Daya seimbang ialah daya yang semuanya wujud tetapi berjumlah daya paduan sifar. Ketiadaan daya bermaksud tiada daya langsung yang bertindak. Dalam kedua-dua kes, objek mengekalkan halajunya, jadi anda tidak dapat membezakan kedua-duanya hanya dengan melihat gerakan yang malar.
Pelajaran ini menutup urutan teras dalam daya dan momentum. Ia bergantung pada mengira daya paduan dan F = ma, kerana daya paduan sifar bermaksud pecutan sifar.
Mengapakah idea ini sering bercampur?
Pengalaman harian mencadangkan bahawa benda memperlahan melainkan anda terus menolak. Itu kerana geseran dan rintangan udara bertindak padanya. Sebaik sahaja daya-daya itu dimasukkan dalam rajah, gambarannya berubah.
Peraturan yang perlu diingat: daya paduan mengubah halaju. Daya paduan sifar bermaksud halaju tidak berubah. Objek yang pegun kekal pegun. Objek yang bergerak terus bergerak pada laju yang sama ke arah yang sama.
Bagaimana memutuskan situasi yang anda hadapi?
- Lukis rajah daya seperti dalam melukis rajah daya.
- Tambah daya dengan tanda, seperti dalam pelajaran daya paduan.
- Tentukan daya paduan. Jika sifar, daya seimbang. Jika bukan sifar, halaju sedang berubah.
- Tulis kesimpulan dalam sebutan daya paduan: “daya paduan ialah sifar, jadi halaju malar”.
Contoh berlangkah
Situasi rekaan: seorang pelajar menolak sebuah peti di sepanjang lantai mendatar pada laju tetap. Tolakan ialah 40 N ke hadapan. Beratnya 300 N. Terangkan sama ada daya seimbang dan cari geseran.
Langkah 1, daya: tolakan (ke hadapan, 40 N), geseran (ke belakang, tidak diketahui), berat (ke bawah, 300 N) dan daya normal daripada lantai (ke atas).
Langkah 2, menegak: peti tidak bergerak naik atau turun, jadi daya normal sama dengan berat: 300 N ke atas. Daya paduan menegak ialah sifar.
Langkah 3, mengufuk: laju tetap bermakna pecutan sifar, jadi daya paduan ialah sifar. Ke hadapan ialah positif: 40 − geseran = 0, jadi geseran = 40 N ke belakang.
Langkah 4, kesimpulan: daya-daya itu seimbang. Daya memang bertindak, tetapi daya paduan sifar, jadi laju kekal malar.
Semakan: 40 N ke hadapan dan 40 N ke belakang saling membatalkan. 300 N ke atas dan 300 N ke bawah saling membatalkan.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah mengatakan bahawa objek yang bergerak mesti mempunyai daya paduan ke arah gerakannya.
Jawapan yang salah: “Peti itu bergerak ke hadapan, jadi daya paduan ke hadapan.”
Pelajar mengaitkan gerakan dengan daya dan bukan perubahan gerakan dengan daya.
Pembetulannya ialah bertanya kepada diri sendiri: “Adakah halaju sedang berubah?” Bagi laju tetap dalam garis lurus, tidak. Daya paduan ialah sifar walaupun peti itu bergerak.
Kesilapan kedua ialah yang bertentangan: “daya paduan sifar bermaksud tiada daya”. Ini juga salah. Peti itu mempunyai empat daya yang bertindak, dan semuanya saling membatalkan.
Semak diri anda
Cuba, kemudian buka setiap jawapan.
1. Sebuah buku terletak di atas meja. Adakah terdapat daya padanya? Adakah daya paduan sifar?
Lihat jawapan
Ya: berat bertindak ke bawah dan daya normal daripada meja bertindak ke atas. Keduanya sama besar, jadi daya paduan ialah sifar. Daya wujud dan seimbang.
2. Sebuah kapal angkasa jauh daripada mana-mana planet hanyut pada laju tetap dalam garis lurus dengan enjin dimatikan. Apakah yang boleh anda katakan tentang daya paduan?
Lihat jawapan
Daya paduan ialah sifar. Di sini, ia begitu kerana pada dasarnya tiada daya bertindak. Halaju tidak berubah, jadi tiada pecutan.
3. Sebiji bola sampai ke titik tertingginya selepas dilontar ke atas. Lajunya sifar seketika. Adakah daya paduan sifar? Terangkan.
Lihat jawapan
Tidak. Berat masih bertindak ke bawah dan tiada apa-apa yang mengimbanginya (abaikan rintangan udara). Daya paduan ialah berat, jadi bola memecut ke bawah walaupun lajunya sifar pada ketika itu.
Langkah seterusnya
Kini anda boleh membaca mana-mana pernyataan gerakan dari segi daya paduan. Uji keseluruhan modul dengan set latihan daya dan momentum, dan catat jenis kesilapan dalam log kesilapan dan baris gilir ujian semula supaya anda mengulanginya.
Ketepatan pengungkapan ialah kemahiran tersendiri. Guru kami membantu pelajar menukar pemikiran yang betul kepada ayat yang lengkap dalam tuisyen Fizik dalam talian secara satu dengan satu.