2.6 Daya
Unit ini mendefinisikan daya sebagai kadar perubahan momentum dan menyelesaikan masalah melibatkan rumus F = ma.
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.
- IsiTakrif dayaHuraian
Daya ialah kadar perubahan momentum: F = (mv − mu)/t. Daya bertindak pada arah perubahan momentum.
ContohMomentum bola berubah 10 kg m s⁻¹ dalam 0.1 s: F = 100 N.
- IsiHubungan yang dijana daripada aktivitiHuraian
Dengan jisim tetap, daya lebih besar memberi pecutan lebih besar. Dengan daya tetap, jisim lebih besar memberi pecutan lebih kecil.
ContohTroli 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.
Peta alirContoh: daya daripada perubahan momentum
- Bola 0.5 kg ditendang dari pegun ke 20 m s⁻¹ dalam 0.1 s
- Perubahan momentum = mv − mu = (0.5)(20) − 0 = 10 kg m s⁻¹
- F = 10 kg m s⁻¹ ÷ 0.1 s
- F = 100 N
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.
- IsiTerbitan F = maHuraian
F ∝ (mv − mu)/t = m(v − u)/t = ma. Jadi F = kma; dengan takrif 1 N, k = 1, maka F = ma.
Contoh1 N ialah daya yang memberi pecutan 1 m s⁻² kepada jisim 1 kg.
- IsiLangkah penyelesaianHuraian
Kenal pasti nilai yang diberi, susun semula rumus (m = F/a atau a = F/m) dan tulis jawapan dengan unit.
ContohDaya 30 N pada jisim 6 kg: a = 30 ÷ 6 = 5 m s⁻².
Peta alirContoh: F = ma
- Daya paduan dikenakan pada troli 5 kg menghasilkan pecutan 2 m s⁻²
- F = ma
- F = 5 kg × 2 m s⁻²
- F = 10 N
Peta pokokRumus F = ma dalam tiga bentuk
- F = ma
- Unit N
- m = F ÷ a
- Unit kg
- a = F ÷ m
- Unit m s⁻²
Tahukah andaTahukah anda
Dengan daya yang sama, objek berjisim kecil mendapat pecutan lebih besar. Sebab itu kereta lumba dibina dengan bahan ringan.
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
Nyatakan rumus daya dalam sebutan perubahan momentum. (SP 2.6.1)
Lihat jawapan
F = (mv − mu) ÷ t, iaitu perubahan momentum dibahagi masa.
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)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Daya dan Gerakan I. |
| TP2 | Memahami Daya dan Gerakan I serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan I dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| 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. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- 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 - 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 - 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 - 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 - 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 - 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.