Fizik

1. Objek besar-besaran = 2 kg, pecutan akibat graviti = 9.8m/s², pekali bagi geseran statik = 0.2, pekali geseran kinetik = 0.1. Adakah objek itu pegun atau memecut? Jika objek itu dipecut, cari (a) daya bersih (b) magnitud dan arah daya kotak itu pecutan!

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim (m) = 2 kg

Pecutan akibat graviti (g) = 9.8 m/s²

Pekali geseran statik (μ_s) = 0.2

Pekali geseran kinetik (μ_k) = 0.1

Berat (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newton

Komponen mendatar bagi berat (w_x) = w sin 30^o = (19.6)(0.5) = 9.8 Newton

Komponen menegak bagi berat ke- (w_y) = w cos 30^o = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newton

Daya normal (N) = w_y = 9.8√3 Newton

Daya geseran statik (f_s) = (0.2)(9.8√3) = 1.96√3 Newton = 3.39 Newton

Daya geseran kinetik (f_k) = (0.1)(9.8√3) = 0.98√3 Newton = 1.69 Newton

Penyelesaian:

Objek dalam keadaan pegun jika w_x <f_s, objek bergerak ke bawah jika w_x > f_s.

w_x = 9.8 Newton dan f_s = 3.39 Newton.

(a) daya bersih

∑F = w_x - f_k = 9.8 – 1.69 = 8.11 Newton

(b) magnitud dan arah pecutan

∑F = ma

8.11 = (2) satu

kepada = 4.05

Magnitud pecutan = 4.05 m/s² dan arah pecutan = ke bawah.

2. Jisim objek = 4 kg, pecutan graviti = 9,8 m/s². Pekali geseran kinetik = 0.2 dan pekali geseran statik = 0.4. Magnitud daya F = 40 Newton. Objek itu dalam keadaan pegun atau meluncur ke bawah? Jika objek itu meluncur ke bawah, cari (a) daya bersih (b) magnitud dan arah pecutan!

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim (m) = 4 kg

Pecutan akibat graviti (g) = 9.8 m/s²

Pekali geseran statik (μ_s) = 0.4

Pekali geseran kinetik (μ_k) = 0.2

Berat (w) = mg = (4)(9.8) = 39.2 Newton

Komponen mendatar bagi berat (w_x) = w sin 30^o = (39.2)(0.5) = 19.6 Newton

Komponen menegak berat (w_y) = w cos 30^o = (392)(0..5√3) = 19.6√3 Newton

Daya normal (N) = w_y = 19.6√3 Newton = 33.95 Newton

daya geseran statik (f_s) = μ_s N= (0,4)(33.95) = 13.58 Newton

Daya geseran kinetik (f_k) = μ_k N= (0.2)(33.95) = 6.79 Newton

F = 40 Newton

Penyelesaian:

Objek itu meluncur ke bawah jika F < w_x +f_sObjek itu meluncur ke atas jika F > w_x +f_s.

F = 40 Newton, w_x = 19.6 Newton dan f_s = 13.58 Newton.

F lebih besar daripada w_x +f_s jadi objek itu meluncur ke atas.

(a) Daya bersih

∑F = F – w_x - f_k = 40 – 19.6 – 6.79 = 13.61 Newton

(b) Magnitud dan arah pecutan

∑F = ma

6.4 = (4) satu

kepada = 1.6

Magnitud pecutan ialah 1.6 m/s² dan arah pecutan adalah ke atas.

[wpdm_package id='481']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

1. Kotak besar-besaran = 2 kg, pecutan akibat graviti = 9.8m/s²Cari (a) daya bersih yang memecut kotak ke bawah (b) magnitud kotak pecutan.

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim (m) = 2 kg

Pecutan akibat graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat (w) = mg = (2)(9.8) = 19.6 Newton

w_x = w sin 30 = (19.6)(0.5) = 9.8 Newton

w_y = w cos 30 = (19.6)(0.5√3) = 9.8√3 Newton

Penyelesaian:

(A) . bersih untukce yang memecut kotak itu

Satah condong adalah licin, jadi tiada daya geseran. Satu-satunya daya yang bertindak ke atas objek ialah w_x.

∑F = w_x

∑F = 9.8 Newton

(B) magnitud pecutan

∑F = ma

9.8 = (2) satu

a = 9.8 / 2

a = 4.9 m/s²

Magnitud pecutan ialah 4.9 m/s², arah pecutan adalah ke bawah.

2. Satah condong licin jadi tiada daya geseranJisim objek ialah 3 kg, pecutan graviti ialah 9.8 m/s²Tentukan magnitud daya F jika (a) objek dalam keadaan pegun (b) objek bergerak ke bawah dengan pecutan malar 2 m/s² (c) objek bergerak ke atas dengan pecutan malar 2 m/s².

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim (m) = 3 kg

Pecutan akibat graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat (w) = mg = (3)(9.8) = 29.4 Newton

w_x = w sin 30 = (29.4)(0.5) = 14.7 Newton

w_y = w cos 30 = (29.4)(0.5√3) = 14.7√3 Newton

Penyelesaian:

(a) Magnitud daya F jika objek dalam keadaan pegun

Hukum pertama Newton gerakan menyatakan bahawa jika suatu objek dalam keadaan pegun, daya bersih yang bertindak ke atas objek itu adalah sifar.

∑F=0

F – w_x = 0

F = w_x

F = 14.7 Newton

(b) Magnitud daya F jika suatu objek bergerak ke bawah pada kelajuan malar 2 m/s²

∑F = ma

w_x – F = ma

14.7 – F = (3)(2)

14.7 – F = 6

F = 14.7–6

F = 8.7 Newton

(c) Magnitud daya F jika suatu objek bergerak ke atas pada kelajuan malar 2 m/s²

∑F = ma

F – w_x = ma

F – 14.7 = (3)(2)

F – 14.7 = 6

F = 14.7 + 6

F = 20.7 Newton

[wpdm_package id='479']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

1. Massa Jisim kotak 1 ialah 2 kg, jisim kotak 2 ialah 4 kg, pecutan graviti ialah 10 m/s², magnitud daya F ialah 40 Newton. Pekali geseran kinetik antara kotak 1 dan lantai ialah 0.2 dan pekali geseran kinetik antara kotak 2 dan lantai ialah 0.3. Cari (a) Magnitud dan arah daya kotak pecutan (b) Magnitud daya yang dikenakan oleh kotak 1 pada kotak 2 (F₁₂) dan magnitud daya yang dikenakan oleh kotak 2 pada kotak 1 (F₂₁).

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim kotak 1 (m₁) = 2 kg

Jisim kotak 2 (m₂) = 4 kg

Pecutan graviti (g) = 10 m/s²,

Daya F = 40 Newton,

Pekali bagi geseran kinetik antara kotak 1 dengan lantai (μ_k1) = 0.2

Pekali geseran kinetik antara kotak 2 dan lantai (μ_k2) = 0.3

. berat daripada kotak 1 (w₁) = m₁ g = (2)(10) = 20 Newton

Berat kotak 2 (w₂) = m₂ g = (4)(10) = 40 Newton

. daya biasa dikenakan pada kotak 1 (N₁) = w₁ = 20 Newton

Daya normal yang dikenakan pada kotak 2 (N₂) = w₂ = 40 Newton

Daya geseran kinetik yang dikenakan pada kotak 1 (f_k1) = (μ_k1)(N₁) = (0.2)(20) = 4 Newton

Daya geseran kinetik yang dikenakan pada kotak 2 (f_k2) = (μ_k1)(N₂) = (0.3)(40) = 12 Newton

Penyelesaian:

(a) Magnitud dan arah pecutan kotak itu

ΣF = ma

F - f_k1 - f_k2 = (m₁ +m₂) Pihak

40 – 4 – 12 = (2 + 4) satu

24 = 6

a = 24 / 6

a = 4 m/s²

Arah pecutan = arah daya bersih = ke kanan.

(b) Magnitud daya yang dikenakan oleh kotak 1 pada kotak 2 (F₁₂) dan magnitud daya yang dikenakan oleh kotak 2 pada kotak 1 (F₂₁).

Kirakan magnitud F₁₂ :

ΣF = ma

F₁₂ - f_k2 = (m₂) Pihak

F₁₂ – 12 = (4)(4)

F₁₂ - 12 = 16

F₁₂ = 16 + 12

F₁₂ = 28 Newton

F₁₂ dan F₂₁ adalah daya tindakan dan tindak balas yang bertindak ke atas objek yang berbeza. F₁₂ dan F₂₁ mempunyai magnitud yang sama dan arah yang bertentangan.

F₁₂ = 28 Newton = F₂₁ = 28 Newton.

2. Jisim kotak 1 ialah 2 kg, jisim kotak 2 ialah 4 kg, pecutan graviti ialah 10 m/s², daya F ialah 40 N. Pekali geseran kinetik antara kotak 1 dan lantai ialah 0.2 dan pekali geseran kinetik antara kotak 2 dan lantai ialah 0.3. Tentukan (a) Magnitud dan arah pecutan (b) Tegangan dalam kord yang menghubungkan kotak-kotak. Abaikan jisim kord.

Diketahui:

Jisim kotak 1 (m₁) = 2 kg

Jisim kotak 2 (m₂) = 4 kg

Pecutan graviti (g) = 10 m/s²,

Daya F = 40 Newton,

Pekali geseran kinetik antara kotak 1 dan lantai ialah 0.2 (μ_k1) = 0.2

Pekali geseran kinetik antara kotak 2 dan lantai ialah 0.2 (μ_k2) = 0.3

Berat kotak 1 (w₁) = m₁ g = (2)(10) = 20 Newton

Berat kotak 2 (w₂) = m₂ g = (4)(10) = 40 Newton

Daya normal yang dikenakan pada kotak 1 (N₁) = w₁ = 20 Newton

Daya normal yang dikenakan pada kotak 2 (N₂) = w₂ = 40 Newton

Daya geseran kinetik yang dikenakan pada kotak 1 (f_k1) = (μ_k1)(N₁) = (0.2)(20) = 4 Newton

Daya geseran kinetik yang dikenakan pada kotak 2 (f_k2) = (μ_k1)(N₂) = (0.3)(40) = 12 Newton

Penyelesaian:

(a) magnitud dan arah pecutan

ΣF = ma

F - f_k1 - f_k2 = (m₁ +m₂) Pihak

40 – 4 – 12 = (2 + 4) satu

24 = 6

a = 24 / 6

a = 4 m/s²

Magnitud pecutan ialah 4 m/s², arah pecutan = arah daya bersih = ke kanan.

(b) Tegangan dalam kord

Daya yang bertindak ke atas kotak 1 dalam arah mendatar ialah tegangan 1 (T₁) ke kanan dan daya geseran kinetik 1 (f_k1) ke kiri. Gunakan hukum kedua Newton:

ΣF = ma

T₁ - f_k1 = m₁ a

T₁ - 4 = (2)(4)

T₁ - 4 = 8

T₁ = 8 + 4 = 12 Newton

Daya-daya yang bertindak ke atas kotak 2 dalam arah mendatar ialah tegangan 2 (T₂) ke kiri dan daya geseran kinetik 2 (f_k2) ke kanan. Gunakan Hukum kedua Newton :

ΣF = ma

F – T₂ - f_k2 = m₂ a

40 – T₂ – 12 = (4)(4)

28 – T₂ = 16

T₂ = 28 – 16 = 12 Newton

Tegangan pada tali yang menghubungkan kotak = T₁ =T₂ = T = 12 Newton.

[wpdm_package id='493']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad yang disambungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

1. Jisim objek 1 ialah 2 kg, jisim objek 2 ialah 4 kg, pecutan graviti ialah 10 m/s², magnitud daya F ialah 12 Newton. Tentukan magnitud dan arah pecutan objek-objek itu.

Diketahui:

m₁ = 2 kg, m₂ = 4 kg, g = 10 m/s², F = 12 Newton

Dikehendaki : A

Penyelesaian:

ΣF = ma

F = (m₁ +m₂) Pihak

12 = (2 + 4) satu

12 = 6

a = 12 / 6

a = 2 m/s²

Magnitud pecutan ialah 2 m/s², arah pecutan = arah daya bersih = ke kanan.

2. Massa Berat objek 1 ialah 2 kg, jisim objek 2 ialah 4 kg, pecutan graviti ialah 10 m/s², magnitud daya F ialah 24 N. Tentukan magnitud dan arah daya pecutan.

Diketahui:

m₁ = 2 kg, m₂ = 4 kg, g = 10 m/s², F = 24 Newton

Dikehendaki: pecutan (a)

Penyelesaian:

ΣF = ma

F = (m₁ +m₂) Pihak

24 = (2 + 4) satu

24 = 6

a = 24 / 6

a = 4 m/s²

Arah pecutan = arah daya bersih = ke kanan.

[wpdm_package id='474']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

Menyelesaikan masalah dalam hukum gerakan Newton - Daya geseran statik dan kinetik

1. Sebuah objek terletak di atas lantai mendatar. Pekali geseran statik ialah 0.4 dan pecutan graviti ialah 9.8 m/s²Tentukan (a) Daya maksimum geseran statik (b) Daya minimum F 

Penyelesaian

Diketahui:

Massa (m) = 1 kg

Pekali geseran statik (μ_s) = 0.4

Pecutan graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat (w) = mg = (1 kg)(10 m/s)²) = 10 kg m/s² = 10 Newton

Daya biasa (N) = w = 10 Newton

Dikehendaki:

(A) Daya maksimum geseran statik (b) Yang daya minimum F

Penyelesaian:

(A) Daya maksimum geseran statik

f_s = μ_s N

f_s = (0.4)(9.8 N) = 3.92 Newton

(b) Yang daya minimum F

Jika daya F dikenakan pada objek tetapi objek tidak bergerak, maka mesti ada daya geseran statik yang dikenakan oleh lantai pada objek tersebut. Jika objek mula bergerak, daya geseran statik melebihi daya geseran kinetik. Objek mula bergerak jika F lebih besar daripada daya maksimum geseran statik.

Jadi daya minimum F = daya maksimum geseran statik = 3.92 Newton.

2. Sebuah kotak berjisim 1 kg ditarik di sepanjang permukaan mendatar oleh daya F, jadi kotak itu bergerak pada halaju malar. Jika pekali geseran kinetik ialah 0.1, tentukan magnitud daya F! (g = 9.8 m/s²)

Diketahui:

Pekali geseran kinetik (μ_k) = 0.1

Jisim kotak (m) = 1 kg

Pecutan graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton

Daya normal (N) = w = 9.8 Newton

Dikehendaki : F

Penyelesaian:

Hukum pertama Newton menyatakan bahawa jika tiada daya bersih yang bertindak ke atas sesuatu objek, setiap objek akan terus berada dalam keadaan pegun atau halaju malar dalam garis lurus.

Jadi jika objek bergerak pada halaju malar, tidak boleh ada daya bersih (ΣF = 0)Daya F dikenakan pada objek dalam arah yang betul supaya daya geseran kinetik dikenakan pada objek dalam arah yang sama ke kiri.

∑F=0

F – f_k = 0

F = f_k

Daya geseran kinetik:

f_k = μ_k N = (0.1)(9.8 N) = 0.98 Newton

objek bergerak dengan halaju malar, F = f_k = 0.98 Newton

3. Satu objek meluncur ke bawah satah condong dengan halaju malar. Tentukan pekali geseran kinetik (μ_k). g = 9.8 m/s²

Penyelesaian

w = berat, w_x = komponen mendatar bagi berat, titik di sepanjang condong, w_y = komponen menegak berat, serenjang dengan satah condong, N = daya normal, f_k = daya geseran kinetik

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Pecutan graviti (g) = 9.8 m/s²

berat (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton

w_x = w sin 30^o = (9.8 N)(0.5) = 4.9 Newton

w_y = w cos 30^o = (9.8 N)(0.5)√3 = 4.9√3 Newton

Daya normal (N) = w_y = 4.9√3 Newton

Dikehendaki: pekali geseran kinetik (μ_k)

Penyelesaian:

Objek meluncur menuruni satah condong dengan halaju malar supaya daya bersih = 0.

∑F=0

w_x - f_k = 0

w_x =f_k

w_x = μ_k N

5 = μ_k (5√3)

μ_k = 5 / 5√3

μ_k = 1 /√3

μ_k = 0.58

[wpdm_package id='472']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad yang disambungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

Menyelesaikan masalah dalam hukum gerakan Newton – hukum gerakan kedua Newton 

1. Sebuah objek 1 kg dipecut pada malar 5 m/s²Anggarkan daya bersih yang diperlukan untuk memecut objek itu.

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Pecutan (a) = 5 m/s²

Dikehendaki : daya bersih (∑F)

Penyelesaian:

Kita menggunakan hukum kedua Newton untuk mendapatkan daya bersih.

∑F = ma

∑F = (1 kg)(5 m/s)²) = 5 kg m/s² = 5 Newton

2. Massa bagi suatu objek = 1 kg, daya bersih ∑F = 2 Newton. Tentukan magnitud dan arah pecutan objek itu….

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Daya bersih (∑F) = 2 Newton

Dikehendaki Magnitud dan arah pecutan (a)

Penyelesaian:

a = ∑F / m

a = 2 / 1

a = 2 m/s²

Arah pecutan = arah daya bersih (∑F)

3. Jisim objek = 2 kg, F₁ = 5 Newton, F₂ = 3 Newton. Magnitud dan arah pecutan ialah…

Diketahui:

Jisim (m) = 2 kg

F₁ = 5 Newton

F₂ = 3 Newton

Dikehendaki: Magnitud dan arah pecutan (a)

Penyelesaian:

daya bersih:

∑F = F₁ - F₂ = 5 – 3 = 2 Newton

Magnitud pecutan:

a = ∑F / m

a = 2 / 2

a = 1 m/s²

Arah pecutan = arah daya bersih = arah F₁

4. Jisim objek = 2 kg, F₁ = 10 Newton, F₂ = 1 Newton. Magnitud dan arah pecutan ialah…

Diketahui:

Jisim (m) = 2 kg

F₂ = 1 Newton

F₁ = 10 Newton

F_1x =F₁ cos 60^o = (10)(0.5) = 5 Newton

Dikehendaki Magnitud dan arah pecutan (a)

Penyelesaian:

Daya bersih:

∑F = F_1x - F₂ = 5 – 1 = 4 Newton

Magnitud pecutan:

a = ∑F / m

a = 4 / 2

a = 2 m/s²

Arah pecutan = arah daya bersih = arah F_1x

5. F₁ = 10 Newton, F₂ = 1 Newton, m₁ = 1 kg, m₂ = 2 kg. Magnitud dan arah pecutan ialah…

Diketahui:

Jisim 1 (m₁) = 1 kg

Jisim 2 (m₂) = 2 kg

F₁ = 10 Newton

F₂ = 1 Newton

Dikehendaki Magnitud dan arah pecutan (a)

Penyelesaian:

Daya bersih:

∑F = F₁ - F₂ = 10 – 1 = 9 Newton

Magnitud pecutan:

a = ∑F / (m₁ +m₂)

a = 9 / (1 + 2)

a = 9 / 3

a = 3 m/s²

Arah pecutan = arah daya bersih = arah F₁

6.

Sebuah bongkah 40 kg dipecutkan oleh daya 200 N. Pecutan bongkah itu ialah 3 m/s²Tentukan magnitud daya geseran yang dialami oleh bongkah itu.

A. 15 U

B. 40 U

C. 43 U

D. 80 U

Diketahui:

Jisim (m) = 40 kg

Daya (F) = 200 N

Pecutan (a) = 3 m/s²

Dikehendaki: Daya geseran (F_g)

Penyelesaian:

Persamaan bagi Hukum kedua Newton tentang gerakan

∑F = ma

∑F = daya bersih, m = jisim, a = pecutan

Arah daya F ke kanan, arah daya geseran ke kiri (arah daya geseran adalah bertentangan dengan arah gerakan objek).

Pilih ke kanan sebagai positif dan ke kiri sebagai negatif.

∑F = ma

F – F_g = ma

200 – F_g = (40)(3)

200 – F_g = 120

F_g = 200 - 120

F_g = 80 Newton

Jawapan yang betul ialah D.

7. Bongkah A berjisim 100 gram diletakkan di atas bongkah B berjisim 300 gram, dan kemudian bongkah B ditolak dengan daya 5 N secara menegak ke atas. Tentukan daya biasa dikenakan oleh blok B pada blok A.

A. 1 U

B. 1.25 U

C. 2 U

D. 3 U

Diketahui:

Daya (F) = 5 Newton

Jisim bongkah A (m_A) = 100 gram = 0.1 kg

Jisim blok B (m_B) = 300 gram = 0.3 kg

Pecutan graviti (g) = 10 m/s²

Berat blok A (w_A) = (0.1 kg)(10 m/s²) = 1 kg m/s² = 1 Newton

Berat blok B (w_B) = (0.3 kg)(10 m/s²) = 3 kg m/s² = 3 Newton

Dikehendaki: Daya normal yang dikenakan oleh blok B ke blok A

Penyelesaian:

Terdapat beberapa daya yang bertindak pada kedua-dua blok, seperti yang ditunjukkan dalam rajah.

F = daya tolakan (bertindak pada blok B)

w_A = berat blok A (bertindak ke atas blok A)

w_B = berat blok B (bertindak ke atas blok B)

N_A = daya normal yang dikenakan oleh blok B pada blok A (Bertindak pada blok A)

N_A' = daya normal yang dikenakan oleh blok A pada blok B (Bertindak pada blok B)

Gunakan hukum gerakan kedua Newton pada kedua-dua blok:

∑F = ma

F – w_A - w_B +N_A - N_A' = (m_A +m_B) Pihak

N_A dan N_A' ialah daya tindakan-tindak balas yang mempunyai magnitud yang sama tetapi arahnya bertentangan jadi tersingkir daripada persamaan.

F – w_A - w_B = (m_A +m_B) Pihak

5 – 1 – 3 = (0.1 + 0.3) satu

5 – 4 = (0.4) satu

1 = (0.4) satu

a = 1 / 0.4

a = 2.5 m/s²

Gunakan hukum gerakan kedua Newton pada blok A:

∑F = ma

N_A - w_A = m_A a

N_A – 1 = (0.1)(2.5)

N_A - 1 = 0.25

N_A = 1 + 0.25

N_A = 1.25 Newton

Jawapan yang betul ialah B.

8. Sebuah objek dengan berat 4 N disokong oleh tali dan takal. Daya 2 N bertindak ke atas bongkah dan satu hujung tali ditarik oleh daya 9 N. Tentukan daya bersih yang bertindak ke atas objek X.

A. 3 N ke atas

B. 4 N ke bawah

C. 9 U ke atas

D. 9 N ke bawah

Diketahui:

Berat X (w_X) = 4 Newton

Daya tarik (F_x) = 2 Newton

Daya tegangan (F_T) = 9 Newton

Dikehendaki: Daya bersih bertindak ke atas objek X

Penyelesaian:

Daya-daya menegak ke atas yang bertindak ke atas objek

Daya tegangan mempunyai magnitud yang sama di semua bahagian tali. Jadi daya tegangan ialah 9 N.

Daya-daya menegak ke bawah yang bertindak ke atas objek

Terdapat dua daya yang bertindak ke atas objek X dan kedua-dua daya adalah secara menegak ke bawah, komponen mendatar bagi berat w_x dan komponen mendatar daya F_x.

Daya bersih bertindak ke atas objek

F_T - w_X - F_x = 9 – 4 – 2 = 9 – 6 = 3

Daya bersih yang bertindak pada objek X ialah 3 Newton, secara menegak ke atas.

Jawapan yang betul ialah A.

9. Sebuah objek pada mulanya diam di atas permukaan mendatar yang licin. Daya 16 N bertindak ke atas objek itu supaya objek itu memecut pada kelajuan 2 m/s²Jika objek yang sama berada di atas permukaan mendatar yang kasar, daya geseran yang bertindak ke atas objek itu ialah 2 N, maka tentukan pecutan objek itu jika daya yang sama iaitu 16 N bertindak ke atas objek itu.

A. 1.75 m/s²

B. 1.50 m/s²

C. 1.00 m/s²

D. 0.88 m/s²

Diketahui:

Daya (F) = 16 Newton = 16 kg m/s²

Pecutan (a) = 2 m/s²

Daya geseran (F_fric) = 2 Newton = 2 kg m/s²

Dikehendaki: Pecutan objek?

Penyelesaian:

Permukaan mendatar yang licin (tiada daya geseran):

∑F = ma

F = ma

16 = (m) 2

m = 16/2

m = 8 kg

Jisim objek itu ialah 8 kilogram.

Permukaan mendatar kasar (terdapat daya geseran):

∑F = ma

F – F_fric = ma

16 – 2 = 8 satu

14 = 8

a = 14 / 8

a = 1.75 m/s²

Pecutan objek ialah 1.75 m/s².

Jawapan yang betul ialah A.

10. Tom dan Andrew menolak sebuah objek di atas lantai yang licin. Tom menolak objek itu dengan daya 5.70 N. Jika jisim objek itu ialah 2.00 kg dan pecutan yang dialami oleh objek itu ialah 2.00 ms^-2, kemudian tentukan magnitud dan arah daya yang diambil oleh Tom.

A. 1.70 N dan arahnya bertentangan dengan daya yang bertindak oleh Andre.w

B. 1.70 N dan arahnya adalah sama dengan daya yang bertindak oleh Andrew

C. 2.30 U dan arahnya adalah bertentangan dengan daya yang bertindak oleh Andrew.

D. 2.30 U dan arahnya adalah sama dengan daya yang bertindak oleh Andrew.

Diketahui:

Daya tolakan yang dilakukan oleh Andrew (F₁) = 5.70 Newton

Jisim objek (m) = 2.00 kg

Pecutan (a) = 2.00 m/s²

Dikehendaki: Magnitud dan arah daya yang bertindak oleh Tom (F₂)?

Penyelesaian:

Gunakan hukum gerakan kedua Newton:

∑F = ma

F₁ +F₂ = ma

5.70 + F₂ = (2)(2)

5.70 + F₂ = 4

F₂ = 4 - 5.70

F₂ = – 1.7 Newton

Tanda tolak menunjukkan bahawa (F₂) adalah bertentangan dengan tindakan daya tolakan oleh Andrew (F₁).

Jawapan yang betul ialah A.

11. Jika jisim bongkah itu sama, rajah yang manakah menunjukkan pecutan terkecil?

Penyelesaian

Daya bersih A:

ΣF = 4 N + 2 N – 3 N = 6 N – 3 N = 3 Newton, ke kiri

Daya bersih B:

ΣF = 2 N + 3 N – 4 N = 5 N – 4 N = 1 Newton, ke kanan

Daya bersih C:

ΣF = 4 N + 3 N – 2 N = 7 N – 2 N = 5 Newton, ke kanan

Daya bersih D:

ΣF = 3 N + 4 N + 2 N = 9 Newton, ke kanan

Persamaan hukum kedua Newton:

ΣF = ma

a = ΣF / m

a = pecutan, ΣF = daya bersih, m = jisim

Berdasarkan formula di atas, pecutan (a) adalah berkadar terus dengan daya bersih (ΣF) dan berkadar songsang dengan jisim (m). Jika jisim sesuatu objek adalah sama, semakin besar daya paduan, semakin besar pecutan atau semakin kecil daya paduan, semakin kecil pecutan.
Berdasarkan pengiraan di atas, daya bersih terkecil ialah 1 Newton jadi pecutan juga adalah yang terkecil.

Jawapan yang betul ialah B.

12. Beberapa daya bertindak ke atas objek berjisim 20 kg, seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Tentukan pecutan objek tersebut.

Diketahui:

Jisim objek (m) = 20 kg

Daya bersih (ΣF) = 25 N + 30 N – 15 N = 40 N

Dikehendaki: Pecutan objek

Penyelesaian:

Pecutan objek dikira menggunakan persamaan hukum kedua Newton:

ΣF = ma

a = ΣF / m = 40 N / 20 kg = 2 N/kg = 2 m/s²

13. Pernyataan yang manakah di bawah menerangkan hukum Newton ketiga?

(1) Penumpang ditolak ke hadapan apabila bas membrek secara tiba-tiba

(2) Bbuku di atas kertas tidak jatuh apabila kertas ditarik dengan cepat

(3) Apabila bermain papan luncur apabila kaki menolak tanah ke belakang maka papan luncur akan meluncur ke hadapan

(4) Oditolak ke belakang, bot bergerak ke hadapan

Penyelesaian:

(1) Hukum pertama Newton

(2) Hukum pertama Newton

(3) Hukum ketiga Newton

(4) Hukum ketiga Newton

[wpdm_package id='470']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

Menyelesaikan masalah dalam hukum gerakan Newton – Daya normal 

1. Sebuah objek terletak di atas meja, ditunjukkan dalam rajah di bawah. Jisim objek itu ialah 1 kg. Pecutan graviti ialah 9.8 m/s²Tentukan daya normal yang dikenakan ke atas objek oleh meja itu.

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Pecutan graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton

Dikehendaki: daya normal (N)

Penyelesaian:

Objek itu berada dalam keadaan rehat di atas meja, jadi daya bersih pada objek itu ialah sifar (hukum pertama atau kedua Newton). Berat objek bertindak secara menegak ke bawah, ke arah pusat Bumi. Mesti ada daya lain pada objek untuk mengimbangi Daya gravitiObjek terletak di atas meja, supaya meja mengenakan daya ke atas ini. Daya yang dikenakan oleh meja sering dipanggil daya normal (N). Normal bermaksud serenjang.

Pilih arah ke atas sebagai arah-y positif. Daya bersih pada objek ialah:

∑Fy = 0

N – w = 0

N = w

N = mg

N = 9.8 Newton

Daya normal ke atas objek yang dikenakan oleh meja ialah 9.8 N.

2. Dua objek terletak di atas meja. Massa objek 1 (m₁) = 1 kg, jisim objek 2 (m₂) = 2 kg, pecutan akibat graviti (g) =9.8 m/s²Tentukan magnitud dan arah daya normal yang dikenakan oleh m₂ pada m₁ dan daya normal yang dikenakan oleh meja pada m₂.

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim objek 1 (m₁) = 1 kg

Jisim objek 2 (m₂) = 2 kg

Pecutan graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat bagi objek 1 (w₁) = m₁ g = (1)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton

Berat objek 2 (w₂) = m₂ g = (2)(9.8 m/s)²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton

Dikehendaki: N₁ dan N₂

Penyelesaian:

(a) Daya normal yang dikenakan oleh m₂ ke m₁ (N₁)

N₁ = w₁ = 9.8 Newton

Arah N₁ adalah ke atas.

(b) Daya normal yang dikenakan oleh meja pada m₂ (N₂)

N₂ = w₁ +w₂ = 9.8 Newton + 19.6 Newton = 29.4 Newton

Arah N₂ adalah ke atas.

3. Sebuah objek terletak di atas meja. Jisim objek itu ialah 2 kg, pecutan graviti ialah 9.8 m/s²Magnitud daya F ialah 10 Newton. Cari magnitud dan arah daya normal yang dikenakan oleh jadual pada objek itu.

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim objek (m) = 2 kg

Pecutan akibat graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s)²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton

Daya F (F) = 10 Newton

Dikehendaki : magnitud dan arah daya normal (N)

Penyelesaian:

arah daya normal adalah ke atas.

Magnitud daya normal:

∑F=0

N – F – w = 0

N = F + w

N = 10 Newton + 20 Newton

N = 30 Newton

4. Sebuah objek terletak di atas meja. Jisim objek ialah 1 kg, pecutan graviti ialah 9,8 m/s², daya F₁ ialah 10 N dan daya F₂ ialah 20 N. Tentukan magnitud dan arah daya normal yang dikenakan oleh meja ke atas objek tersebut. g = 9.8 m/s²

Penyelesaian

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

Pecutan graviti (g) = 9.8 m/s²

Berat (w) = mg = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton

F₁ = 10 Newton

F₂ = 20 Newton

Dikehendaki: magnitud dan arah daya normal (N)

Penyelesaian:

Arah daya normal adalah ke atas.

Magnitud daya normal:

∑F=0

N – F₂ – w + F₁ = 0

N = F₂ + w – F₁

N = 20 Newton + 9.8 Newton – 10 Newton

N = 19.8 Newton

5. Jisim objek (m) = 2 kg, pecutan graviti (g) = 9.8 m/s², sudut = 30^oCari magnitud dan arah daya normal yang dikenakan ke atas objek itu.

Penyelesaian:

w ialah berat, w_x ialah komponen mendatar bagi berat, w_y ialah komponen menegak bagi berat, N ialah daya normal.

Diketahui:

jisim (m) = 2 kg

pecutan graviti (g) = 9.8 m/s²

berat (w) = mg = (2 kg)(9.8 m/s)²) = 19.6 kg m/s² = 19.6 Newton

w_x = w sin 60^o = (19.6 N)(0.5)√3= 9.8√3 Newton

w_y = w cos 60 = (19.6 N)(0.5) = 9.8 Newton

Dikehendaki: daya biasa (N)

Penyelesaian:

∑F=0

N – w_y = 0

N = w_y

N = 9.8 Newton

[wpdm_package id='467']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

Menyelesaikan masalah dalam hukum gerakan Newton – Jisim dan berat

1. Berat jisim 1 kg di permukaan Bumi ialah… g = 9.8 m/s²

Diketahui:

Jisim (m) = 1 kg

. pecutan akibat graviti di permukaan Bumi (g) = 9.8 m/s²

Dikehendaki: berat (w)

Penyelesaian:

w = mg

m = jisim (Unit SI bagi jisim ialah kilogram, kg)

g = pecutan akibat graviti (Unit SI bagi g ialah m/s²)

w = berat (Unit SI bagi w ialah kg m/s² atau Newton)

Berat:

w = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton

2.

(a) Lukiskan daya graviti (berat) yang bertindak ke atas objek apabila objek itu diam di atas meja, seperti yang ditunjukkan dalam rajah (a).

(b) Lukiskan daya graviti (berat) dan komponennya yang bertindak ke atas objek yang meluncur ke bawah satah condong, seperti yang ditunjukkan dalam rajah (b)

Penyelesaian

Arah pemberat adalah ke bawah menuju pusat Bumi.

w_x = komponen mendatar bagi pemberat dan w_y = komponen menegak bagi pemberat

3. Jisim sebuah kotak ialah 1 kg dan pecutan graviti ialah 9.8 m/s²Cari (a) berat (b) komponen mendatar dan komponen menegak bagi berat tersebut.

Penyelesaian

Berat : w = mg = (1 kg)(9.8 m/s)²) = 9.8 kg m/s² = 9.8 Newton

Komponen mendatar bagi pemberat:

w_x = w sin 30^o = (9,8 N)(0,5) = 4.9 Newton

Komponen menegak berat:

w_y = w cos 30^o = (9.8 N)(0.5√3) = 4.9√3 Newton

[wpdm_package id='458']

1. Jisim dan berat
2. Daya biasa
3. Hukum kedua Newton tentang gerakan
4. Daya geseran
5. Gerakan pada permukaan mendatar tanpa daya geseran
6. Gerakan dua jasad dengan pecutan yang sama pada permukaan mendatar kasar dengan daya geseran
7. Gerakan pada satah condong tanpa daya geseran
8. Gerakan pada satah condong kasar dengan daya geseran
9. Gerakan dalam lif
10. Pergerakan jasad dihubungkan oleh tali dan takal
11. Dua jasad dengan magnitud pecutan yang sama
12. Membulatkan lengkungan rata – dinamik gerakan membulat
13. Membulatkan lengkung miring – dinamik gerakan membulat
14. Gerakan seragam dalam bulatan mendatar
15. Daya memusat dalam gerakan membulat seragam

Maklumat Lanjut

Menyelesaikan Masalah dalam Gerakan Linear – Gerakan atas dan bawah dalam jatuh bebas

1. Seorang lelaki membaling sebiji bola ke atas ke udara dengan halaju awal 20 m/s. Kirakan ketinggian bola itu. Abaikan rintangan air. Pecutan kerana graviti (g) = 10 m/s².

Penyelesaian

Kita menggunakan salah satu persamaan kinematik ini untuk gerakan pada pecutan malar, seperti yang ditunjukkan di bawah.

v_t = v_o + pada

s = v_o t + ½ pada²

v_t² = v_o² + 2 gandar

Diketahui:

Kita memilih arah ke atas sebagai positif dan arah ke bawah sebagai negatif.

Halaju awal (v_o) = 20 m/s (positif ke atas)

Pecutan graviti (g) = – 10 m/s² (negatif ke bawah).

Halaju akhir (v_t) = 0 (kelajuannya adalah sifar seketika pada titik tertinggi)

Dikehendaki: Ketinggian maksimum (t)

Penyelesaian:

v_t² = v_o² + 2 gh

0 = (20²) + 2(-10) jam

0 = 400 – 20 jam

400 = 20 jam

h = 400 / 20 = 40 / 2 = 20 meter

2. Seorang lelaki melontar sebiji batu ke atas pada kelajuan 20 m/s sambil berdiri di tepi tebing, supaya batu itu boleh jatuh ke pangkal tebing 100 meter di bawah.

(a) Berapa lama masa yang diambil oleh bola untuk sampai ke pangkal tebing (b) Halaju akhir sejurus sebelum batu itu menghentam tanah. Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²Abaikan rintangan udara.

Diketahui:

Kita memilih arah ke atas sebagai positif dan arah ke bawah sebagai negatif.

Tinggi (j) = -100 meter (negatif kerana kedudukan akhir di bawah kedudukan awal)

Permulaan halaju (v_o) = 20 m/s (positif ke atas)

Pecutan graviti (g) = -10 m/s² (negatif ke bawah)

Dikehendaki:

(a) Masa di udara atau selang masa (t)

(b) Halaju akhir (v_t)

Penyelesaian:

(a) Selang masa (t)

Diketahui:

Tinggi (j) = -100 meter (negatif kerana kedudukan akhir di bawah kedudukan awal)

Halaju awal (v_o) = 20 m/s (positif ke atas), Pecutan graviti (g) = -10 m/s² (negatif ke bawah).

h = v_o t + ½ gt²

-100 = (20) t + ½ (-10) t²

-100 = 20 tan – 5 tan²

-5 t² + 20 t + 100 = 0

Kita gunakan formula kuadratik:

(b) Halaju akhir

v_t² = v_o² + 2 gh

v_t² = (20²) + 2 (-10)(-100)

v_t² = 400 + 2000

v_t² = 2400

v_t = 49m/s

[wpdm_package id='515']

[wpdm_package id='517']

1. Jarak dan anjakan
2. Kelajuan purata dan halaju purata
3. Halaju malar
4. Pecutan malar
5. Gerakan jatuh bebas
6. Gerakan ke bawah dalam jatuh bebas
7. Gerakan naik dan turun dalam jatuh bebas

Maklumat Lanjut

Menyelesaikan Masalah dalam Gerakan Linear – Gerakan menurun dalam jatuh bebas

1. Sebiji bola dilontar secara menegak ke bawah dengan laju awal 10 m/s dan sampai ke tanah dalam 2 saat. Cari laju akhir sejurus sebelum bola itu menyentuh tanah. Pecutan graviti (g) = 10 m/s²Abaikan rintangan udara.

Diketahui:

Halaju awal (v_o) = 10m/s

Masa berlalu (t) = 2 saat

Pecutan graviti (g) = 10 m/s²

Dikehendaki: Halaju akhir (v_t)

Penyelesaian:

Pecutan 10 m/s² bermaksud peningkatan kelajuan sebanyak 10 m/s sesaat. Selepas 3 saat, laju = 30 m/s.

Halaju akhir = 10 m/s + 20 m/s = 30 m/s.

Persamaan kinematik untuk gerakan pada pecutan malar, seperti yang ditunjukkan di bawah:

v_t = v_o + pada ………. 1

h = v_o t + ½ pada² ………. 2

v_t² = v_o² + 2 ah ………. 3

v_t = v_o + gt

v_t = 10 + (10)(2)

v_t = 10 + 20 = 30 m/s

Halaju akhir = v_t = 30m/s

2. Sebiji batu dilontar secara menegak ke bawah dari sebuah jambatan dengan kelajuan awal 5 m/s dan sampai ke air dalam 2 saat. Kirakan ketinggian jambatan itu.

Diketahui:

Halaju awal (v_o) = 5m/s

Masa berlalu (t) = 2 saat

Pecutan akibat graviti (g) = 10 m/s²

Dikehendaki: ketinggian jambatan (t)

Penyelesaian:

h = v_o t + ½ gt²

h = (5)(2) + ½ (10)(2)²

h = 10 + (5)(4)

h = 10 + 20

h = 30 meter

3. Sebiji bola dilontar secara menegak ke bawah dengan laju awal 10 m/s dari ketinggian 80 meter. Cari (a) Masa di udara (b) Halaju akhir sejurus sebelum bola menghentam tanah.

Diketahui:

tinggi (t) = 80 meter

Halaju awal (v_o) = 10m/s

Pecutan graviti (g) = 10 m/s²

Dikehendaki:

(a) Selang masa (t)

(b) Halaju akhir (v_t)

Penyelesaian:

(a) Selang masa (t)

Halaju akhir:

v_t² = v_o² + 2 gh

v_t² = (10)² + 2(10)(80) = 100 + 1600 = 1700

v_t = 41m/s

Selang masa (t):

v_t = v_o + gt

41 = 10 + (10)(t)

41 – 10 = 10 tan

31 = 10 t

t = 31 / 10 = 3,1 saat

(b) Halaju akhir (v_t) ?

v_t = 41m/s

[wpdm_package id='513']

[wpdm_package id='517']

1. Jarak dan anjakan
2. Kelajuan purata dan halaju purata
3. Halaju malar
4. Pecutan malar
5. Gerakan jatuh bebas
6. Gerakan ke bawah dalam jatuh bebas
7. Gerakan naik dan turun dalam jatuh bebas

Maklumat Lanjut