Contoh soalan daya normal

9 Contoh Soalan Daya Normal

1. Sebuah bongkah berada dalam keadaan pegun di atas permukaan rata. Jisim bongkah (m) = 1 kg, pecutan graviti (g) = 10 m/s²Magnitud dan arah daya normal (N) ialah...
Perbincangan

Dikenali :
Jisim bongkah (m) = 1 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Graviti (w) = mg = (1 kg)(10 m/s)²) = 10 kg m/s² = 10 Newton
Ditanya : magnitud dan arah daya normal (N)
Jawab :
Arah daya normal (N) ditunjukkan seperti yang ditunjukkan di bawah.

Magnitud daya normal
Hukum Pertama Newton menyatakan bahawa jika sesuatu objek berada dalam keadaan pegun, daya paduan yang bertindak ke atas objek tersebut ialah 0. Terdapat daya ke bawah (w). Oleh kerana bongkah tersebut berada dalam keadaan pegun, mesti terdapat daya ke atas yang mengimbangi berat, jadi daya paduan adalah sifar. Daya ke atas yang mengimbangi berat ialah daya normal (N). Secara matematik:
2. Kedua-dua bongkah itu dalam keadaan pegun. Jisim bongkah 1 (m₁) = 1 kg, jisim bongkah 2 (m₂) = 2 kg, pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²Magnitud dan arah daya normal yang bertindak pada blok 1 (N₁) dan blok 2 (N₂) ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Jisim blok 1 (m₁) = 1 kg
Jisim blok 2 (m₂) = 2 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Berat blok 1 (w₁) = m₁ g = (1)(10 m/s)²) = 10 kg m/s² = 10 Newton
Berat blok 2 (w₂) = m₂ g = (2)(10 m/s)²) = 20 kg m/s² = 20 Newton
Ditanya : N₁ dan N₂
Jawab :
(a) Daya normal yang bertindak pada blok 1 (N₁)
N₁ = w₁ = 10 Newton
Arah N₁ seperti dalam gambar di atas.
(b) Daya normal yang bertindak pada blok 2 (N₂)
N₂ = w₁ +w₂ = 10 Newton + 20 Newton = 30 Newton
Arah N₂ seperti dalam gambar di atas.

3. Bongkah itu dalam keadaan pegun. Jisim bongkah (m) = 2 kg, pecutan graviti (g) = 10 m/s², daya F = 10 Newton. Magnitud dan arah daya normal (N) yang bertindak pada bongkah itu ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Jisim bongkah (m) = 2 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Graviti (w) = mg = (2 kg)(10 m/s)²) = 20 kg m/s² = 20 Newton
Daya (F) = 10 Newton
Ditanya : magnitud dan arah daya normal (N)
Jawab :
Arah daya normal adalah seperti dalam gambar di atas.
Magnitud daya normal:
4. Bongkah itu dalam keadaan pegun. Jisim bongkah (m) = 1 kg, pecutan graviti (g) = 10 m/s², daya F₁ = 10 Newton, F₂ = 20 Newton. Magnitud dan arah daya normal (N) yang bertindak pada bongkah itu ialah…
Perbincangan
Dikenali :
Jisim bongkah (m) = 1 kg
Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²
Graviti (w) = mg = (1 kg)(10 m/s)²) = 10 kg m/s² = 10 Newton
F₁ = 10 Newton
F₂ = 20 Newton
Ditanya : magnitud dan arah daya normal (N)
Jawab :

Arah daya normal adalah seperti dalam gambar di atas.

5. Jisim bongkah (m) = 2 kg, pecutan graviti (g) = 10 m/s², sudut = 60^oMagnitud dan arah daya normal (N) yang bertindak ke atas bongkah itu ialah…
Perbincangan
Kapsyen:
w = graviti, w_x = komponen graviti selari dengan permukaan satah condong, w_y = komponen daya graviti yang berserenjang dengan satah condong, N = daya normal, f_k = daya geseran kinetik
Dikenali :
Ditanya : magnitud dan arah daya normal (N)
Jawab :
Suatu objek adalah pegun, bermakna ia tidak bergerak dalam arah yang berserenjang dengan permukaan satah condong, oleh itu menurut hukum pertama Newton, daya yang terhasil dalam arah yang berserenjang dengan permukaan satah condong mestilah sama dengan sifar.
Terdapat dua daya yang bertindak serenjang dengan permukaan satah condong, iaitu daya wy dan daya normal. Paduan kedua-dua daya ini = 0. Secara matematik:
Jadi magnitud daya normal ialah 10 Newton.

[Bahasa Inggeris: Daya normal – masalah dan penyelesaian ]

6. Lihat imej bongkah di bawah! Jika jisim bongkah itu ialah 2 kg dan pecutan graviti ialah 10 m s ⁻² , maka daya normal yang dialami oleh bongkah itu ialah….

A. 25 U
B. 30 U
C. 33 U
D. 43 U
E. 45 U
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
w = mg = (2 kg)(10 m/s)²) = 20 kg m/s² = 20 Newton
F₁ = 10N
F₂ = 5N
Ditanya:
Daya normal (N) yang dialami oleh bongkah itu?
Jawapan:

Daya yang terhasil dalam arah menegak ialah:
F₁ + w – F₂ = 10 N + 20 N – 5 N = 25 N
Jika daya ke bawah = 25 N maka daya normal = 25 N jadi objek itu pegun.
Jawapan yang betul ialah A.

7. Jika daya normal yang bertindak pada bongkah itu ialah 20 N, maka magnitud dan arah daya luaran yang bertindak pada bongkah itu ialah...

A. 50 U dan ke bawah
B. 30 N dan ke atas
C. 30 U dan ke bawah
D. 20 N dan ke atas
E. 20 U dan ke bawah
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Graviti (w) = 40 N
Daya normal (N) = 20 N
Soalan: Apakah magnitud dan arah daya luaran supaya daya normal = 20 N?
Jawapan:
Magnitud daya normal = 20 N dan arah daya normal adalah ke atas. Objek itu pegun, oleh itu arah daya ke bawah yang mengimbangi daya normal mestilah sama dengan 20 N.
Magnitud graviti = 40 N dan arahnya adalah ke bawah jadi daya luaran 20 N diperlukan yang menghala ke atas.
Jawapan yang betul ialah D.

8. Lihat imej sebuah bongkah berikut. Jika jisim bongkah itu ialah 3 kg dan pecutan graviti ialah 10 m s ⁻² , maka daya normal yang dialami oleh bongkah itu ialah ….

A. 27 U
B. 30 U
C. 33 U
D. 43 U
E. 45 U

Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
w = mg = (3 kg)(10 m/s)²) = 30 Newton (arah ke bawah)
F₁ = 5 N (arah ke bawah)
F₂ = 8 N (arah ke atas)
Soalan: Daya normal (N)?
Jawapan:

Daya normal dikenakan oleh lantai pada rasuk dan berserenjang dengan permukaan lantai. Selain daya normal, terdapat tiga daya yang bertindak pada rasuk, iaitu F₁, F₂ dan w. Magnitud daya normal adalah sama dengan paduan ketiga-tiga daya ini, jadi daya yang terhasil dalam arah menegak adalah sama dengan sifar, objek itu pegun dan Hukum pertama Newton dipenuhi.
Daya dalam arah yang sama ditambah bersama dan daya dalam arah yang bertentangan ditolak.
w + F1 – F2 = 30 + 5 – 8 = 35 – 8 = 27 N
Paduan bagi ketiga-tiga daya ini ialah 27 N. Magnitud daya normal = 27 Newton.
Jawapan yang betul ialah A.

9. Jika daya normal yang bertindak pada bongkah itu ialah 20 N, maka magnitud dan arah daya luaran yang bertindak pada bongkah itu ialah...

A. 50 U dan ke bawah
B. 30 N dan ke atas
C. 30 U dan ke bawah
D. 20 N dan ke atas
E. 20 U dan ke bawah

Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
w = 50 N
N = 20N
Soalan: Berapakah besar daya luaran (F) yang bertindak ke atas bongkah itu?
Jawapan:
Supaya daya normal (N) = 20 N, mesti ada daya luaran (F) = 30 N dan dalam arah yang bertentangan dengan graviti (w) = 50 N.
Magnitud daya luaran (F) = 30 N, arah daya luaran adalah ke atas.
Jawapan yang betul ialah B.