Aktiviti 4:
3.
1.
Panjang asal suatu spring ialah 5 cm.
Dengan pemberat berjisim 20 g, panjang
spring bertambah kepada 7 cm. Tentukan
(a) Pemanjangan spring dengan pemberat 40 g
(b) Panjang spring dengan pemberat 60 g.
Panjang asal spring ialah 10.0 cm. Apabila ia
diregang oleh daya 6 N, ia meregang ke 13.0 cm.
(a) Berapakah pemalar spring?
(b) 2 spring yang sama disambung secara
siri. Berapakah jumlah panjang spring
jika ditarik oleh daya 12 N.
2.
(c) 2 spring yang sama disambung secara
selari. Berapakah jumlah panjang spring
jika ditarik dengan daya 12 N?
(a) Suatu spring dengan panjang asal 50 mm
memanjang sebanyak 6 mm apabila
diregangkan oleh daya 12 N. Hitungkan
pemalar spring itu.
(b) Rajah di bawah menunjukkan tiga
susunan spring yang terdiri daripada
spring yang sama dengan spring di(a).
Bagi setiap susunan spring, tentukan:
Tegangan
dalam setiap
spring
Pemanjangan
setiap spring
Pemanjangan
sistem spring
itu
Jumlah
panjang
susunan
spring itu
Susunan
A
Susunan
B
P=
R=
Q=
S=
P=
R=
Q=
S=
Susunan
C
T=
U=
V=
W=
T=
U=
V=
W=
4.
Spring A meregang sebanyak 2 cm apabila
digantung dengan pemberat 10 g. Spring B
meregang sebanyak 4 cm apabila digantung
dengan pemberat 10 g. Cari jumlah panjang
dalam setiap sistem spring yang ditunjukkan
dalam rajah di bawah.
5.
Panjang asal spring ialah 12 cm. Dengan
pemberat 20 g, panjang spring meregang ke
15 cm. Berapakah tenaga keupayaan kenyal
yang disimpan dalam spring?
8.
Rajah menunjukkan satu
susunan yang terdiri
daripada tiga spring yang
serupa, iaitu P, Q dan R.
Pemalar spring ialah 4 N cm1. Susunan itu
dimampatkan oleh daya 8 N.
Tentukan:
(a) daya yang dialami oleh setiap spring
P=
Q=
R=
(b) pemampatan setiap spring
P=
6.
7.
Rajah menunjukkan graf daya, F melawan
regangan, x untuk satu spring. Berapakah
tenaga keupayaan kenyal yang disimpan
apabila spring meregang sebanyak 0.4 m?
Raja menunjukkan sebiji bola 10 g ditolak
pada penghujung satu spring di sepanjang
permukaan licin. Panjang asal spring ialah 14
cm dan pemalar spring ialah 200 N m-1.
Q=
R=
(c) pemampatan sistem spring itu.
TUTORIAL 2.11:ELASTICITY
1. Hubungan antara daya regangan, F, dengan
regangan, x, bagi suatu spring diberi oleh
persamaan F = kx di mana k ialah pemalar
spring. Apakah unit bagi k?
A. N m-1
B. N m-2
C. kg m-1
D. kg m-2
2.
Graf yang manakah menunjukkan hubungan
yang betul antara daya, F, dan regangan, x,
bagi suatu spring?
3.
Rajah menunjukkan pemberat M disokong
dengan susunan spring P, Q dan R. Semua
spring adalah sama.
Tentukan
(a) Tenaga keupayaan kenyal tersimpan dalam
spring.
(b)
Halaju maksimum bola itu selepas daya
mampatan pada spring itu dialihkan.
A.
B.
C.
D.
4.
Manakah perbandingan yang betul mengenai
regangan P, Q dan R?
P<Q<R
Q<R<P
R<Q<P
Q<P<R
Perbandingan bagi pemanjangan susunan
spring, P, Q dan R, yang manakah betul
apabila beban 1 kg digantung?
A. P > Q > R
B. P > R > Q
C. R > P > Q
D. R > Q > P
Rajah 11.1 menunjukkan susunan radas
untuk mengkaji kekenyalan spring X dan Y.
KERTAS 2 BAHAGIAN A
1.
Hubungan antara panjang spring X dan Y
apabila diregang oleh daya yang berlainan
ditunjukkan dalam Rajah 11.2.
Rajah 3.1 menunjukkan susunan radas bagi
satu eksperimen untuk mengkaji hubungan
antara pemanjangan e suatu spring T dengan
berat berat W. Hubungan antara e dengan W
ditunjukkan dalam graf pada Rajah 3.2.
Manakah perbandingan mengenai spring X
dan Y yang betul?
A. X lebih keras daripada Y
B. Panjang asal X lebih panjang daripada Y
C. Untuk meregang 1 cm, kerja yang
dilakukan ke atas X lebih kecil daripada Y.
Rajah 3.1
5.
Rajah 13 menunjukkan tiga susunan spring P,
Q dan R. Semua spring yang digunakan
adalah serupa.
Rajah 3.2
(a) Suatu hukum menyatakan;
Pemanjangan suatu spring berkadar terus
dengan daya yang dikenakan jika had kennyal
itu tidak dilepasi.
(i)
Namakan hukum ini.
………………………………………………………………
(ii) Pada graf dalam Rajah 3.2, tandakan
dengan silang (x) kedudukan had kenyal
spring itu.
(b)
(b) Berdasakan graf, tentukan pemalar spring, k.
Spring P putus apabila digunakan untuk
menggantung beban berat. Cadangkan satu
pengubahsuaian yang boleh dibuat untuk
menggantung beban yang berat melalui
aspek-aspek berikut:
(i) Kekerasan spring
………………………………………………………………
Sebab
(c) Tenaga tersimpan dalam spring semasa
spring itu diregangkan. Hitungkan tenaga
yang tersimpan dalam sprin gitu apabila
diregang sebanyak 4 cm.
………………………………………………………………
[2 marks]
(ii) Ketebalan dawai
………………………………………………………………
Sebab
………………………………………………………………
[2 marks]
(iii) Jenis bahan
(c) Satu spring yang sama dengan spring T
ditambahkan kepada susunan radas pada
Rajah 3.1. Susunan radas yang baru ini
adalah seperti ditunjukkan pada Rajah 3.3.
Eksperimen itu diulangi.
Lakarkan graf W melawan e bagi eksperimen
ini pada Rajah 3.2
2.
(a)
Rajah 7 menunjukkan
satu beban digantung
pada satu spring.
………………………………………………………………
Sebab
Jisim beban boleh
ditentukan dengan
menggunakan formula F
= kx, di mana F adalah
daya, k adalah pemalar
spring dan adalah
pemanjangan spring.
………………………………………………………………
[2 marks]
(c)
Satu lagi spring yang serupa, Q digunakan
untuk menggantung beban yang berat.
Cadangkan susunan spring bagi springspring tersebut untuk menggantung beban
yang berat tanpa memutuskan spring-sprng
itu.
(i) Namakan hukum fizik yang terlibat dengan
formula di atas.
………………………………………………………….
[1 mark]
(ii) Jisim beban adalah 1 kg. Hitung pemalar
spring bagi spring P apabila pemanjangan
spring itu adalah 2 cm.
[2 marks]
………………………………………………………
[1 marks]
Section C
1. Rajah 9.1 menunjukkan dua bebola keluli
yang serupa diletakkan di atas spring M dan
spring N. Kedua-dua spring adalah kenyal
dan dipasang pada permukaan mendatar.
Spring-spring itu ditekan sehingga panjang
spring M dan spring N sama. Rajah 9.2
menunjukkan tinggi maksimum yang dicapai
oleh bebola-bebola itu apabila tangan
dilepaskan. [Andaikan spring M dan spring N
adalah daripada bahan yang sama, diameter
gegelung yang daa dan panjang asal yang
sama].
(i)
Apakah maksud kekenyalan?
[1 mark]
(ii) Menggunakan Rajah 9.1 dan Rajah 9.2,
bandingkan ketebalan dawai spring dengan
ketinggian maksimum yang dicapai oleh
bebola-bebola itu. Hubungkaitkan ketebalan
dawai spring dengan dengan tenaga
keupayaan kenyal bagi spring.
(b)
(i)
Daya-daya yang digunakan untuk
memampatkan spring dalam Rajah 9.1(a) dan
Raja 9.1(b) adalah masing-masing F1 dan F2.
Bandingkan F1 dan F2. Beri satu sebab bagi
jawapan ini.
[2 marks]
(ii) Berdasarkan Rajah 9.1 dan Rajah 9.2, nyatakan
perubahan tenaga yang berlaku dari ketika
spring dimampatkan sehingga bebola
mencapai ketinggian maksimum.
[2 marks]
(c)
Rajah 9.3 menunjukkan seorang atlet lompat
bergalah sedang membuat lompatan.
Menggunakan konsep fizik yang sesuai,
terangkan kegunaan peralatan dan teknik
yang sesuai untuk memperbaiki pencapaian
lompatan atlet itu. Jawapan anda mesti
termasuk aspek-aspek berikut: pakaian atlet,
pergerakan atlet, galah yang digunakan dan
keselamatan
[10 marks]
2. Section C
Rajah 9.4 menunjukkan seorang pemanah sedang
mengacu anak panah pada papan sasaran.
Menggunakan konsep fizik yang sesuai,
terangkan penggunaan peralatan dan teknik yang
sesuai untuk memperbaik pencapaiannya.
Jawapan anda hendaklah merangkumi aspekaspek berikut: jisim anak panah, bentuk anak
panah, kekenyalan tali busur, kekuatan busur dan
kedudukan anak panah yang diacukan
berbanding kepada pusat papan sasaran.
[ 10 marks]