Takrif gerakan linear tak seragam
Gerakan linear tak seragam ialah gerakan pada pecutan malar. Dalam erti kata lain, gerakan linear tak seragam = gerakan dengan pembesaran pecutan adalah malar dan arah pecutan adalah malar. Arah pecutan adalah malar = arah halaju adalah malar = arah sesaran adalah malar = arah gerakan adalah malar = objek bergerak dalam garis lurus. Magnitud pecutan malar bermaksud magnitud halaju atau kelajuan meningkat secara berkala.
Contoh pertama:
Sebuah objek pada mulanya pegun. Satu saat kemudian, objek itu bergerak pada kelajuan 2 m/s. Dua saat kemudian, objek itu bergerak pada kelajuan 4 m/s. Tiga saat kemudian, objek itu bergerak pada kelajuan 6 m/s. Empat saat kemudian, objek itu bergerak pada kelajuan 8 m/s. Dan begitulah seterusnya...
Setiap 1 saat, kelajuan objek meningkat sebanyak 2 m/s. Objek itu mengalami pecutan malar sebanyak 2 m/s setiap 1 saat atau 2 m/s sesaat atau 2 m/ s².
Contoh kedua:
Sebuah objek pada mulanya bergerak pada kelajuan 10 m/s. Satu saat kemudian.
Kelajuan dikurangkan kepada 9 m/s. Dua saat kemudian, kelajuan berkurangan kepada 8 m/s. Tiga saat kemudian, kelajuan dikurangkan kepada 7 m/s. Empat saat kemudian, kelajuan dikurangkan kepada 6 m/s. Dan begitulah seterusnya… Setiap 1 saat, kelajuan objek berkurangan sebanyak 1 m/s. Objek tersebut mempunyai nyahpecutan malar sebanyak 1 m/s setiap 1 saat atau 1 m/s sesaat atau 1 m/ s².
Persamaan gerakan linear tak seragam
Terdapat tiga formula persamaan yang sering digunakan:
vt = v o + pada
d = v o t + 1/2 pada 2
vt 2 = v o 2 + 2 iklan
v = laju awal (meter/saat), v = laju akhir (meter/saat), a = pecutan (meter/saat kuasa dua), t = selang masa (saat), d = jarak (meter).
Contoh masalah 1:
Sebuah zarah, pada mulanya pegun, kemudian mengalami pecutan malar sebanyak 2 m/s² selama 10 saat. Kirakan halaju akhir zarah itu.
penyelesaian:
Tanpa persamaan:
Pecutan (a) = 2 m/s² bermaksud laju (v) meningkat sebanyak 2 m/s setiap 1 saat. Selepas 2 saat, v = 4 m/s. Selepas 10 saat, v = 20 m/s.
Menggunakan persamaan:
Diketahui: v o = 0 m/s (zarah dalam keadaan rehat), a = 2 m/s 2 , t = 10 s
Dikehendaki: v t
vt = v o + at = 0 + (2)(10) = 20 m/s
Contoh masalah 2:
Sebuah kereta bergerak di landasan lurus pada kelajuan 60 km/j. Oleh kerana terdapat halangan, pemandu membrek, jadi kereta itu mengalami nyahpecutan sebanyak 10 m/s2. Berapakah jarak yang masih dilalui kereta itu sehingga ia berhenti selepas membrek dilakukan?
Diketahui:
v o = 60 km/j = 60(1000 m)/3600 s = 17 m/s
vt = 0 m/s (kereta berhenti )
2a = – 10 m/s
Dikehendaki: jarak (d)
penyelesaian:
vt 2 = v o 2 + 2 iklan
(0) 2 = (17) 2 + 2(-10) d
0 = 289 – 20 hari
289 = 20 hari
d = 289 : 20 = 14.45 meter
Contoh masalah 3:
Graf di bawah ialah graf gerakan linear tak seragam, v mewakili laju, dan t menyatakan masa. Magnitud pecutan objek berdasarkan graf ialah …
Contoh masalah 4:
Gerakan sebuah kereta menghasilkan carta laju (v) lawan masa (t) seperti yang ditunjukkan dalam rajah di sebelah. Jika luas di bawah graf (luas berlorek) ialah 48 m, maka pecutan kereta itu ialah …
Kawasan berlorek = jumlah jarak = 48 meter
v = 8 m/s, v = 16 m/s, t = 1 m/ s
vt = v o + pada
16 = 8 + satu (1)
a = 16 – 8
a = 8 m/s 2
or
Soalan dan jawapan konseptual tentang gerakan linear tak seragam
- Apakah gerakan linear tak seragam?
Gerakan linear tak seragam merujuk kepada gerakan objek di sepanjang garis lurus dengan kelajuan atau halaju yang berubah-ubah.
- Bagaimanakah gerakan linear tak seragam diwakili pada graf jarak-masa?
Gerakan linear tak seragam diwakili oleh garis melengkung pada graf jarak-masa.
- Apakah peranan pecutan dalam gerakan linear tak seragam?
Pecutan merupakan faktor utama dalam gerakan linear tak seragam. Ia merupakan kadar perubahan halaju dari semasa ke semasa.
- Bagaimanakah seseorang boleh mengenal pasti gerakan linear tak seragam pada graf halaju-masa?
Gerakan linear tak seragam diwakili oleh garis tak mendatar (meningkat atau menurun) pada graf halaju-masa, yang menunjukkan bahawa halaju berubah dari semasa ke semasa.
- Apakah unit pecutan dalam Sistem Unit Antarabangsa (SI)?
Unit pecutan dalam sistem SI ialah meter sesaat kuasa dua (m/s²).
- Apakah formula untuk sesaran dalam gerakan linear tak seragam, jika diberi halaju awal, pecutan dan masa?
Formulanya ialah s = ut + ½at², dengan s ialah sesaran, u ialah halaju awal, a ialah pecutan dan t ialah masa.
- Bolehkah anjakan 's' menjadi negatif dalam gerakan linear tak seragam?
Ya, anjakan 's' boleh menjadi negatif dalam gerakan linear tak seragam. Ini akan menunjukkan gerakan dalam arah yang bertentangan dengan arah positif yang dipilih.
- Adakah mungkin bagi objek yang bergerak linear tidak seragam untuk berhenti?
Ya, objek dalam gerakan linear tak seragam boleh berhenti jika pecutannya bertindak bertentangan dengan arah gerakan dan mengurangkan halaju objek dengan ketara kepada sifar.
- Apakah formula untuk halaju akhir dalam gerakan linear tak seragam, jika diberi halaju awal, pecutan dan masa?
Formulanya ialah v = u + at, dengan v ialah halaju akhir, u ialah halaju awal, a ialah pecutan dan t ialah masa.
- Bagaimanakah konsep sentakan digunakan untuk gerakan linear tak seragam?
Sentakan ialah kadar perubahan pecutan. Dalam gerakan linear tak seragam, jika pecutan tidak malar dan berubah dari semasa ke semasa, maka sentakan itu wujud.
