Analisis dimensi – masalah dan penyelesaian
1. Berdasarkan analisis dimensi, tentukan dimensi fizik berikut yang mempunyai dimensi yang sama.
B. kuasa dan tekanan
C. daya dan momentum
D. kerja dan haba
Diketahui:
Dimensi panjang = dimensi lebar = dimensi sesaran = L
Dimensi masa = T
Dimensi jisim = M
Penyelesaian:
Dimensi kawasan = dimensi panjang x dimensi lebar = [L][L] = [L]2
Dimensi halaju = dimensi daripada anjakan / dimensi masa = [L] / [T] = [L][T]-1
Dimensi pecutan = dimensi halaju / dimensi masa = [L][T]-1 / [T] = [L][T]-1[T]-1 = [L][T]-2
Dimensi daya = dimensi jisim x dimensi pecutan = [M][P][T]-2
Dimensi kerja = dimensi daya x dimensi anjakan = [M][P][T]-2 [L] = [M][L]2[T]-2
Dimensi kuasa = dimensi kerja / dimensi masa = [M][L]2[T]-2 / [T] = [M][L]2[T]-2[T]-1 = [M][L]2[T]-3
Dimensi tekanan = dimensi daya / dimensi kawasan = [M][P][T]-2 / [L]2 = [M][P][T]-2 [L]-2 = [M] [L]-1[T]-2
Dimensi momentum = dimensi jisim x dimensi halaju = [M][P][T]-1
Dimensi haba = dimensi tenaga = dimensi kerja = [M][L]2[T]-2
Jawapan yang betul ialah D.
Nota:
Haba ialah tenaga yang bergerak disebabkan oleh perbezaan suhu.
Kerja ialah proses pemindahan tenaga melalui anjakan objek.
Jadi, dimensi haba = dimensi tenaga = dimensi kerja.
2. Dua kuantiti yang mempunyai kuantiti yang sama tetapi mempunyai konsep fizikal yang berbeza…
A. Daya dan momentum
B. Tenaga dan daya
C. Tenaga keupayaan dan tenaga kinetik
D. Tenaga dan momentum
Penyelesaian:
Unit tenaga keupayaan = unit bagi tenaga kinetik = unit tenaga = unit kerja.
Awalaupun ia mempunyai persamaane unit, tetapi tenaga keupayaan dan tenaga kinetik adalah jenis tenaga yang berbeza.
Jawapan yang betul ialah C.
3. Kuantiti berikut yang mempunyai unit yang sama ialah…
A. Daya dan emf
B. Halaju dan pecutan
C. Kerja dan tenaga
D. Kerja dan kuasa
Penyelesaian:
Kerja ialah proses pemindahan tenaga melalui anjakan objek.
Tenaga ialah keupayaan untuk melakukan kerja.
Kerja dan tenaga adalah dua kuantiti fizik yang mempunyai unit yang sama.
Jawapan yang betul ialah C.
