Kekenyalan

1.4 KEKENYALAN BAB 1 DAYA & GERAKAN II Fizik Tingkatan 5 KSSM Belajar bersama : Cikgu Najwa

Standard Pembelajaran : Murid dapat : 1.4.1 memerihalkan kekenyalan 1.4.2 mengeksperimen untuk mencari hubungan antara daya, F dan pemanjangan spring, x 1.4.3 berkomunikasi tentang hukum yang berkaitan dengan daya, F dan pemanjangan spring, x 1.4.4 menyelesaikan masalah melibatkan daya dan pemanjangan spring

3

Istilah penting : Kekenyalan Hukum Hooke Spring sesiri Spring selari Graf daya melawan pemanjangan spring 01 02 03 04

01 Kekenyalan Maksud

Senaman regangan dengan besi elastik Jom bersenam…

Senaman regangan dengan besi elastik Jom bersenam…

Aktiviti 1.8 Tujuan : Menjana idea tentang kekenyalan

Aktiviti 1.8 Tujuan : Menjana idea tentang kekenyalan

—Kekenyalan “sifat bahan yang membolehkan suatu objek kembali kepada bentuk dan saiz asalnya selepas daya yang bertindak ke atasnya dialihkan.”

Teori kinetik jirim tentang kekenyalan : - Sifat kekenyalan bahan pepejal disebabkan oleh kewujudan daya antara zarah : - Daya tolakan - Daya tarikan Zarah dalam keseimbangan Zarah mengalami daya tarikan apabila daya regangan dikenakan Zarah mengalami daya tolakan apabila daya mampatan dikenakan Daya tolakan Daya tarikan Daya regangan Daya mampatan Daya tarikan kuat Daya regangan Daya mampatan Daya tolakan kuat

Spring akan memanjang apabila daya tarikan dikenakan ke atasnya. Hubungan antara daya dengan pemanjangan spring Apakah hubungan antara daya yang dikenakan dengan pemanjangan spring ?

Eksperimen 02 mencari hubungan antara daya F dan x

Eksperimen 1.1 Inferens : Daya yang dikenakan ke atas suatu spring mempengaruhi pemanjangan spring itu Pemboleh ubah : (a) Dimanipulasikan : Daya, F (b) Bergerak balas : Pemanjangan spring, x (c) Dimalarkan : Kekerasan spring Hipotesis : Semakin besar daya, semakin besar pemanjangan spring Tujuan : Menentukan hubungan antara daya dengan pemanjangan spring

Eksperimen 1.1

Keputusan : Panjang asal spring, lo = 10.0 cm Jisim, m/g Jisim, m/kg Daya, F = mg / N Panjang, l/cm Pemanjangan, (x = l – lo )/cm 50 0.05 0.50 10.8 0.8 100 0.10 1.00 11.6 1.6 150 0.15 1.50 12.4 2.4 200 0.20 2.00 13.2 3.2 250 0.25 2.50 14.0 4.0 Analisis data : Kesimpulan : Perbincangan : x berkadar terus dengan F untuk meregang spring 1. Spring itu diregang sehingga pemanjangannya tidak melebihi setengah daripada panjang asalnya. → Untuk elakkan spring daripada melebihi had kenyal 2. Jika spring diregang melebihi had kenyal, spring itu tidak dapat kembali kepada panjang asal selepas pemberat dikeluarkan. 3. Semasa memperoleh bacaan pada pembaris setengah meter, mata hendaklah searas dengan jarum untuk mengelakkan ralat paralaks.

Hukum Hooke 03

Hukum Hooke menyatakan bahawa pemanjangan suatu spring adalah berkadar terus dengan daya yang bertindak ke atas spring jika tidak melebihi had kenyal spring itu. x α F iaitu F α x F = k x F = daya yang dikenakan x = pemanjangan spring k = pemalar spring x 0 F Graf x melawan F

Analisis graf daya melawan pemanjangan spring Hukum Hooke, F = kx x / m F / N 0 F x Pemalar spring, = Berdasarkan graf F melawan x, kecerunan graf = Tenaga keupayaan kenyal = luas di bawah graf melawan = 1 2 = 1 2 2 Pemalar spring, = kecerunan graf melawan

F / N x / m (a) Spring keras, nilai k besar (b) Spring lembut, nilai k kecil * Bahan yang mempunyai nilai k yang lebih besar ialah bahan yang lebih tegar atau keras. (a) kecerunan, k besar (b) kecerunan, k kecil * Had kenyal satu spring ialah daya maksimum yang boleh dikenakan ke atas spring sebelum spring itu kehilangan sifat kekenyalan, iaitu spring tidak lagi berupaya untuk kembali kepada bentuk dan saiz asalnya. F / N x / m F = k x 0 x F ≠ k x Had kenyal

Spring yang berbeza mempunyai pemalar spring yang berbeza Apakah faktor-faktor yang mempengaruhi nilai pemalar spring ?

Aktiviti 1.10 Tujuan : Membincangkan faktor-faktor yang mempengaruhi nilai pemalar spring

Aktiviti 1.10 Tujuan : Membincangkan faktor-faktor yang mempengaruhi nilai pemalar spring

Empat faktor yang mempengaruhi nilai pemalar spring Faktor Rajah Perubahan faktor Kesan ke atas nilai pemalar spring Bahan spring Bahan berlainan Berubah mengikut jenis bahan Panjang spring Lebih pendek Lebih tinggi Lebih panjang Lebih rendah Diameter spring Diameter kecil Lebih tinggi Diameter besar Lebih rendah Ketebalan dawai spring Diameter dawai kecil Lebih rendah Diameter dawai besar Lebih tinggi

Nilai pemalar spring dipengaruhi oleh : Bahan spring Berubah mengikut jenis bahan Panjang spring Spring yang lebih panjang mempunyai nilai pemalar spring yang lebih rendah Diameter spring Ketebalan dawai spring 01 02 Diameter spring yang lebih besar 03 04 mempunyai nilai pemalar spring yang lebih rendah Spring yang berdiameter dawai besar mempunyai nilai pemalar spring yang lebih tinggi

Pemanjangan sistem spring = x + x = 2x Susunan spring Susunan sesiri Susunan selari Pemanjangan sistem spring = 2

Penyelesaian Masalah 04

Contoh 1 (a) Suatu spring dengan panjang asal 50 mm memanjang sebanyak 6 mm apabila diregangkan oleh daya 12 N. Hitungkan pemalar spring itu. (b) Rajah di bawah menunjukkan tiga susunan spring yang terdiri daripada spring yang sama dengan spring di (a). Bagi setiap susunan spring, tentukan : (i) Tegangan dalam setiap spring (ii) Pemanjangan setiap spring (iii) Pemanjangan sistem spring itu (iv) Jumlah panjang susunan spring itu Penyelesaian :

Penyelesaian : Suatu spring dengan panjang asal 50 mm memanjang sebanyak 6 mm apabila diregangkan oleh daya 12 N. (i) Tegangan dalam setiap spring (ii) Pemanjangan setiap spring (iii) Pemanjangan sistem spring itu (iv) Jumlah panjang susunan spring itu (b)

Penyelesaian : Suatu spring dengan panjang asal 50 mm memanjang sebanyak 6 mm apabila diregangkan oleh daya 12 N. (i) Tegangan dalam setiap spring (ii) Pemanjangan setiap spring (iii) Pemanjangan sistem spring itu (iv) Jumlah panjang susunan spring itu (b)

Penyelesaian : Suatu spring dengan panjang asal 50 mm memanjang sebanyak 6 mm apabila diregangkan oleh daya 12 N. (i) Tegangan dalam setiap spring (ii) Pemanjangan setiap spring (iii) Pemanjangan sistem spring itu (iv) Jumlah panjang susunan spring itu (b)

Aplikasi kekenyalan dalam kehidupan

Rantaian konsep : Kekenyalan Sifat bahan yang membolehkan suatu objek kembali kepada bentuk dan saiz asalnya selepas daya yang bertindak ke atasnya dialihkan Hukum Hooke Pemanjangan suatu spring adalah berkadar terus dengan daya yang bertindak ke atas spring jika tidak melebihi had kenyal spring itu Graf F melawan x F / N x / m

Selesaikan …

Terima Kasih Selamat maju jaya