Langkau ke kandungan
Fizik · Tingkatan 5 (SPM) · 1.0 DAYA DAN GERAKAN II

1.2 Leraian Daya

Anda akan memerihalkan leraian daya kepada dua komponen berserenjang dan menggunakannya untuk menyelesaikan masalah daya paduan termasuk pada satah condong.

  • KSSM
  • 2 SP
  • 12 latihan
  • Percuma

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.

  1. IsiLeraian daya pada sudut condong
    Huraian

    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.

    Contoh

    Beg beroda ditarik 30 N pada 40° dengan ufuk: komponen mengufuk = 30 kos 40° = 23.0 N.

  2. IsiObjek menggelongsor pada satah condong
    Huraian

    Berat mg dileraikan kepada mg sin θ (selari satah, menyebabkan gelongsoran) dan mg kos θ (berserenjang satah, diimbangi tindak balas normal).

    Contoh

    Kotak 4 kg pada satah 25°: mg sin 25° = 4 × 9.81 × 0.423 = 16.6 N menuruni satah.

  3. IsiSegi tiga daya untuk keseimbangan
    Huraian

    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.

    Contoh

    Kapal 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.

SP 1.2.1

JadualKomponen daya F pada sudut θ dengan ufuk

KomponenRumus
Komponen mengufukFx = F kos θ
Komponen menegakFy = F sin θ
Satah condong: komponen berat selari satahmg sin θ
Satah condong: komponen berat berserenjang satahmg kos θ
SP 1.2.1

Peta buihContoh leraian daya dalam kehidupan

Leraian daya
Menolak mesin rumput: daya ke depan dan daya ke bawahMenarik beg beroda: komponen mengufuk menggerakkan begObjek di atas satah condong: mg sin θ menggelongsorkan objekTali layang-layang: komponen menegak dan mengufuk tegangan
SP 1.2.1

Peta alirContoh: meleraikan daya 50 N

  1. Daya 50 N bertindak pada sudut 30° dengan ufuk.
  2. Fx = 50 N × kos 30° = 50 × 0.866 = 43.3 N
  3. Fy = 50 N × sin 30° = 50 × 0.5 = 25.0 N
SP 1.2.1

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.

  1. IsiDaya bersudut dengan geseran
    Huraian

    Leraikan daya tarikan, ambil komponen pada arah gerakan, tolak geseran untuk dapatkan daya paduan, kemudian guna F = ma.

    Contoh

    Kotak 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.

  2. IsiSatah condong
    Huraian

    Komponen berat selari satah ialah daya penggerak; tolak geseran jika ada.

    Contoh

    Blok 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

  1. Kotak 3 kg ditarik dengan daya 40 N pada sudut 60° dengan ufuk; daya geseran 5 N.
  2. Komponen mengufuk = 40 N × kos 60° = 20 N
  3. Daya paduan = 20 N − 5 N = 15 N
  4. a = F/m = 15 N ÷ 3 kg = 5 m s⁻²
SP 1.2.2

Peta alirContoh: blok di atas satah condong licin

  1. Blok 2 kg di atas satah licin bersudut 30° (g = 9.81 m s⁻²).
  2. Komponen berat selari satah = mg sin 30° = 2 × 9.81 × 0.5 = 9.81 N
  3. a = F/m = 9.81 N ÷ 2 kg
  4. a = 4.905 m s⁻² ≈ 4.91 m s⁻² menuruni satah
SP 1.2.2

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

  1. Nyatakan maksud leraian daya. (SP 1.2.1)

    Lihat jawapan

    Leraian daya ialah meleraikan satu daya kepada dua komponen yang saling berserenjang.

  2. 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)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Daya dan Gerakan II.
TP2Memahami Daya dan Gerakan II serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Mereka 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)
  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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.

Unit lain dalam 1.0 DAYA DAN GERAKAN II

  1. 1.1 Daya Paduan
  2. 1.2 Leraian Daya
  3. 1.3 Keseimbangan Daya
  4. 1.4 Kekenyalan