Tenaga menurut Richard Feynman

Apa itu tenaga?

Saya kini sedang membaca satu buku Richard Feynman yang bertajuk "Six Easy Pieces". Sebenarnya ia adalah komplikasi 6 topik yang mudah daripada buku "The Feynman Lectures on Physics" yang diterbitkan pada 1963. Pada awalnya, saya ingin mendalami makna tenaga. Nampak seperti mudah untuk kita fahami maknanya. Hakikatnya ia adalah suatu yang abstrak untuk difahami begitu sahaja kerana Richard Feynman sendiri tidak mampu menjelaskan apa itu tenaga sebenarnya. Beliau berkata dalam salah satu syarahannya, iaitu "it is important to realize that in physics today, we have no knowledge of what is energy. We do not have a picture that energy comes in little blobs of a definite amount." dan "We don't really understand what energy is, nor the mechanisms behind the movement of energy (or the conservation of energy). We just understand the numbers behind it all, and that they work.".

Pengabaian konsep unggul dalam soalan fizik

Berikut merupakan satu daripada soalan ujian mekanik saya. Melihat pada soalan, ia merupakan tajuk kegravitian, tetapi ia adalah gabungan tajuk keseimbangan, iaitu keseimbangan dinamik. Seperti kita tahu, walaupun kita kurang terikat dengan daya graviti bumi di ruang angkasa, masih terdapat sebenarnya daya yang ditindakkan pada kapal angkasa ini walau sejauh mana pun kapal angkasa ini berada di ruang angkasa yang vakum. Persoalannya adakah soalan ini mengandaikan tiada daya yang dikenakan?

Kenali Inersia dan Momen Inersia

Apa itu Inersia?

Semasa kita sekolah menengah mungkin kita sudah diperkenalkan apa itu inersia, inersia merupakan sifat semula jadi bagu suatu objek yang cenderung untuk menentang sebarang perubahan keadaan asalnya, sama ada objek tersebut dalam keadaan pegun ataupun sedang bergerak.

Inersia juga adalah ukuran betapa sukarnya untuk mengerakkan atau mengubah arah objek. Semakin tinggi inersia suatu objek itu, semakin sukarlah untuk memulakan objek itu bergerak, atau menghentikannya setelah ia bergerak.

Nota Trilogy Gerakan Mekanik

Muat turun nota : [ Tekan sini ]

Pendahuluan :

Nota ini adalah percuma dan dibuat khas untuk pelajar matrikulasi juga STPM (orang luar nak baca pun boleh juga). Kandungan nota ini ditulis dalam Bahasa Melayu dan penerangan disampaikan agak santai sedikit. Kurang pengiraan dalam nota ini kerana penekanannya dalam menerangkan konsep fizik sahaja. Nota ini juga terdapat beberapa nota kaki bagi menambahkan pemahaman pembaca.

Nota ini bolehlah nak dijadikan sebagai rujukan tambahan, disebabkan ia tidak begitu formal dan tidaklah begitu terperinci penerangannya. Ada beberapa topik dalam nota ini terkeluar daripada silabus matrikulasi/STPM sekadar untuk pengetahuan tambahan. Jika hendak faham topik ini lebih jelas, aku mensyorkan membaca buku akademik yang berkaitan.

Jikalau terdapat sebarang kekhilafan fakta ataupun kenyataan boleh mesej di sini. Kalau ada persoalan yang hendak ditujukan boleh lawati blog aku di catatanpenakuhh.blogspot.com. Semoga pembaca dapat manfaat daripada nota yang tak seberapa ini.

– Hariz Harisun

Hukum Gerakan Newton

Hukum Newton Pertama

Hukum Newton Pertama menyatakan, suatu jasad akan kekal dalam keadaan asalnya jika tiada daya luar dikenakan. Ini bermaksud jika asalnya zarah bergerak dengan halaju seragam maka ia akan terus bergerak dengan halaju seragam dan jika ia dalam keadaan pegun maka ia akan terus pegun kecuali jika ia dikenakan suatu daya luar(external force).

Daya ialah sesuatu yang dihasilkan perubahan kepada keadaan pegun atau gerakan seragam suatu jasad. Hukum ini menunjukkan bahawa suatu jasad itu memiliki sifat ketidakmahuan di dalam dirinya untuk mengubah gerakannya. Sifat ini dikenali sebagai inersia. Jisim suatu jasad adalah suatu sukatan bagi inersia (Jisim besar, inersia besar).

Hukum Newton Kedua
Hukum Newton Kedua menyatakan kadar perubahan momentum satu jasad berkadar terus dengan daya panduannya dan berlaku dalam arah daya yang dikenakan itu (momentum adalah satu kuantiti vektor).

Jika sistem itu terdiri daripada satu jasad berjisim, m dan m adalah tetap maka,

maka, F = kma.

Nilai k ditentukan oleh sistem unit yang digunakan. Dalam sistem SI, satu unit daya ini disebut satu newton, N. Jadi, satu newton ialah magnitud daya yang perlu dikenakan ke atas satu jasad yang berjisim, m 1kg untuk memecutkannya dengan pecutan, a 1ms‾².

Hukum Newton Kedua adalah konsisten dengan hukum Newton pertama kerana, jika :

Iaitu jika tiada daya bersih bertindak ke atas suatu jasad, pecutannya adalah sifar. Maka halajunya seragam atau sifar iaitu jasad kekal dalam keadaan rehat atau bergerak dengan halaju seragam.

Hukum Newton Ketiga

Hukum Newton ketiga menyatakan, setiap kali sesuatu jasad mengenakan daya (tindakan) pada jasad yang lain, jasad kedua ini akan mengenakan daya tindak balas ke atas jasad pertama, yang bermagnitud sama tetapi berlawanan arah dan mempunyai garis tindakan yang serupa.


Jika satu jasad A mengenakan daya $F_A$ (tindakan) ke atas jasad B maka jasad B pula mengenakan daya $F_B$ ke atas A yang mana ia bermagnitud sama tetapi berlawanan arah iaitu $F_B=-F_A$

Misalnya,

1. Perlanggaran dua objek

Keadaan sebelum perlanggaran

Keadaan semasa perlanggaran

$F_B$ adalah daya tindakan ke atas A maka $F_A$ adalah daya tindak balas ke atas B. Kedua-dua daya ini adalah sama magnitud tetapi berlawanan arah oleh itu :

Kita menganggap bahawa objek yang bergerak ke arah kiri mempunyai nilai negatif. Manakala objek yang bergerak ke arah kanan mempunyai nilai positif.

2. Berat dan daya normal

Bongkah mengenakan daya berat ke atas lantai (W: tindakan), dengan itu lantai mengenakan daya normal ke atas bongkah (N: tindak balas). Magnitud kedua-dua daya normal dan berat adalah sama tetapi berlawanan arah.

3. Ketegangan

Ketegangan ialah daya yang bertindak di dalam tali atau benang untuk menentang daya regangan. Di sini wujud tindakan dan tindak balas. Daya regangan, F adalah tindakan dan daya tegangan, T adalah tindak balas menentang tindakan.

F = daya regangan (tindakan)

T = daya tegangan (tindak balas)

Kita menganggap bahawa tiada daya geseran yang dikenakan.