2.7 Impuls dan Daya Impuls — Nota JomSkor
Impuls, J = mv - mu = Ft, ialah perubahan momentum yang berlaku dalam suatu perlanggaran atau hentaman. Daya impuls, F = (mv - mu)/t, ialah kadar perubahan momentum dalam masa impak yang singkat — bagi perubahan momentum yang malar, daya impuls berkadar songsang dengan masa impak. Hubungan F = (mv - mu)/t (daripada Hukum Gerakan Newton Kedua) menjelaskan banyak aplikasi impuls dalam kehidupan harian, seperti memanjangkan masa impak untuk mengurangkan daya impuls (bahagian hadapan kereta yang mudah remuk) atau memendekkan masa impak untuk meningkatkan daya impuls (lesung dan alu).
Fizik · Tingkatan 4
Impuls, J = mv - mu = Ft, ialah perubahan momentum yang berlaku dalam suatu perlanggaran atau hentaman. Daya impuls, F = (mv - mu)/t, ialah kadar perubahan momentum dalam masa impak yang singkat — bagi perubahan momentum yang malar, daya impuls berkadar songsang dengan masa impak. Hubungan F = (mv - mu)/t (daripada Hukum Gerakan Newton Kedua) menjelaskan banyak aplikasi impuls dalam kehidupan harian, seperti memanjangkan masa impak untuk mengurangkan daya impuls (bahagian hadapan kereta yang mudah remuk) atau memendekkan masa impak untuk meningkatkan daya impuls (lesung dan alu).
Impuls, J = mv - mu = Ft (unit
N s, sama dengan kg m s^-1)
Konsep penting
Daya impuls, F = (mv - mu)/t — bagi perubahan momentum (mv-mu) yang malar, F berkadar songsang dengan masa impak, t
Hukum Gerakan Newton Ketiga
setiap daya tindakan mempunyai daya tindak balas yang sama magnitud tetapi bertentangan arah
Mengurangkan daya impuls
memanjangkan masa impak (contoh: bahagian hadapan kereta yang mudah remuk, kaki dibengkokkan semasa mendarat lompat jauh)
Meningkatkan daya impuls
memendekkan masa impak (contoh: lesung dan alu) ATAU menambah magnitud impuls melalui tindakan ikut lajak (follow-through) dalam sukan seperti bola sepak/golf
Contoh soalan
Bola golf berjisim 0.04593 kg dipukul dari pegun ke halaju 50 m/s dalam masa impak 0.005 s. Hitungkan daya impuls yang dikenakan.
- F = (mv - mu)/t = [(0.04593)(50) - (0.04593)(0)] / 0.005 = 2.2965 / 0.005 = 459.3 N (pada arah sama dengan halaju bola)
- Mengelirukan impuls (J = mv - mu, unit N s) dengan daya impuls (F = (mv-mu)/t, unit N) — kedua-duanya berkait tetapi mempunyai unit dan makna yang berbeza
- Tidak menyatakan arah daya impuls/impuls dalam jawapan akhir — penting kerana kedua-duanya kuantiti vektor
- Tersilap konsep: menganggap melanjutkan masa impak akan menambah magnitud impuls — sebenarnya bagi perubahan momentum yang sama (malar), memanjangkan masa impak mengurangkan daya impuls (impuls itu sendiri tidak berubah)
- Tidak mengaitkan situasi harian dengan Hukum Newton Ketiga apabila soalan meminta penjelasan tentang daya tindakan dan daya tindak balas
- Bezakan dengan jelas: impuls = perubahan momentum (J = mv-mu = Ft); daya impuls = KADAR perubahan momentum (F = (mv-mu)/t)
- Bagi soalan mengapa keselamatan tertentu mengurangkan kecederaan, jawab dengan logik: perubahan momentum (impuls) adalah malar, jadi memanjangkan masa impak (t) akan mengurangkan daya impuls (F) yang dialami
- Sentiasa nyatakan arah daya impuls/impuls relatif kepada arah gerakan asal objek dalam jawapan
- Impuls
- Daya impuls
- Hukum Gerakan Newton Ketiga
- Daya tindakan
- Daya tindak balas