Langkau ke kandungan
Fizik · Tingkatan 4 (SPM) · 2.0 DAYA DAN GERAKAN I

2.6 Daya

Unit ini mendefinisikan daya sebagai kadar perubahan momentum dan menyelesaikan masalah melibatkan rumus F = ma.

  • KSSM
  • 2 SP
  • 12 latihan
  • Percuma

SP 2.6.1Mendefinisikan daya sebagai kadar perubahan momentum.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Mendefinisikan

Murid perlu menyatakan takrif daya sebagai kadar perubahan momentum berdasarkan Hukum Gerakan Newton Kedua.

  1. IsiTakrif daya
    Huraian

    Daya ialah kadar perubahan momentum: F = (mv − mu)/t. Daya bertindak pada arah perubahan momentum.

    Contoh

    Momentum bola berubah 10 kg m s⁻¹ dalam 0.1 s: F = 100 N.

  2. IsiHubungan yang dijana daripada aktiviti
    Huraian

    Dengan jisim tetap, daya lebih besar memberi pecutan lebih besar. Dengan daya tetap, jisim lebih besar memberi pecutan lebih kecil.

    Contoh

    Troli ditarik dengan dua tali kenyal memecut lebih cepat daripada satu tali; troli bertindan dua memecut lebih perlahan.

NotaDaya sebagai kadar perubahan momentum

Hukum Gerakan Newton Kedua: kadar perubahan momentum berkadar terus dengan daya yang dikenakan dan berlaku pada arah daya itu. F = (mv − mu) ÷ t. Oleh sebab (v − u) ÷ t = a, maka F = ma. Unit daya ialah newton (N); 1 N ialah daya yang menghasilkan pecutan 1 m s⁻² pada jisim 1 kg.

SP 2.6.1

Peta alirContoh: daya daripada perubahan momentum

  1. Bola 0.5 kg ditendang dari pegun ke 20 m s⁻¹ dalam 0.1 s
  2. Perubahan momentum = mv − mu = (0.5)(20) − 0 = 10 kg m s⁻¹
  3. F = 10 kg m s⁻¹ ÷ 0.1 s
  4. F = 100 N
SP 2.6.1

SP 2.6.2Menyelesaikan masalah melibatkan rumus F = ma.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menyelesaikan

Murid perlu menggunakan F = ma (diterbitkan daripada Hukum Newton Kedua) untuk mencari daya, jisim atau pecutan.

  1. IsiTerbitan F = ma
    Huraian

    F ∝ (mv − mu)/t = m(v − u)/t = ma. Jadi F = kma; dengan takrif 1 N, k = 1, maka F = ma.

    Contoh

    1 N ialah daya yang memberi pecutan 1 m s⁻² kepada jisim 1 kg.

  2. IsiLangkah penyelesaian
    Huraian

    Kenal pasti nilai yang diberi, susun semula rumus (m = F/a atau a = F/m) dan tulis jawapan dengan unit.

    Contoh

    Daya 30 N pada jisim 6 kg: a = 30 ÷ 6 = 5 m s⁻².

Peta alirContoh: F = ma

  1. Daya paduan dikenakan pada troli 5 kg menghasilkan pecutan 2 m s⁻²
  2. F = ma
  3. F = 5 kg × 2 m s⁻²
  4. F = 10 N
SP 2.6.2

Peta pokokRumus F = ma dalam tiga bentuk

F = ma
Cari daya
  • F = ma
  • Unit N
Cari jisim
  • m = F ÷ a
  • Unit kg
Cari pecutan
  • a = F ÷ m
  • Unit m s⁻²
SP 2.6.2

Tahukah andaTahukah anda

Dengan daya yang sama, objek berjisim kecil mendapat pecutan lebih besar. Sebab itu kereta lumba dibina dengan bahan ringan.

SP 2.6.2

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

DJP
Daya = Jisim × Pecutan (F = ma).

Kad imbas

Hukum Gerakan Newton Kedua
Kadar perubahan momentum berkadar terus dengan daya dan pada arah daya
Rumus daya daripada momentum
F = (mv − mu) ÷ t
1 newton
Daya yang memberi pecutan 1 m s⁻² kepada jisim 1 kg
Cari pecutan
a = F ÷ m

Semak kefahaman

  1. Nyatakan rumus daya dalam sebutan perubahan momentum. (SP 2.6.1)

    Lihat jawapan

    F = (mv − mu) ÷ t, iaitu perubahan momentum dibahagi masa.

  2. Hitung daya yang diperlukan untuk memecut kotak 5 kg pada 2 m s⁻². (SP 2.6.2)

    Lihat jawapan

    F = ma = 5 × 2 = 10 N.

12 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Tahap Penguasaan (TP)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Daya dan Gerakan I.
TP2Memahami Daya dan Gerakan I serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah atau membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
  1. TP1

    Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Daya dan Gerakan I.

    Aktiviti: Murid memadankan kad 'daya', 'perubahan momentum' dan 'masa' dengan simbol dalam rumus F = (mv − mu)/t secara berpasangan. 10 minit.

    Evidens PBD: Padanan kad dan simbol dalam senarai semak guru

    SP disasar: 2.6.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. TP2

    Memahami Daya dan Gerakan I serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.

    Aktiviti: Murid menerangkan dengan bahasa mereka sendiri mengapa tendangan yang lebih pantas ke arah bola menghasilkan perubahan momentum yang lebih besar dalam masa yang sama, merujuk kepada definisi daya.

    Evidens PBD: Penerangan lisan dan jawapan pendek bertulis

    SP disasar: 2.6.1 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. TP3

    Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.

    Aktiviti: Murid mengira daya yang bertindak pada troli berjisim 2 kg yang halajunya berubah dari 1 m s⁻¹ kepada 5 m s⁻¹ dalam 2 s, menggunakan F = ma dan F = perubahan momentum dibahagi masa serta membandingkan jawapan.

    Evidens PBD: Pengiraan dua kaedah dengan unit N pada lembaran

    SP disasar: 2.6.1, 2.6.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. TP4

    Menganalisis pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.

    Aktiviti: Murid menganalisis data troli ditarik dengan daya berbeza (1 N, 2 N, 3 N) yang direkod menggunakan pita detik, memplot graf a melawan F dan menghuraikan hubungan antara daya dan pecutan.

    Evidens PBD: Graf dan huraian hubungan daya dengan pecutan

    SP disasar: 2.6.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
  5. TP5

    Menilai pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.

    Aktiviti: Murid menilai dua kereta berjisim berbeza dengan enjin berbeza kuasa. Berdasarkan F = ma, mereka memilih kereta yang memecut lebih baik dengan menunjukkan pengiraan dan mewajarkan pilihan.

    Evidens PBD: Pengiraan dan justifikasi pilihan kereta

    SP disasar: 2.6.2 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati
  6. TP6

    Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah atau membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.

    Aktiviti: Murid mereka bentuk percubaan mudah mengesahkan F = ma dengan alat mudah (troli, pemberat tergantung, jangka masa detik), meramal hasil, mengujinya dan menulis penilaian sumber ralat dalam laporan.

    Evidens PBD: Laporan reka bentuk, data dan penilaian ralat

    SP disasar: 2.6.1, 2.6.2 · Latihan sepadan: aras Mencipta

Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan

Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 30 unit Fizik Tingkatan 4 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Unit lain dalam 2.0 DAYA DAN GERAKAN I

  1. 2.1 Gerakan Linear
  2. 2.2 Graf Gerakan Linear
  3. 2.3 Gerakan Jatuh Bebas
  4. 2.4 Inersia
  5. 2.5 Momentum
  6. 2.6 Daya
  7. 2.7 Impuls dan Daya Impuls
  8. 2.8 Berat