Rajah daya menunjukkan setiap daya yang bertindak ke atas satu objek, sebagai anak panah berlabel yang bermula pada objek dan menuju arah daya itu bertindak. Anda diminta melukisnya bagi situasi tertentu, seperti kotak yang ditarik, penerjun payung terjun atau kereta yang memperlahan.
Kemahiran ini berada di permulaan daya dan momentum. Setiap pengiraan selepas ini, daripada daya paduan hingga pecutan, bergantung pada rajah yang betul.
Apakah kaedah cepat bagi sebarang situasi?
Ikut empat langkah yang sama setiap kali, dan rajah itu hampir terlukis dengan sendirinya.
- Pilih objek dan lukiskannya sebagai kotak atau titik ringkas.
- Lukis berat dahulu. Berat sentiasa bertindak ke bawah, ke arah pusat Bumi.
- Cari sentuhan. Tanya apa yang menyentuh objek itu: lantai, tali, tangan, udara atau dinding. Setiap sentuhan boleh menghasilkan daya, seperti daya normal (sokongan), tegangan, geseran atau rintangan udara.
- Labelkan dan tentukan saiz anak panah. Tulis nama setiap daya. Buat anak panah lebih panjang bagi daya lebih besar dan sama panjang bagi daya yang sama besar.
Daya bertindak ke atas objek itu. Jika soalan meminta daya pada kotak, jangan lukis daya yang ditekan oleh kotak itu ke atas lantai. Daya itu bertindak pada lantai.
Contoh berlangkah
Situasi rekaan: sebuah kotak berjisim 5.0 kg ditarik di sepanjang lantai kasar pada laju tetap oleh tali mengufuk. Tali menarik dengan daya 20 N. Ambil g = 10 N/kg, seperti yang akan dinyatakan dalam soalan.
Langkah 1, objek: kotak, dilukis sebagai segi empat tepat.
Langkah 2, berat: berat = jisim × g = 5.0 × 10 = 50 N, ke bawah.
Langkah 3, sentuhan dengan lantai: lantai menolak kotak ke atas. Ini ialah daya normal (sokongan). Kotak tidak bergerak secara menegak, jadi daya ini sama dengan berat: 50 N ke atas. Lantai kasar juga memberi geseran, yang bertindak melawan gerakan, jadi arahnya ke belakang.
Langkah 3b, sentuhan dengan tali: tegangan 20 N bertindak ke hadapan sepanjang tali.
Langkah 4, label dan saiz: anak panah berat dan daya normal sama panjang dan panjang. Anak panah tarikan dan geseran sama panjang dan lebih pendek, kerana kotak bergerak pada laju tetap (20 N ke hadapan, jadi 20 N geseran ke belakang).
Semakan: empat anak panah semuanya: berat (ke bawah), daya normal (ke atas), tarikan (ke hadapan), geseran (ke belakang). Tiada anak panah berlabel “gerakan”.
Kesilapan yang perlu diawasi
Kesilapan lazim ialah menambah anak panah ke hadapan berlabel “daya gerakan” atau “momentum” pada objek yang bergerak.
Rajah yang salah: sebuah kereta bergerak pada laju tetap dengan lima anak panah, satu daripadanya anak panah besar ke hadapan berlabel “daya gerakan” selain daya tujahan.
Pelajar merasakan bahawa pergerakan memerlukan dayanya sendiri. Daya sedemikian tidak wujud: tujahan ke hadapan kereta sudah datang daripada daya tujahan enjin.
Pembetulannya ialah bertanya bagi setiap anak panah, “apa yang menyentuh atau menarik objek ini sehingga menghasilkan daya ini?” Berat datang daripada graviti, daya normal daripada permukaan, tegangan daripada tali, geseran dan rintangan udara daripada sentuhan dengan permukaan atau udara. Jika anda tidak dapat menamakan puncanya, anak panah itu tidak sepatutnya ada.
Semak diri anda
Cuba di atas kertas dahulu, kemudian buka setiap jawapan.
1. Seorang penerjun payung terjun jatuh pada laju tetap. Namakan daya-daya pada penerjun itu dan bandingkan saiznya.
Lihat jawapan
Dua daya: berat ke bawah dan rintangan udara ke atas. Lajunya tetap, jadi kedua-dua anak panah sama panjang.
2. Sebiji bola dilontar ke atas dan kini sedang naik. Abaikan rintangan udara. Berapa banyak daya bertindak ke atasnya, dan ke arah mana?
Lihat jawapan
Satu daya: beratnya, menuju ke bawah. Tiada anak panah bagi lontaran, kerana tangan sudah tidak menyentuh bola itu.
3. Sebuah kereta berjisim 1200 kg memecut ke hadapan di jalan mendatar. Senaraikan daya-daya dan nyatakan anak panah mengufuk yang mana lebih panjang.
Lihat jawapan
Berat (ke bawah), daya normal (ke atas), daya tujahan (ke hadapan) dan rintangan udara serta rintangan lain (ke belakang). Daya tujahan ialah anak panah mengufuk yang lebih panjang, kerana kereta bertambah laju.
Langkah seterusnya
Dengan rajah yang tepat, anda boleh menjumlahkan anak panah itu: teruskan ke mengira daya paduan. Papan penaakulan segi tiga dan bearing membantu apabila dua daya berserenjang perlu digabungkan, dan set latihan daya dan momentum menguji keseluruhan modul.
Sesetengah pelajar melukis rajah dengan betul di kelas tetapi kehilangan anak panah dalam keadaan peperiksaan. Itulah tabiat yang diperhatikan oleh guru kami dalam tuisyen Fizik dalam talian secara satu dengan satu.