1.1 Halaju dan Pecutan

1.0     DINAMIK AM 

Dinamik – ialah mekanik berkenaan dengan pergerakan jasad-jasad pepejal.

Mekanik – ialah sains atau kajian tentang tindakan daya-daya ke atas suatu jasad.

1.1            Halaju dan Pecutan.

– kadar perubahan jarak berbanding dengan masa.  Suatu kuantiti skalar.

Kelajuan / laju

Kelajuan Purata – bila suatu jasad melalui jarak, s₁ meter dalam masa t₁ saat dan jarak s₂ meter dalam masa t₂ saat dari satu titik o, maka:

Kelajuan Seragam – suatu jasad melalui jarak yang sama dalam masa yang sama.

Anjakan / Sesaran – jarak yang diambil oleh suatu jasad dari satu titik ke titik yang lain.  Jika suatu jasad bermula dari titik A dan berakhir dititik A juga, maka sesarannya adalah kosong. Suatu kuantiti vektor.  Unitnya: meter (m)

Jarak – jumlah panjang lintasan yang dilalui oleh suatu jasad.

Halaju (Velocity) – kadar perubahan anjakan terhadap masa pada satu arah tertentu.  Kuantiti vektor.

Pecutan / Cepatan (aceleration) – kadar perubahan halaju terhadap masa,

Jika halaju bertambah, pecutan adalah positif tetapi jika halaju berkurang, pecutan adalah negatif (nyahpecutan / awapecutan / lambatan).

1.1.1        Pergerakan lurus (Linear).

Katakan suatu jasad bermula dengan dengan halaju awal u ms^-1, bergerak disepanjang satu garis lurus dengan pecutan seragam a ms^-2 sehingga mencapai halaju akhir v ms^-1 dalam masa t saat dan mencapai jarak s meter.

 

Graf halaju-masa:

Persamaan gerakan garislurus dengan pecutan seragam:

Dimana:          v          =          halaju akhir (ms^-1).

u          =          halaju awal (ms^-1).

a          =          cepatan / pecutan (ms^-2).

t           =          masa (saat).

s           =          jarak / anjakan (meter).

Bentuk-bentuk Graf halaju-masa:

Contoh 1

Sebuah kereta bermula dari keadaan pegun dengan pecutan seragam 0.6 ms^-2 sehingga mencapai halaju 9.8 ms^-1.  Kemudian kereta tersebut bergerak dengan halaju seragam sejauh 2.7 km sebelum mengawapecutan dengan seragam selama 20 saat sebelum ianya berhenti semula.  Hitungkan:

i.                    Jumlah jarak yang dilalui.

ii.                  Jumlah masa yang diambil.

Penyelesaian:

i.                    Katakan:          Jum. Jarak yang dilalui, s_T.

Jarak semasa pecutan, s₁.

Jarak semasa halaju seragam, s₂ = 2700 m.

Jarak semasa awapecutan, s₃.

1.1.1        Pergerakan Sudut / Pusingan.

Pertimbangkan rajah di bawah.

Bila panjang lengkok AB         =          jejari bulatan, r, maka;

Sudut A0B        =          1 rad.

Tetapi,

 jika lengkok AB          =          1 lilitan bulatan

                                                =          2πr, maka;

                        Sudut A0B        =          360^o.

Halaju Sudut – ialah kadar pertukaran sudut terhadap masa.

Pertimbangkan rajah di bawah - suatu jasad bergerak dengan satu halaju seragam pada satu lilitan bulatan berpusat di O.

Di mana:         w₁        =          halaju sudut awal (rad s^-1).

w₂        =          halaju sudut akhir (rad s^-1).

q          =          sudut putaran (rad).

T          =          masa tang diambil (saat).

a          =          pecutan sudut (rad s^-2).