1.2 Leraian Daya
Anda akan memerihalkan leraian daya kepada dua komponen berserenjang dan menggunakannya untuk menyelesaikan masalah daya paduan termasuk pada satah condong.
SP 1.2.1Memerihalkan leraian daya.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Memerihalkan
Murid perlu menerangkan secara terperinci cara satu daya dileraikan kepada dua komponen berserenjang dan bila leraian diperlukan.
- IsiLeraian daya pada sudut condongHuraian
Daya F pada sudut θ dengan ufuk dileraikan kepada komponen mengufuk F kos θ dan komponen menegak F sin θ. Hanya komponen pada arah gerakan menggerakkan objek.
ContohBeg beroda ditarik 30 N pada 40° dengan ufuk: komponen mengufuk = 30 kos 40° = 23.0 N.
- IsiObjek menggelongsor pada satah condongHuraian
Berat mg dileraikan kepada mg sin θ (selari satah, menyebabkan gelongsoran) dan mg kos θ (berserenjang satah, diimbangi tindak balas normal).
ContohKotak 4 kg pada satah 25°: mg sin 25° = 4 × 9.81 × 0.423 = 16.6 N menuruni satah.
- IsiSegi tiga daya untuk keseimbanganHuraian
Bagi objek pegun pada satah condong, bingkai gambar tergantung dan kapal ditarik dua kapal tunda pada halaju seragam, daya-daya boleh dilakar sebagai segi tiga daya tertutup.
ContohKapal ditarik dua kapal tunda dengan halaju seragam: dua tegangan tali dan rintangan air membentuk segi tiga tertutup.
NotaMaksud leraian daya
Leraian daya ialah proses meleraikan satu daya kepada dua komponen yang saling berserenjang. Gabungan kedua-dua komponen memberi kesan yang sama seperti daya asal. Leraian daya ialah proses songsang bagi penambahan daya.
JadualKomponen daya F pada sudut θ dengan ufuk
| Komponen | Rumus |
|---|---|
| Komponen mengufuk | Fx = F kos θ |
| Komponen menegak | Fy = F sin θ |
| Satah condong: komponen berat selari satah | mg sin θ |
| Satah condong: komponen berat berserenjang satah | mg kos θ |
Peta buihContoh leraian daya dalam kehidupan
Peta alirContoh: meleraikan daya 50 N
- Daya 50 N bertindak pada sudut 30° dengan ufuk.
- Fx = 50 N × kos 30° = 50 × 0.866 = 43.3 N
- Fy = 50 N × sin 30° = 50 × 0.5 = 25.0 N
SP 1.2.2Menyelesaikan masalah melibatkan daya paduan dan leraian daya.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menyelesaikan
Murid perlu meleraikan daya, menggabungkan komponen untuk mendapat daya paduan dan seterusnya mencari pecutan atau daya yang tidak diketahui.
- IsiDaya bersudut dengan geseranHuraian
Leraikan daya tarikan, ambil komponen pada arah gerakan, tolak geseran untuk dapatkan daya paduan, kemudian guna F = ma.
ContohKotak 5 kg ditarik 50 N pada 37° dengan ufuk, geseran 10 N: 50 kos 37° = 39.9 N; F = 39.9 − 10 = 29.9 N; a = 29.9 ÷ 5 = 5.98 m s⁻².
- IsiSatah condongHuraian
Komponen berat selari satah ialah daya penggerak; tolak geseran jika ada.
ContohBlok 2 kg pada satah 30° dengan geseran 4 N: F = 9.81 − 4 = 5.81 N; a = 2.91 m s⁻².
Peta alirContoh: kotak ditarik pada sudut
- Kotak 3 kg ditarik dengan daya 40 N pada sudut 60° dengan ufuk; daya geseran 5 N.
- Komponen mengufuk = 40 N × kos 60° = 20 N
- Daya paduan = 20 N − 5 N = 15 N
- a = F/m = 15 N ÷ 3 kg = 5 m s⁻²
Peta alirContoh: blok di atas satah condong licin
- Blok 2 kg di atas satah licin bersudut 30° (g = 9.81 m s⁻²).
- Komponen berat selari satah = mg sin 30° = 2 × 9.81 × 0.5 = 9.81 N
- a = F/m = 9.81 N ÷ 2 kg
- a = 4.905 m s⁻² ≈ 4.91 m s⁻² menuruni satah
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- SSNK
- Selari satah guna Sin, Normal (berserenjang) satah guna Kos: mg sin θ dan mg kos θ
Kad imbas
- Maksud leraian daya
- Meleraikan satu daya kepada dua komponen yang saling berserenjang
- Komponen mengufuk daya F pada sudut θ dengan ufuk
- F kos θ
- Komponen menegak daya F pada sudut θ dengan ufuk
- F sin θ
- Komponen berat selari satah condong bersudut θ
- mg sin θ
- Langkah pertama menyelesaikan daya bersudut
- Leraikan daya kepada komponen mengufuk dan menegak
Semak kefahaman
Nyatakan maksud leraian daya. (SP 1.2.1)
Lihat jawapan
Leraian daya ialah meleraikan satu daya kepada dua komponen yang saling berserenjang.
Daya 50 N menarik beg pada sudut 60° dengan ufuk. Hitung komponen mengufuk daya itu. (SP 1.2.2)
Lihat jawapan
Fx = 50 kos 60° = 50 × 0.5 = 25 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 asas sains mengenai Daya dan Gerakan II. |
| TP2 | Memahami Daya dan Gerakan II serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Daya dan Gerakan II 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 asas sains mengenai Daya dan Gerakan II.
Aktiviti: Murid memadankan kad 'leraian daya', 'komponen mengufuk' dan 'komponen mencancang' dengan gambar kotak ditarik pada tali condong. 10 minit.
Evidens PBD: Padanan kad dicatat guru
SP disasar: 1.2.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami Daya dan Gerakan II serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Murid melukis daya 20 N pada sudut 30° ke arah ufuk sebagai anak panah, melukis dua komponen berserenjang dan menerangkan maksud leraian daya dengan ayat sendiri.
Evidens PBD: Lakaran daya dan komponen serta penerangan ringkas
SP disasar: 1.2.1 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Murid mengira komponen mengufuk F cos θ dan mencancang F sin θ bagi daya 50 N pada 30° dengan menulis unit N dan menyemak jawapan dengan lukisan berskala.
Evidens PBD: Pengiraan komponen berunit dan semakan lukisan
SP disasar: 1.2.1, 1.2.2 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Murid menganalisis kotak 8 kg ditarik dengan daya 40 N pada 30° di atas lantai licin. Mereka meleraikan daya, menentukan daya paduan mengufuk dan mengira pecutan.
Evidens PBD: Pengiraan daya paduan dan pecutan dengan unit
SP disasar: 1.2.1, 1.2.2 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Murid menilai dua cara menarik kereta sorong (tali pendek dan tali panjang) dengan sudut berbeza, mengira komponen mengufuk dan memutuskan sudut yang paling berkesan dengan justifikasi.
Evidens PBD: Pengiraan dua sudut dan justifikasi pilihan
SP disasar: 1.2.2 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Daya dan Gerakan II 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 cara menarik beg beroda untuk ke sekolah supaya geseran dan usaha minimum, merancang sudut pemegang, mengira komponen daya dan menguji ramalan menggunakan neraca spring.
Evidens PBD: Reka bentuk, pengiraan dan data ujian neraca spring
SP disasar: 1.2.1, 1.2.2 · 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 25 unit Fizik Tingkatan 5 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.