bab 7

dinamik

Daya

Daya (force) merupakan tolakan (push) atau tarikan (pull) yang bertindak ke atas sesuatu objek.

Aksi seperti mengangkat, regangan, berpusing dan menekan adalah melibatkan tolakan dan tarikan.

Pelbagai jenis daya

Daya adalah suatu tindakan yang boleh mengubah kedudukan objek pegun (tidak bergerak) atau objek yang bergerak di dalam garis lurus.

Daya tidak boleh dilihat atau dirasai tetapi kehadirannya boleh diperhatikan sebagai kesan-kesan daya (effects of force).

Daya boleh wujud dalam pelbagai bentuk, seperti:

Daya geseran 

Daya geseran (frictional force) adalah suatu daya yang menentang gerakan antara dua objek yang bersentuhan.

Daya geseran boleh;

• memperlahankan objek yang sedang bergerak. 
• memberhentikan objek yang sedang bergerak.
• mengelakkan sesebuah objek pegun daripada bergerak.

Daya geseran bertindak menentang arah gerakan objek. Sebagai contoh, daya geseran antara permukaan jalan dan tayar motorsikal membolehkan sesebuah motosikal itu untuk bergerak di atas jalan raya.

Daya graviti

Daya graviti (gravitational force) ialah daya yang tertarik ke pusat bumi. Daya ini menyebabkan semua benda yang dilambung akan jatuh semula ke bawah.

Daya elektrik

Daya elektrik dihasilkan apabila elektron (cas negatif) bergerak melalui satu konduktor.

Daya elektrostatik

Daya elektrostatik (electrostatic force) adalah disebabkan oleh cas yang terbentuk pada objek yang telah digosok. Objek dengan cas yang sama akan menolak antara satu sama lain, manakala objek dengan cas yang berbeza akan menarik antara satu sama lain.

Daya magnet

Daya magnet (magnetic force) ialah daya tarikan antara magnet dan bahan-bahan magnetik seperti paku. Daya magnet tinggi pada kedua-dua kutub utara dan selatan. Magnet dengan kutub yang sama akan menolak antara satu sama lain, manakala magnet dengan kutub yang berbeza akan saling menarik.

Daya elektromagnet

Daya elektromagnet (electromagnetic force) adalah magnet yang dibuat dengan memagnetkan sekeping teras feromagnet dengan membenarkan arus elektrik mengalir melalui gegelung konduktor sekeliling teras tersebut.

Elektromagnet boleh menarik bahan magnet seperti keluli dan besi selagi mana arus elektrik dibekalkan.

Daya elektromagnet digunakan untuk menarik besi berat.

Daya elektromagnet juga digunakan untuk mengendalikan keretapi Maglev (Maglev train) untuk mengurangkan geseran antara keretapi dan rel besi di bawahnya.

7.1 memahami daya

Kesan Daya
Daya ini boleh menyebabkan
- perubahan bentuk,
- menggerakkan objek pegun,
- mengubah kedudukan,
- menambah kelajuan,
- memberhentikan objek yang sedang bergerak.


Jenis Daya
1) Daya Graviti
Daya tarikan yang menggerakkan sesuatu jasad ke arah pusat cakerawala (eg: bulan atau Bumi)

2) Daya Geseran
Daya menentang gerakan yang terhasil apabila dua permukaan bersentuhan

3) Daya Elektrostatik
Daya tarikan antara cas berlainan / Daya tolakan antara cas yang sama

4) Daya Magnet
Daya tarikan atau tolakan antara dua magnet yang berlainan atau antara magnet dengan bahan magnet.


7.2 pengukuran daya

Daya dapat mengubah saiz, bentuk dan gerakan sesuatu objek. Daya juga merupakan kuantiti yang mempunyai magnitud (kekuatan) dan juga arah. Unit S.I bagi daya ialah Newton (N). Objek dengan jisim 100 gram mempunyai berat kira-kira 1 N. Jadi 1 kg jisim adalah bersamaan dengan 10 N. Daya boleh diukur dengan menggunakan Neraca Spring.

neraca spring - untuk mengukur daya
neraca tuas - untuk mengukur jisim

Kenapa Spring yang dipilih?
Kerana spring akan memanjang jika dikenakan daya tarikan dan akan mampat dan pendek jika dikenakan daya tolakan. Pemanjangan dan pemampatan spring adalah berkadar terus dengan kekuatan daya.

7.3 Daya Geseran
Daya geseran adalah daya yang menentang arah gerakan objek apabila dua permukaan bersentuhan.

Kebaikan Geseran
1. Membolehkan kita menulis
2. Menunggang basikal
3. Memadamkan tulisan
4. Memotong buah
5. Menyalakan mancis
6. Mengasah pisau

Keburukan Geseran
1. Melambatkan pergerakan
2. Mengurangkan kecekapan mesin
3. Menghauskan permukaan alatan
4. Menghasilkan haba dan bunyi

Cara Meningkatkan Geseran
1. Menggunakan permukaan yang kasar
2. Meningkatkan berat objek


Cara Mengurangkan Geseran
1. Menggunakan troli
2. Menggunakan roda
3. Menggunakan minyak pelincir
4. Menggunakan rod berputar
5. Menggunakan bentuk aerodinamik

kerja

Kerja dibuat sekiranya daya yang digunakan dapat menggerakkan sesuatu objek pada arah daya tindakan. Kerja berlaku apabila beban dipindahkan dari satu tempat ke satu tempat yang lain. Lihat contoh gambar dibawah bagi penjelasan lebih lanjut.






Kerja Dilakukan 

1) Mengangkat barang
2) Berlari
3) Menaiki tangga
4) Menolak troli

 

Kerja TIDAK Dilakukan
1) Duduk
2) Mendukung bayi
3) Menolak dinding
4) Menulis


Pengiraan Kerja
Kerja juga merupakan hasil darab daya dengan jarak objek. Unit SI yang digunakan adalah Newton meter (N m) atau Joule (J)

Kerja (J)   =   Daya (N)   X   Jarak (m)

  
 kuasa

Kuasa ialah kadar kerja yang dilakukan. Kuasa menunjukkan tahap kecepatan sesuatu kerja dilakukan. Dalam bahasa yang lebih mudah, kuasa adalah kadar secepat mana sesuatu kerja dapat dilakukan oleh anda. Sebagai contoh, bagi 2 pelajar yang mempunyai berat badan yang sama, dan berlari pada jarak yang sama, pelajar yang sampai lebih dahulu ke garisan penamat, adalah pelajar yang menggunakan kuasa yang lebih besar berbanding yang seorang lagi.

 

Dalam unit SI, kuasa disukat dengan menggunakan unit joule sesaat (J/s) atau Js-1 atau juga unit Watt (W).




Kepentingan Daya Dalam Kehidupan

  

1. Buah kelapa tidak akan jatuh tanpa daya graviti
2. Kereta dapat bergerak tanpa tergelincir dengan adanya daya geseran
3. Pintu tidak dapat dibuka tanpa daya tarikan
4. Air tidak dapat dialirkan tanpa daya untuk memusingkan pili
5. Kilat tidak dapat terhasil tanpa daya elektrostatik
6. Kompas tidak dapat berfungsi tanpa daya magnet