalui oleh roket?
[Andaikan g = 10 ms-2]
Jaw : - 1.5 ms-2

12

Latihan
Soalan 1

A 6 cm B

Berdasarkan keratan pita detik di atas tentukan Jaw : a) 0.18s b) 33.33ms-1
a) Jumlah masa
b) Halaju purata.

Soalan 2
Berdasarkan keratan pita detik di bawah tentukan nilai pecutan.

3 cm 5 cm

Jaw : u = 30 ms-1
v = 50 ms-1
a = 50 ms-2

13

Pita detik Carta Pita Detik Jenis Gerakan
(i) Halaju seragam
(ii) LJearnagtkh//ccmm (i) Halaju rendah

(ii) Halaju tinggi

LJeanrgatkh//ccmm • Jarak di antara titik bertambah

secara seragam
• Halaju objek

_b_e_rt_a_m__b_a_h_s_e_c_a_r_a__s_e_ra_g_a_m__
• Objek bergerak dengan

_p_e_c_u_ta_n__m__a_la_r____________

LJeanragtkh//ccmm • Jarak di antara titik berkurang
secara seragam

• Halaju objek
_b_e_rk_u__ra_n_g__s_e_c_a_r_a_s_e_r_a_g_a_m__

• Objek bergerak dengan
_n_y_a_h_p_e_c_u_t_a_n_m__a_la_r________

14

2.2 Graf Gerakan Bhgn Kecerunan Halaju Pecutan
A – B + dan malar + dan malar 0 / sifar
Graf Sesaran - Masa 0 / sifar

s /m C B–C 0 0 / sifar 0 / sifar
B

C – D - dan malar - dan malar
A D t/s

Graf Halaju - Masa C Bhgn Kecerunan Pecutan Sesaran
v /m D t/s A – B + dan malar + dan malar
Luas di bawah
B B–C 0 0 / sifar garisan AB

A Luas di bawah
garisan BC

C–D - dan malar - dan malar Luas di bawah
(nyahpecutan) garisan CD

15

Graf Gerakan s lawan t v lawan t 16
Halaju sifar
s v a lawan t

a

Halaju seragam s t t t
v a t
Halaju negatif dan s t
t t
seragam v a

t t

Pecutan malar s lawan t v lawan t a lawan t

s v a

Nyahpecutan s t t t
malar v a t

tt

*** Kecerunan graf s-t mewakili halaju. Kecerunan ↑, Halaju ↑.

17

2.3 Inersia

Inersia suatu objek ialah sifat objek itu untuk menentang sebarang perubahan terhadap
keadaan asalnya sama ada sedang bergerak atau dalam keadaan pegun.

Situasi-situasi yang melibatkan inersia Hukum Gerakan

Apabila kadbod disentap, duit syiling Newton pertama

tidak bergerak bersama-sama kadbod.

Inersia duit syiling itu mengekalkan Setiap objek akan terus

kedudukan asalnya. berada dalam keadaan pegun

Duit syiling jatuh ke dalam gelas atau terus bergerak dengan

disebabkan oleh daya tarikan graviti. halaju tetap pada satu garisan

lurus kecuali dikenakan oleh

Apabila bas berhenti mengejut, kaki suatu daya luar.

kita dalam keadaan rehat tetapi badan

kita cenderung untuk meneruskan Hubungan inersia dan
gerakan ke hadapan disebabkan jisim
inersia. Ini menyebabkan badan kita

untuk terhumban ke hadapan. Semakin besar jisim suatu

objek, semakin besar

Apabila bas bergerak secara mengejut inersianya.

dari kedudukan rehat, kaki kita

terbawa ke hadapan tetapi badan kita ** Cuba eksperimen

cenderung untuk kekal dalam keadaan inersia menggunakan
rehat disebabkan inersia. Ini baldi
menyebabkan badan kita terhumban
ke belakang. 18

Budak lelaki melarikan diri daripada seekor lembu
dengan gerakan zig zag. Inersia lembu yang
besar menyebabkannya sukar mengubah
gerakan semasa mengejar budak tersebut.
Inersia lembu besar kerana jisimnya yang besar.

Sos cili di dalam satu botol dikeluarkan secara mudah dengan
menggerakkan botol ke bawah dengan cepat dan diberhentikan secara
mengejut. Sos cili di dalam botol bergerak bersama-sama botol ke
bawah. Apabila botol diberhentikan secara mengejut, sos cili terus
berada dalam keadaan gerakan ke bawah disebabkan inersianya.

Cara menggurangkan kesan negatif inersia 19

Cara Penerangan

Tangki yang mengandungi cecair dalam Untuk mengurangkan kesan inersia apabila
sebuah lori perlu dibahagikan kepada berhenti secara tiba-tiba.
beberapa bahagian yang kecil
Bahagian di antara tempat duduk pemandu Mengelakkan beban daripada terhumban ke
dan beban harus mempunyai struktur keluli hadapan
yang kukuh
Mengekalkan penumpang di tempat duduk
Tali pinggang keledar mereka semasa perlanggaran
Menghalang pemandu daripada melanggar
Beg udara stereng semasa kemalangan

2.4 Momentum

1. Momentum ialah hasil darab jisim suatu objek dan halajunya.

2. Momentum = Jisim x Halaju

p = mv

3. Momentum merupakan kuantiti vektor 4. Unit SI momentum : kg m s-1

Prinsip Keabadian Momentum
Dalam suatu perlanggaran, jumlah momentum sebelum perlanggaran adalah sentiasa sama
dengan jumlah momentum selepas perlanggaran jika tiada daya luar bertindak ke atas sistem itu.

Jumlah momentum sebelum perlanggaran = Jumlah momentum selepas perlanggaran

Perlanggaran Kenyal Perlanggaran Tak Kenyal

u1 u2 v1 v2 u1 u2 v1 = v2
m1 m2 m1 m2 m1 m2 m1 m2

Sebelum Perlanggaran Selepas Perlanggaran Sebelum Perlanggaran Selepas Perlanggaran

Kedua-dua objek bergerak dengan halaju Kedua-dua objek bergerak bersama-sama
yang berbeza selepas perlanggaran. dengan halaju sepunya.
 Momentum diabadikan  Momentum diabadikan
 Tenaga kinetik diabadikan  Tenaga kinetik tidak diabadikan
 Jumlah tenaga diabadikan  Jumlah tenaga diabadikan

m1u1 + m2u2 = m1v1 + m2v2 m1u1 + m2u2 = (m1+ m2)v2

20

Kedua-dua objek Perlanggaran Kenyal Kedua-dua objek
bergerak dengan dan Perlanggaran Tak Kenyal bergerak bersama-
halaju yang berbeza sama dengan halaju
Momentum
selepas diabadikan sepunya
perlanggaran

Perlanggaran Perlanggaran
Kenyal Tak Kenyal

Tenaga kinetik Jumlah tenaga Tenaga kinetik
diabadikan diabadikan tidak diabadikan

21

Letupan

Pegun v1 v2 Kedua-dua objek bercantum dan pegun
m1 m2 sebelum letupan dan bergerak
m1 m2 bertentangan arah selepas letupan.
Selepas Letupan Momentum diabadikan.
Sebelum Letupan
Jumlah Jumlah momentum
momentum selepas letupan :
sebelum letupan
ialah sifar. m1v1 + m2v2

m1v1 = m2v2 Berdasarkan Prinsip Keabadian Momentum :

Jumlah momentum = Jumlah momentum

sebelum letupan selepas letupan

0 = m1v1 + m2v2
m1v1 = - m2v2

tanda – menunjukkan objek bergerak pada
arah yang berlawanan selepas letupan.

22

Latihan 2.4

1. Troli A yang berjisim 3 kg bergerak dengan halaju 2 ms-1 dan berlanggar dengan troli B yang
pegun. Selepas perlanggaran, troli A bergerak dengan halaju 0.4 ms-1. Jika perlanggaran ini
adalah kenyal, tentukan momentum troli B selepas perlanggaran.

2 ms-1 pegun 0.4 ms-1 vB=?

AB AB

mA=3kg mB=? mA=3kg mB=?
Jaw : 4.8 kgms-1

23

2. Sebuah kereta bergerak dengan halaju 32 ms-1 berlanggar dengan sebuah lori yang bergerak
pada halaju 17ms-1 dari arah yang bertentangan. Jika jisim kereta dan lori adalah masing-
masing 1 200 kg dan 5 500 kg, kirakan
a) momentum kereta sebelum perlanggaran
b) jumlah momentum
c) halaju akhir kedua-dua kenderaan selepas perlanggaran jika perlanggaran tersebut adalah
tak kenyal.

32 ms-1 17 ms-1 v=?

B B
A A

mC=1200kg mL=5500 kg mC=1200kg mL=5500 kg

Jaw : a) 3.84 x 104 kgms-1 b) -55100 kgms-1 c) -8.22 ms-1 24

3. Sebutir peluru berjisim 5 g dengan kelajuan 150 ms-1 melanggar dengan ketulan ais berjisim
1.5 kg yang terletak pada permukaan yang licin. Peluru itu melalui kiub ais dan kemudiannya
bergerak dengan halaju 70 ms-1. Apakah halaju kiub ais?

Jaw : 0.27 ms-1

25

4. Sebutir peluru yang berjisim 10 g yang ditembak dari sebuah senapang bergerak pada
kelajuan 300 ms-1. Jika jisim senapang adalah 7.5 kg, kirakan kelajuan sentakan senapang
tersebut.
Jaw : -0.4 ms-1

26

2.5 Daya

Daya ialah tolakan atau tarikan ke atas suatu objek hasil interaksi objek tersebut dengan
objek lain.
Daya Seimbang
Apabila daya-daya yang bertindak ke atas suatu objek seimbang, ia akan saling memJawuh.
Daya paduan yang bertindak ke atas objek tersebut = 0 N.

Kesan : atau objek akan terus bergerak dengan halaju
Objek pegun [ halaju = 0]
seragam [ a = 0]
Normal
Daya Angkat

Berat Daya Daya
Seretan Tujah

Berat

Daya tak seimbang / Daya paduan
Daya tak seimbang wujud apabila daya-daya yang bertindak pada suatu objek menghasilkan suatu
daya paduan  0 N.
Daya paduan juga disebut sebagai daya bersih.

Kesan daya : Mengubah

● bentuk dan saiz objek ● gerakan objek dan ● kedudukan objek 27

Daya, Jisim & Pecutan Hukum Gerakan Newton Kedua

a Pecutan suatu objek berkadar terus dengan
F magnitud daya paduan yang bertindak ke
atasnya dan berkadar songsang dengan
jisimnya.
Arah pecutan objek tersebut sama dengan
arah daya paduan.

Apabila daya bersih, F, bertindak ke atas Daya Paduan = Jisim x Pecutan
objek yang bejisim, m , objek tersebut
akan mengalami pecutan. F = ma

Hubungan antara a & F Hubungan antara a & m

a a

F m
0
0 28

Latihan 2.5 2. Tentukan nilai F.
a = 4 ms-2
1. Tentukan pecutan objek bagi kes di
bawah. FR = 5 N 10 kg F
a) Jaw : 45 N
F = 10 N
5 kg

Permukaan licin
Jaw : 2 ms-2

b)FR = 15 N 3 kg F = 45 N 3. Tentukan nilai m.
Jaw : 10 ms-2 a = 2 ms-2

F = 60 N

FR = 10 N m kg

Jaw : 25 kg

29

4. Berapakah daya diperlukan untuk 5. Ali mengenakan daya 50 N untuk
menggerakkan objek berjisim 2 kg dengan menggerakkan meja berjisim 10 kg dengan
pecutan 3 ms-2, jika halaju malar. Apakah daya geseran yang
a) objek berada di atas permukaan yang bertindak di atas meja?
licin?
b) objek berada di atas permukaan di Jaw : 50 N
mana daya geseran purata yang
bertindak ke atas objek itu adalah 2 N?

Jaw : a) 6 N b) 8 N

30

6. Sebuah kereta berjisim 1200 kg dengan 7. Yang mana satu sistem berikut akan
halaju 20 m/s dibawa kepada keadaan menghasilkan pecutan maksimum?
rehat selepas bergerak 30 m. Cari
a) nyahpecutan purata, A. 80 N m 100 N
b) daya brek purata.

Jaw : a) 6.67 ms-2 b) 8000 N

B. 14 N m 6N

C. 15 N m 5N

D. 28 N m 52 N

31

2.6 Impuls dan Daya Impuls Daya Impuls, FI FI  mv - mu
t
Impuls Kadar perubahan momentum
Perubahan momentum dalam suatu perlanggaran
atau letupan
Impuls = mv – mu
Unit = N
Unit : kgms-1 atau Ns

*** Daya impuls, F berkadar
songsang dengan masa
Kesan Masa sentuhan, t dalam suatu
perlanggaran.
FI
FI
t↓ FI ↑ FI  1
t↑ FI ↓ t t
1
• Masa sentuhan panjang t
 Daya impuls berkurang
32
• Masa sentuhan singkat
 Daya impuls bertambah

Situasi dalam sukan di mana daya impuls perlu dikurangkan

Tilam tebal digunakan dalam acara lompat tinggi. Apabila atlit jatuh ke atas
tilam tebal, masa hentaman dapat dipanjangkan. Maka daya impuls yang
terhasil dapat dikurangkan. Dengan itu, ia dapat mengelak atlit mengalami
kecederaan akibat daripada daya impuls.

Penjaga gol memakai sarung tangan tebal bagi meningkatkan
masa hentaman sewaktu menangkap bola yang bergerak laju.
Ini dapat menggurangkan daya impuls.

Apabila seorang gimnas mempersembahkan aksi
Squat Vault, dia akan bengkok kakinya ketika
mendarat. Ini adalah untuk memanjangkan masa
mendarat untuk mengurangkan daya impuls yang
bertindak ke atas kakinya. Ini akan
mengurangkan peluang mengalami kecederaan
serius.

Seorang pemain besbol mesti menangkap bola mengikut arah
gerakan bola. Menggerakkan tangannya ke belakang apabila
menangkap bola memanjangkan masa perubahan momentum,
seterusnya mengurangkan daya impuls.

33

Situasi di mana daya impuls perlu ditingkatkan

Tangan ahli karate dihayun dengan pantas sebelum menghentam
kepingan kayu. Sebaik sahaja menyentuh permukaan kayu, tangan
diangkat dengan cepat. Teknik ini menyebabkan perubahan
momentum tangan berlaku dalam masa yang singkat. Maka daya
impuls yang besar dikenakan ke atas kepingan kayu dan
menyebabkan kayu pecah.

Kepala tukul besar yang bergerak laju dibawa kepada
kedudukan rehat setelah memukul kuku. Perubahan besar pada
momentum dalam selang masa yang singkat menghasilkan daya
impuls besar yang memaksa paku tembus ke dalam kayu.

Bola sepak mesti mempunyai tekanan udara yang cukup di dalamnya
supaya masa sentuhan adalah pendek. Akibatnya, daya impuls yang
bertindak ke atas bola akan menjadi lebih tinggi dan bola akan bergerak
lebih pantas dan lebih jauh.

Antan Antan dan lesung diperbuat daripada batu, kedua-duanya
Lesung mempunyai permukaan yang keras. Antan diangkat ke atas dan
cili di dalam lesung ditumbuk dengan cepat. Daya impuls yang
tinggi dihasilkan dalam proses ini dan menghancurkan cili dengan
mudah.

34

Latihan 2.6 Soalan 2

Soalan 1 Rooney menendang bola dengan daya 1500N.
Masa sentuhan but dengan bola adalah 0.01 s.
Seorang penduduk berjisim 60 kg melompat Apakah impuls yang dipindahkan pada bola?
dari tingkat satu rumah yang terbakar. Jika jisim bola ialah 0.5 kg, apakah halaju
Halajunya sebelum mendarat di atas tanah bola?
adalah 6 ms-1.
a) Kira impuls apabila kakinya mencecah Jaw : Impuls = 15 Ns
v = 30 ms-1
tanah.
b) Apakah daya impuls yang bertindak pada

kaki penduduk itu jika dia
membengkokkan kakinya ketika mendarat
dan mengambil 0.5 s untuk berhenti?
c) Apakah daya impuls pada kaki penduduk
itu jika dia tidak membengkokkan kakinya
dan mengambil 0.05 s untuk berhenti?
d) Apakah kelebihan membengkokkan
kakinya ketika mendarat?

Jaw : a) 360 Ns 35
b) 720 N

c) 7200 N
d) Daya impuls yang bertindak pada kaki

penduduk itu adalah lebih kecil dan
kecederaan yang serius boleh dicegah.

Soalan 3 Soalan 5

A troli yang berjisim 500 g berada dalam Sebuah roket 50 kg berjisim dilancarkan secara
keadaan rehat di atas permukaan yang licin. menegak. Bahan api sedang dibakar pada
Troli itu diberi impuls mendatar 5 Ns. kadar 2 kg ms-1 dan gas ekzos dihembus keluar
Berapakah halaju troli selepas kesan impak? dengan kelajuan 1000ms-1. Apakah pecutan
awal roket?
Jaw : 10 ms-1
Jaw : aR=40 ms-2

Soalan 4

Impuls mendatar 500 Ns dikenakan pada
sebulah troli pegun dengan jisim 2 kg.
Berapakah halaju troli tersebut selepas
impak?

Jaw : 250 ms-1

36

2.7 Ciri-ciri Keselamatan Kenderaan Penghadang
kepala
Tali pinggang
keledar

Cermin depan
pecah

berterabur

Zon mudah
remuk

Bampar Sistem brek ABS Beg udara Palang impak sisi

37

Komponen Fungsi

Penghadang Kepala Mengurangkan kesan inersia ke atas kepala semasa hentaman daripada
Bag Udara belakang

Memanjangkan masa hentaman kepala pemandu dengan stereng.
Daya impuls yang dikenakan pada pemandu dapat dikurangkan.

Cermin hadapan Melindung pemandu dan penumpang.
Direka bentuk supaya retak dan berbentuk bulat daripada berkecai

Bamper Memanjangkan masa hentaman semasa perlanggaran supaya daya
impuls dapat dikurangkan

Sistem Brek ABS Membantu pemandu memberhentikan kenderaan dengan cepat tanpa
menyebabkan brek terkunci.

Zon mudah remuk Meningkatkan jumlah masa kereta berhenti sepenuhnya dan seterusnya
mengurangkan daya impuls.

Tali Pinggang Mengurangkan kesan inersia dengan menghalang penumpang
Keledar terhumban ke hadapan.

Palang Impak Sisi Meningkatkan ketegaran pintu dan mengagihkan tenaga sekiranya
berlaku perlanggaran dari bahagian tepi

Tayar berbunga Menambahkan daya geseran pada permukaan jalan raya semasa cuaca
hujan

Pengeluar automotif sangat bersaing menggabungkan prestasi dan keselesaan dengan teknologi
keselamatan canggih yang cuba untuk kekal satu langkah di hadapan untuk anda - dan semua orang
lain di jalan raya. Klik pautan di bawah untuk melihat beberapa teknologi keselamatan yang canggih.

10 Teknologi Keselamatan Kereta yang Canggih 38

2.8 Graviti

Daya graviti

• Suatu objek jatuh ke bumi kerana ia ditarik ke
arah Bumi oleh daya graviti.

• Daya ini dikenali sebagai Daya tarikan graviti
atau Daya graviti bumi.

• Daya graviti bumi cenderung untuk menarik
semua objek ke arah pusat bumi.

Jatuh bebas

• Suatu objek jatuh bebas apabila ia jatuh hanya di
bawah pengaruh daya graviti. Halaju objek bertambah
(pecutan seragam).

• Jatuh bebas hanya berlaku apabila suatu objek berada
di dalam ruang vakum. Ruang vakum ialah suatu ruang
kosong tanpa molekul udara.

• Ketiadaan udara bermaksud tiada rintangan udara yang
akan menentang gerakan jatuhan suatu objek.

• Di dalam ruang vakum, kedua-dua objek ringan dan
berat mengalami jatuh bebas. Mereka jatuh dengan
pecutan yang sama iaitu pecutan graviti, g.

39

Pecutan graviti,g

• Objek yang jatuh bebas mengalami pecutan seragam. Pecutan ini dikenali sebagai pecutan

graviti, g.
• Nilai pecutan graviti, g ialah 9.8 ms-2.
• Magnitud pecutan graviti bergantung kepada kekuatan medan graviti.
• Bagi memudahkan penyelesaian berangka, nilai g biasanya dianggap sebagai 10 ms-2.

Medan graviti

• Medan graviti merupakan kawasan di sekeliling Bumi di mana suatu objek mengalami daya

tarikan ke pusat Bumi.
• Daya tersebut ialah daya tarikan graviti.
• Kekuatan medan graviti ditakrifkan sebagai daya graviti yang bertindak ke atas suatu objek

berjisim 1 kg.

g=F Unitnya ialah N kg-1.
m

F= Daya graviti
m= Jisim

• Kekuatan medan graviti, g = 10 Nkg-1
• Pecutan graviti, g = 10 ms-2

40

Berat W = mg

• Berat suatu objek ialah daya graviti yang bertindak ke atas

objek tersebut.
• Berat = jisim x pecutan graviti.
• Kuantiti vektor.
• Unit SI : Newton, N.

Perbandingan antara jisim dan berat Berat
Jisim Berat ialah daya graviti yang bertindak
pada suatu objek.
Jisim ialah kuantiti jirim dalam suatu
objek Berubah dengan magnitude kekuatan medan
graviti, g sesuatu tempat.
Tetap di semua tempat Kuantiti vektor
Kuantiti terbitan
Kuantiti skala Unit SI: Newton (N)
Kuantiti asas
Unit SI: kilogram (kg)

Langkah pertama dalam memperoleh kebijaksanaan adalah senyap, 41
kedua mendengar, ketiga memori , keempat amalan, kelima mengajar

orang lain.

Perbezaan antara Dalam ruang vakum Dalam ruang udara
jatuhan di udara dan
jatuh bebas di dalam Kedudukan
ruang vakum bagi asal
satu syiling dan bulu
ayam.

Kedua-dua objek
dijatuhkan serentak
pada suatu ketinggian
yang sama.

Kedudukan
akhir

Dalam ruang vakum Dalam ruang udara

• Tiada rintangan udara • Kedua-dua objek jatuh kerana daya

• Syiling dan bulu ayam graviti.

mengalami jatuh bebas. • Wujud rintangan udara ke atas

• Hanya daya graviti permukaan objek yang sedang jatuh

bertindak ke atas (Bertindak ke atas).

kedua-dua objek. • Bulu ayam mempunyai permukaan

• Kedua-dua objek jatuh yang lebih luas maka mengalami

mencecah lantai dalam rintangan udara yang lebih tinggi.

masa yang sama • Syiling akan jatuh terlebih dahulu.

42

Dua sfera keluli Dalam ruang vakum Dalam ruang udara
jatuh di bawah
pengaruh graviti. Kedua-dua sfera jatuh Kedua-dua sfera yang jatuh ke
Kedua-duanya dengan pecutan. Jarak bawah dengan pecutan yang
digugurkan pada antara kedua-dua imej sama Kedua-dua bidang adalah
masa yang sama sfera yang berturutan pada ketinggian yang sama pada
dari ketinggian bertambah setiap masa. Oleh itu, objek yang
yang sama. menunjukkan bahawa berat dan ringan jatuh dengan
kedua-dua sfera jatuh pecutan graviti yang sama.
dengan halaju semakin Pecutan graviti tidak bergantung
meningkat; jatuh kepada jisim.
dengan pecutan.

Graf gerakan untuk objek jatuh bebas

Objek jatuh bebas Objek yang dilontar ke atas Objek yang dilontar ke

va dan jatuh bebas bawah dan jatuh bebas

va va

tt tt tt

-10 -10 -10

43

Latihan 2.8 Soalan3

Soalan 1 Sebiji kelapa mengambil masa 2 saat untuk
jatuh ke tanah. Tentukan
Suatu objek jatuh dalam vakum. Antara kuantiti a) kelajuannya apabila menyentuh tanah
berikut, yang mana tidak berubah? b) ketinggian pokok kelapa.
A. Momentum
B. Pecutan Jaw : a) 20 ms-1
C. Halaju b) 20 m
D. Impuls

Soalan 2

Pecutan graviti di bulan adalah hampir 6 kali
kurang daripada yang di bumi. Jika berat
seorang angkasawan di Bumi ialah 720N,
apakah jisimnya di Bulan? (gbumi = 10ms-2)

Jaw : 72 kg

44

Soalan5 Soalan6

Seorang angkasawan melompat dari ketinggian Sebiji batu dilemparkan ke atas dengan halaju
10 m dari permukaan Bulan. Apakah masa awal 10 ms-1. Jika rintangan udara diabaikan
yang diambil untuk dia mencapai permukaan dan kekuatan medan graviti Bumi adalah
Bulan? 10 Nkg-1, kira masa yang diambil untuk batu
tersebut untuk sampai semula ke kedudukan
Jaw : 3.46 s asal.

Jaw : 2 s

45

2.9 Keseimbangan Daya

Prinsip Apabila suatu jasad dikenakan beberapa daya, jasad akan berada dalam
keseimbangan keadaan keseimbangan jika daya paduan, F adalah sifar.
daya
Objek dikatakan berada dalam keadaan keseimbangan daya apabila objek itu
Hukum Gerakan 1. sedang pegun atau
Newton Ketiga 2. sedang bergerak dengan halaju seragam.

Jika terdapat daya bertindak pada suatu objek maka terdapat satu daya
tindakbalas yang sama magnitude tetapi bertentangan arah.

Contoh ( Label daya yang bertindak pada setiap objek)

Normal Daya Normal Daya keapungan
tujahan Seretan

enjin

Berat Berat

Berat

46

Contoh ( Label daya yang bertindak pada setiap objek)

Normal Daya keapungan

Berat Berat
Paduan Daya

F2 F1 Daya paduan, F = F1 + F2 Daya Paduan
Suatu daya tunggal yang
F2 F1 Daya paduan, F = F1 - F2 mewakili kesan yang
sama dengan gabungan
dua atau lebih daya-daya
secara vektor dari segi
magnitud dan arah.

47

Paduan daya

Dua bot tunda menarik
sebuah kapal besar dengan
daya F1 dan daya
F1 F2 . Berapakah daya paduan
dan arah tindakannya?

F2

Kaedah segiempat selari

Langkah 1 : Langkah 2 :

Menggunakan pembaris dan jangka sudut, Lengkapkan segiempat selari.

lukiskan dua daya F1 dan F2 dari suatu titik yang
sama.

F1 F1 F2

60° 60°

F2 F2 F1

48

Langkah 3 :
Lukiskan pepenjuru segiempat selari itu. Pepenjuru mewakili daya paduan, F dalam magnitud dan
arah.

Skala: 1 cm = k

F1 F F2
F1
60°
θ

F2

Daya paduan, F = k x panjang F
Arah daya paduan = θ dari F2

49

Leraian daya-daya

Suatu daya F boleh dileraikan kepada dua komponen daya yang berserenjang antara satu

sama lain, iaitu : θ Fx = F cos θ
(a) komponen mengufuk, FX Fy = F sin θ
(b) komponen mencancang, FY FY F
θ
Satah condong FX

N

Komponen berat yang selari

dengan satah

= mg sin θ

θ Komponen berat yang normal
dengan satah
mg
= mg cos θ
θ
50