[SPM Physics Forces and Motion] Fizik bab 2 gerakan

SPM
#1

image

#2

Question / Soalan

  1. Jika sebuah basikal dan sebuah lori bergerak dengan pecutan yang sama, yang manakah yang mempunyai daya yang lebih besar? Terangkan jawapan anda.
  2. 100N daya dikenakan kepada dua bola seperti rajah di bawah supaya bola-bola tersebut akan bergerak ke kanan. Bola manakah yang akan bergerak dengan pecutan yang lebih tinggi? Terangkan jawapan anda.
    image
  1. 100N daya dikenakan kepada dua bola seperti rajah di bawah supaya bola-bola tersebut akan bergerak ke kanan. Bola manakah yang akan melanggar dinding dengan halaju lebih tinggi? Terangkan jawapan anda.
    image

Answer / Jawapan
Hai Farag,
Latihan ini menguji pemahaman anda terhadap formula F=ma, di mana
F - daya
m - jisim
a - pecutan

Untuk soalan 1, a adalah pembolehubah dimalarkan (constant variable), jadi F adalah berkadar terus (directly proportional) dengan m.
F \alpha m
\alpha adalah simbol berkadar terus.

Semakin besar jisim objek, semakin besar daya.
Jadi jawapan untuk soalan 1 adalah lori kerana jisim lori adalah lebih besar daripada jisim basikal, dan pecutan kedua-dua objek adalah sama.

Untuk soalan 2, F pula adalah pembolehubah dimalarkan. Jadi, semakin besar m, semakin kecil a, kerana semakin besar jisim objek, semakin besar inertianya, iaitu semakin susah untuk gerakkan atau hentikan objek, jadi perubahan dalam halaju objek lebih kecil, iaitu pecutannya lebih kecil. Jawapan ialah A.
image

Soalan 3 adalah sambungan bagi soalan 2.
F tetap adalah pembolehubah dimalarkan. Tapi soalan tanya manakah bola yang mempunyai halaju akhir, v yang lebih tinggi.
Sesaran kedua-dua bola dari dinding adalah sama, iaitu s adalah sama.
Dari soalan 2, kita tahu bahawa bola 1kg mempunyai pecutan, a yang lebih tinggi. Sebelum daya dikenakan, kedua-dua bola boleh dianggap sebagai pegun, iaitu halaju awal, u = 0
Di sini kita boleh mengaitkan soalan dengan satu formula suvat, iaitu
v^2=u^2 + 2as
image
Oleh sebab u dan s bagi kedua-dua bola dalah sama, dan a bagi bola 1kg adalah lebih besar, maka kita boleh rumuskan dari formula semakin besar a, semakin besar v. v bagi bola 1kg adalah lebih tinggi. Jawapan ialah A.