Apa yang diliputi
Standard ini terletak dalam Daya dan Gerakan I. Dalam kelas satu-ke-satu, kami memastikan konsepnya jelas dahulu, kemudian terus mengaplikasikannya dengan cara SPM meminta, dengan unit yang betul dan kerja penuh.
Rumus yang mungkin diperlukan
Bagaimana ia ditaksir
Ia boleh muncul dalam Kertas 1 (objektif) dan Kertas 2 (berstruktur), dan jika eksperimen berkaitan, dalam Kertas 3. Kami tidak meramal soalan; kami menyediakan teknik untuk semuanya.
Kesilapan biasa
Cara mempelajarinya
Pelajari definisi dengan tepat, latih satu atau dua soalan bergaya SPM dengan kerja penuh, dan hubungkannya dengan Daya dan Gerakan I yang lain.
Daya dan Gerakan I · Rumus · Kertas Peperiksaan
Perkara yang perlu diketahui
Impuls ditakrifkan sebagai hasil darab daya dengan tempoh masa ia bertindak, Ft, dan adalah sama dengan perubahan momentum yang dihasilkannya, mv − mu, dengan m ialah jisim, u ialah halaju awal dan v ialah halaju akhir. Oleh sebab impuls bersamaan perubahan momentum, unitnya ialah newton saat (N s), yang setara dengan kg m s⁻¹.
Apabila sesuatu daya berubah-ubah atau bertindak dalam tempoh masa yang sangat singkat, ia sering dipanggil daya impuls, dan dikira dengan menyusun semula hubungan impuls: F = (mv − mu) / t, memberikan daya purata dalam newton (N) sepanjang tempoh sentuhan t.
Bagi perubahan momentum yang tertentu, daya impuls adalah berkadar songsang dengan tempoh sentuhan: meningkatkan tempoh sentuhan mengurangkan daya impuls, manakala mengurangkan tempoh sentuhan meningkatkannya. Prinsip ini menjelaskan mengapa permukaan berlapik, beg udara, dan melenturkan lutut semasa mendarat mengurangkan kecederaan, kerana memanjangkan tempoh perubahan momentum menurunkan daya puncak yang dialami.
Sebaliknya, tempoh sentuhan yang singkat dan tajam, seperti tukul memukul paku, menghasilkan daya impuls yang sangat besar daripada perubahan momentum yang agak kecil.
Contoh penyelesaian
Soalan: Sebiji bola berjisim 0.5 kg bergerak pada 12 m s⁻¹ dihentikan oleh seorang penjaga gol dalam 0.2 s. Hitung impuls yang dikenakan ke atas bola dan daya impuls purata yang dikenakan oleh penjaga gol.
Diberi: m = 0.5 kg, u = 12 m s⁻¹, v = 0 m s⁻¹ (dihentikan), t = 0.2 s. Impuls = perubahan momentum = mv − mu = (0.5 kg × 0 m s⁻¹) − (0.5 kg × 12 m s⁻¹) = 0 kg m s⁻¹ − 6 kg m s⁻¹ = −6 kg m s⁻¹, jadi magnitud impuls ialah 6 N s.
Daya impuls ialah F = (mv − mu) / t = −6 kg m s⁻¹ ÷ 0.2 s = −30 N, jadi magnitud daya purata ialah 30 N, bertindak bertentangan dengan arah gerakan asal bola.
Cara ia diuji dalam peperiksaan
Item objektif Kertas 1 sering meminta calon mengira impuls atau daya impuls, atau mengenal pasti unit yang betul, N s atau kesetaraannya kg m s⁻¹. Soalan berstruktur dan esei Kertas 2 kerap memerlukan calon mengira daya impuls daripada perubahan momentum dan tempoh sentuhan, atau menjelaskan mengapa meningkatkan atau mengurangkan tempoh sentuhan mengubah daya yang dialami dalam situasi yang diterangkan, seperti topi keledar berlapik atau tumbukan karate.
Kerja amali Kertas 3 mungkin melibatkan menjatuhkan objek ke atas permukaan dengan kelembutan berbeza dan membandingkan kesan ubah bentuk atau lantunan yang terhasil untuk menggambarkan kesan tempoh sentuhan terhadap daya impuls.
Kesilapan biasa termasuk terlupa bahawa impuls dan perubahan momentum berkongsi unit yang sama, mengelirukan formula impuls Ft dengan formula momentum mv, dan memberikan daya impuls tanpa mengambil kira bahawa tempoh sentuhan yang lebih panjang menghasilkan daya yang lebih kecil bagi perubahan momentum yang sama. Calon juga perlu menyatakan dengan jelas sama ada peningkatan atau pengurangan tempoh sentuhan yang dikenakan, kerana membalikkan hubungan ini adalah punca kehilangan markah yang sangat biasa.
Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)