1.1 Daya Paduan — Nota JomSkor
Daya paduan ialah daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. Ia boleh ditentukan dengan menambah atau menolak daya-daya yang selari, atau menggunakan teorem Pythagoras dan trigonometri untuk daya-daya berserenjang. Daya paduan juga boleh ditentukan menggunakan kaedah gambar rajah berskala seperti kaedah segi tiga daya atau segi empat selari daya.
Fizik · Tingkatan 5
Daya paduan ialah daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. Ia boleh ditentukan dengan menambah atau menolak daya-daya yang selari, atau menggunakan teorem Pythagoras dan trigonometri untuk daya-daya berserenjang. Daya paduan juga boleh ditentukan menggunakan kaedah gambar rajah berskala seperti kaedah segi tiga daya atau segi empat selari daya.
Definisi Daya Paduan
Daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek.
Penentuan Daya Paduan (Daya Selari)
Jika daya-daya bertindak pada arah yang sama, magnitud daya paduan adalah hasil tambah. Jika pada arah bertentangan, magnitudnya adalah perbezaan, mengikut arah daya yang lebih besar.
$F_{paduan} = F_1 + F_2$ (arah sama) atau $F_{paduan} = |F_1 - F_2|$ (arah bertentangan)
Penentuan Daya Paduan (Daya Berserenjang)
Magnitud daya paduan dihitung menggunakan teorem Pythagoras, dan arahnya ditentukan menggunakan trigonometri.
$F_{paduan} = \sqrt{F_x^2 + F_y^2}$ dan $\tan \theta = \frac{F_y}{F_x}$
Hubungan Daya Paduan dengan Gerakan
Menurut Hukum Gerakan Newton Kedua, daya paduan ($F$) yang bertindak ke atas objek berjisim ($m$) akan menghasilkan pecutan ($a$). Jika $F=0$, objek berada dalam keseimbangan (pegun atau bergerak dengan halaju seragam).
$F = ma$
Contoh soalan
Sebiji buah kelapa berjisim 2.0 kg sedang jatuh dengan pecutan 9.0 m s⁻². (a) Hitungkan daya paduan, F yang bertindak ke atas buah kelapa. (b) Nyatakan arah daya paduan tersebut. (c) Berapakah magnitud rintangan udara yang bertindak ke atas buah kelapa? [Pecutan graviti, g = 9.81 m s⁻²]
- Kenal pasti maklumat: Jisim, $m = 2.0$ kg; Pecutan, $a = 9.0$ m s⁻².
- Hitung daya paduan, F menggunakan rumus $F = ma$: $F = 2.0 \times 9.0 = 18.0$ N.
- Nyatakan arah daya paduan: Buah kelapa memecut ke bawah, maka arah daya paduan adalah ke bawah.
- Hitung berat buah kelapa, $W = mg = 2.0 \times 9.81 = 19.62$ N.
- Gunakan hubungan daya paduan ($F$), berat ($W$), dan rintangan udara ($R$): $F = W - R$. Susun semula untuk $R = W - F$.
- Kira magnitud rintangan udara: $R = 19.62 - 18.0 = 1.62$ N.
(a) 18.0 N (b) Ke bawah (c) 1.62 N
- Tidak melukis gambar rajah jasad bebas dengan betul, menyebabkan daya-daya terlepas pandang atau arah yang salah.
- Mencampuradukkan daya paduan dengan daya individu yang bertindak ke atas objek.
- Melakukan penambahan atau penolakan vektor yang salah untuk daya-daya yang tidak selari atau berserenjang.
- Mengabaikan arah pecutan apabila menentukan arah daya paduan.
- Tidak menggunakan teorem Pythagoras untuk daya berserenjang atau kaedah gambar rajah berskala untuk daya tidak berserenjang.
- Sentiasa lukis gambar rajah jasad bebas yang jelas untuk objek, labelkan semua daya dan arahnya.
- Tetapkan arah positif untuk daya bagi memastikan pengiraan yang konsisten, terutamanya untuk daya-daya yang bertentangan arah.
- Untuk daya yang bertindak pada sudut, leraikan daya tersebut kepada komponen berserenjang (mengufuk dan menegak) sebelum mencari daya paduan.
- Ingat bahawa jika objek pegun atau bergerak dengan halaju malar, daya paduan adalah sifar ($F=0$).
- Gunakan rumus $F=ma$ untuk mengaitkan daya paduan, jisim, dan pecutan.
- Daya Paduan
- Gambar Rajah Jasad Bebas
- Pecutan
- Halaju Seragam
- Tindak Balas Normal