7 contoh gerakan membulat yang berubah secara seragam
1. Sebuah kipas yang pada mulanya pegun, berputar dengan pecutan sudut malar 2 rad/s.2Tentukan pecutan sudut dan halaju sudut kipas 2 saat kemudian. Ungkapkannya dalam radian dan saat.
Perbincangan
Dikenali :
Ditanya : pecutan sudut dan halaju sudut selepas 2 saat
11 Contoh Masalah Gerakan Pekeliling Seragam
1. Sebuah zarah bergerak dalam bulatan dengan halaju sudut malar 10 rad/s. Tentukan (a) halaju sudut zarah selepas 10 saat (b) sudut yang dicangkum oleh zarah itu selepas 10 saat.
Perbincangan
(a) halaju sudut selepas 10 saat
Pecutan ialah kuantiti vektor, kuantiti fizik yang mempunyai magnitud dan arah. Simbolnya ialah a (pecutanUnit antarabangsa ialah meter sesaat kuasa dua, disingkatkan m/s2.
Pecutan Purata
Contoh masalah.
Sebuah kereta yang pada mulanya pegun selama 5 saat kemudian bergerak ke timur pada kelajuan 10 m/s. Tentukan pecutan purata.
Perbincangan
Jika anda menolak sebuah buku di atas meja sehingga ia bergerak, anda sedang melakukan kerja pada buku itu. Apabila objek jatuh ke permukaan bumi kerana ia ditarik oleh satu daya graviti Daya graviti bumi mengenakan kerja ke atas objek tersebut. Sebaliknya, jika anda menolak objek dengan sekuat tenaga sehingga anda bermandikan peluh tetapi objek itu tidak bergerak, anda tidak melakukan sebarang kerja ke atasnya. Dalam kehidupan seharian, anda dikatakan telah melakukan kerja atau bekerja keras menolak objek, tetapi menurut fizik, anda tidak melakukan sebarang kerja ke atas objek itu kerana objek itu tidak bergerak (ia tidak bergerak).
Bahan Momentum Sudut
Perkara yang berlaku gerakan lurus mempunyai momentum yang boleh dikira menggunakan formula:
p = mv
Penerangan:
p = momentum (unit antarabangsa ialah kilogram meter / saat, disingkat kg m/s)
m = jisim (unit antarabangsa ialah kilogram, disingkat kg)
v = kelajuan (unit antarabangsa ialah meter / saat, disingkatkan m/s)
Kuantiti fizik dalam gerakan putaran yang sama dengan jisim (m) dalam gerakan lurus ialah momen inersia (I). Kuantiti fizik dalam gerakan putaran yang sama dengan halaju (v) dalam gerakan lurus ialah kecepatan sudutOleh itu, objek yang berputar mempunyai momentum yang boleh dikira menggunakan formula:
Momen Inersia Bahan
Terdapat dua objek, salah satunya mempunyai jisim kecil dan yang satu lagi mempunyai jisim yang lebih besar. Objek yang manakah lebih mudah digerakkan jika ditolak dengan daya yang sama? Fakta menunjukkan bahawa objek yang berjisim lebih kecil adalah lebih mudah digerakkan daripada objek yang berjisim lebih besar. Jadi saiz jisim objek menentukan saiz pecutan objek jika daya dikenakan. Jika dalam gerakan lurus, jisim objek menentukan sama ada sesuatu objek mudah atau sukar digerakkan (mempercepatkan) maka dalam gerakan putaran, momen inersia sesuatu objek menentukan sama ada sesuatu objek itu mudah atau sukar untuk digerakkan.
Bahan Momen Daya (Tork)
Lengan Gaya
Pertimbangkan objek berputar, seperti pintu. Apabila pintu dibuka atau ditutup, ia berputar. Engsel yang menghubungkan pintu ke dinding bertindak sebagai paksi putaran.
Imej pintu dilihat dari atas. Pertimbangkan satu contoh di mana sebuah pintu ditolak dengan dua daya, di mana kedua-dua daya mempunyai magnitud dan arah yang sama; arah daya adalah serenjang dengan pintu.
Sebelum ini anda telah mempelajari hukum kedua Newton yang dinyatakan melalui persamaan:
Persamaan ini menerangkan hubungan antara daya paduan, juga dikenali sebagai daya bersih, dan jisim dan pecutan. Daya paduan yang bertindak ke atas objek berjisim menyebabkan objek itu memecut.
Kali ini kita akan memperkenalkan satu lagi bentuk hukum kedua Newton, yang menerangkan hubungan antara daya yang terhasil dan perubahan momentum.
Kelajuan ialah kuantiti vektor manakala kelajuan ialah kuantiti skalar. Halaju mempunyai magnitud dan arah, manakala laju hanya mempunyai magnitud. Unit antarabangsaia adalah meter sesaat, disingkatkan m/s atau ms-1Simbolnya ialah v (halaju).
Kelajuan purata dan halaju purata
Belajar juga contoh soalan tentang halaju tangen dan halaju sudut
Jika suatu objek berputar mengikut arah jam dan melengkapkan satu putaran (360°) dalam 1 saat, maka halaju sudut yang besar semua bahagian kipas ialah 1 putaran/saat = 360o/saat = 6,28 radian/saat dan arah halaju sudut adalah mengikut arah jam. Jika jejari kipas ialah 20 cm maka tepi kipas bergerak dalam bulatan dengan kelajuan bagi (2)(3,14)(20 cm) / 1 saat = 125,6 cm/s = 1,256 m/s. Titik yang berada 1 cm (0,01 m) dari paksi bergerak dalam bulatan dengan kelajuan bagi (2)(3,14)(1 cm) / 1 saat = 6,28 cm/s = 0,0628 m/s. Semakin kecil r, semakin kecil kelajuannya. Pada gerakan membulat, laju biasanya dipanggil laju tangen. Ia dipanggil tangen kerana arah laju sentiasa tangen kepada laluan bulat.
