4SCE 3105 Lecture 4 Motion in 2-D

8/6/2019 4SCE 3105 Lecture 4 Motion in 2-D

1/47

Gerakan dalam 2 dimensi

SCE3105 Kuliah 4


2/47

Jika anda membaling bola...

Apakah jenis lengkung matematik

laluan bola itu?

ParabolaHyperbola

Elips

Tiada yang di atas


3/47

Gerakan di dalam 2 dimensi.

Daya dan gerakan di dalam 2

dimensi projektil dan satah

condong.


4/47

Dalam 1-D motion, objek bergerak dalam

1 arah, sama ada mengufuk x atau arah"y".


5/47


6/47

Dalam 2-D, objek bergerak dalam kedua-

dua arah x dan y. (Treat the x and y motions as

two different cases i.e. considering only one direction ata time).


7/47

Contoh yang paling biasa objek yang

bergerak dalam 2 dimensi adalah projektil.


8/47

projektil

Sebarang objek yang dibaling mengunjur(projected) di udara.

trajektori

Laluan parabolik projektil.


9/47

Contoh contoh projektil

Suatu objek dijatuhkan dari keadaan rehat.

Objek yang dibaling ke atas.

Objek yang dibaling ke atas pada sudut denganufuk.


10/47

Projektil adalah objek yang mana hanya

daya graviti sahaja yang bertindak.

Graviti bertindak untuk mempengaruhi

gerakan menegak projektil, maka

menyebabkan pecutan menegak


11/47


12/47

Gerakan mengufuk projektil adalah hasil

kecenderungan objek yang bergerak untuk

mengekalkan gerakan pada halaju tetap. Disebabkan ketiadaan daya pada arah

mengufuk, projektil mengekalkan gerakan

dengan halaju mengufuk yang tetap.


13/47

Daya mengufuk adalah TIDAK

DIPERLUKAN untuk mengekalkanprojektil bergerak mengufuk. Hanya satu

daya sahaja yang bertindak ke atas

projektil iaitu GRAVITI.


14/47


15/47

Langkah-langkah menyelesaikan

masalah gerakan projektil.

1. Pisahkan gerakan kepada bahagian x (mengufuk)

dan bahagian y (menegak).

2. Pertimbang setiap bahagian berasingan

menggunakan persamaan yang sesuai. Persamaangerakan menjadi,

(a) Gerakan x( ax =0):

vx = vxo = constant x= vx0t

(b) Gerakan y( ay = - g):

vy = vyo - gt

y= vyot- 1/2at2

vy2

= vy02

- 2gy.


16/47


17/47

Sebuah kapalterbang menjatuhkanbungkusan bekalan makanan kepada

sekumpulan peneroka yang terkandas.

Kapalterbang bergerak mengufuk 40.0m/s pada 100m dari tanah.

Cari

a) Dimanakah bungkusan mula menyentuh

tanah relatif kepada tempat mula iadijatuhkan dan,

b) Halaju bungkusan sebelum ia menyentuh

tanah.

Gambarkan bv:


18/47


19/47

Gerakan-x Gerakan -y

x=? y= - 100 m

v0x = 40 m/s v0y = 0

ax = 0 ay = - 9.8 m/s2

Mula2 cari masa di udara daripada gerakan y .

y = voyt+ ayt2

- 100 = (- 9.8)t2

t = 4.5 s.

Kemudian, cari x drpd:

x = vx0t+ axt2

x = 40(4.5) + 0

= 180 m.

a)

S= ut + at2


20/47

b)Cari vy daripada,

vy = vy0 + at

= 0 - 9.8(4.5) = - 44.1 m/s.

Tanda negatif menunjukkan ration jatuh ke bawah. Oleh kerana ax = 0 , maka vx= v0x = 40 m/s . Kita boleh gabung dua komponen halaju untuk mencari ,

v = = 59.5 m/s

= = 48o.

http://theory.uwinnipeg.ca/physics/twodim/node11.html#SECTION00340000000000000000


21/47

Pekerja zoo sepatutnya membaling pisang

daripada meriam pisang kepada monyet

yang bergayut di dahan pokok. Setiap harimonyet ini menjatuhkan diri dari pokok

cuba untuk mendapatkan pisang yang

ditembak dari meriam pisang.

Pekerja zoo menghadapi masalah untuk

menetapkan sasaran meriam pisangsupaya dapat dicapai oleh monyet.


22/47


23/47

Petunjuk:

Kedua-dua pisang dan monyetmengalami pecutan yang sama kerana

graviti menyebabkan semua objek

memecut pada kadar yang sama.


24/47


25/47

KESEIMBAN

GAN


26/47

Keseimbangan:

Keadaan di mana daya bersih adalah

sama dengan sifar.

Jika objek pada keseimbangan, maka

daya daya adalah seimbang.

Seimbangadalah kata kunci yang

digunakan untuk menerangkan situasi

keseimbangan.

Maka, daya bersih adalah sifar dan

pecutan adalah 0 m/s2.


27/47

Sesuatu objek pada keseimbangan sama

ada:

keadaan rehat dan kekal rehat atau

dalam gerakan dan terus dalam gerakan

dengan laju dan arah yang sama.


28/47

Daya yang tak seimbang akanmenyebabkan objek memecut.

Objek yang diletakkan di atas permukaan

condong akan meluncur ke bawah danmemecut.

Permukaan condong dipanggil satah

condong.


29/47


30/47

Untuk objek yang pegun atau objek yang bergerakdengan halaju tetap, daya paduan yang bertindak keatas objek adalah sifar. Objek itu dikatakan beradadalam keseimbangan.

EQUILIBRANT Jika daya paduan bertindak ke atas objek kemudian

objek itu boleh di bawa kpd keadaan keseimbangandengan mengenakan daya tambahan yang bolehmengimbangi paduan ini.

Daya seperti itu di namakan equilibrantdan adalah samamagnitud bertentangan arah dengan arah daya paduanyang bertindak ke atas objek.


31/47

Equilibrant

Daya Equilibrant adalah

Daya pengimbang (balancing force)

Daya yang boleh mengimbang daya yanglain dan menghasilkan keseimbangan.


32/47

Dalam sesetengah keadaan, anda mungkin

sudah mempunyai beberapa pasangan daya

yang bertindak ke atas objek dan ingin

mengetahui apakah daya ketiga yang

membatalkan mereka.

Daya ketiga yang akan membatalkan daya

itu dinamakan equilibrant. Equilibrant adalah vektor yang sama saiz

dengan paduan tetapi titik equilibrantbertentangan arah.

Equilibrant menyentuh vektor vektor lainkepala ke ekor seperti penambahan vektorvektor lain.


33/47

The tension in each wire of the sign is 98 N [30 from the horizontal].


34/47

EXAMPLE:

3N North + 4N 45 S of E

Resultant / Equilibrant

2.75 N 7 N of E / 2.75 N 7 S of W


35/47

Gerakan atas satah condong


36/47

Gerakan atas satah condong


37/47


38/47


39/47

study this situation


40/47

Pertimbangan keadaan ini

Rajah jasad-bebas menunjukkandaya daya bertindak ke atas 100

kg bongkah yang sedang

meluncur ke bawah satah

condong.

Satah itu condong pada sudut300. Pekali geseran antara

bongkah dan satah itu adalah

0.3

Tentukan daya bersih danpecutan bongkah itu.


41/47

Daya graviti adalah 980 N dan komponen2 daya ini adalahFparallel = 490 N (980 N sin 30

0) and Fperpendicular= 849 N (980N cos300 ).

Daya normal boleh ditentukan 849 N (ia mesti seimbangdengan komponen berserenjang vektor berat).

Daya geseran boleh ditentukan daripada nilai daya normaldan pekali geseran ialah ; Ffrict is 255N

Daya bersih adalah jumlah vektor kesemua daya. Daya dayayang berserenjang dengan satah adalah seimbang; daya

daya yang selari dengan satah adalah tidak seimbang.

Daya bersih adalah 235 N (490 N - 255 N). Pecutan ialah2.35 m/s/s (Fnet/m = 235 N/100 kg).


42/47

Tutorial Questions


43/47

For you to think over:

1.

ans: a = 6.93 m/s/s, down the incline ans: a = 8.49 m/s/s, down the incline


44/47

Seketul batu di baling mengufuk pada 15

m/s daripada bumbung cliff dengan

ketinggian 44m.

Berapa lamakah masa yang diambil oleh

batu itu untuk menyentuh tanah.

Berapa jauhkah daripada dasar cliff batu

itu menyentuh tanah?

2.


45/47

Sebiji batu dibaling secara mengufuk (horizontally)pada halaju +5.0 m/s dari atas satu cerun yang tinggi

78.4 m.

a) Berapa lamakah masa yang diambil untuk batu

itu mencapai bahagian bawah cerun?

b) Berapa jauhkan daripada dasar cerun batu itu

menghentam tanah?

c)A

pakah komponen halaju mengufuk danmencancang batu itusejurus sebelum ia

menghentam tanah?

3.


46/47

Satu bola keluli berguling dengan halaju seragam

di atas meja yang tingginya 0.950 m. It berguling

dan jatuh ke tanah pada jarak +0.352 m secara

megufuk dari hujung meja. Berapa lajukah gulinganbola itu?

4.


47/47

SCE3105 Physics in Context:Motion in 2-Dimension

PowerPoint by

Dr Rosmawati bt Shaharuddin([email protected])

and

Dr. Siti Hendon Sheikh Abdullah

Science Department

Technical Teacher Training Institute (T3I)

Kuala Lumpur

Date post:	07-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	safiah-suhaimi
View:	232 times
Download:	0 times

4SCE 3105 Lecture 4 Motion in 2-D

Documents