Bezakan pemindahan tenaga daripada daya

Daya (force) ialah tolakan atau tarikan, diukur dalam newton (N). Tenaga (energy) ialah apa yang dipindahkan apabila daya menggerakkan sesuatu, diukur dalam joule (J). Soalan peperiksaan menguji sama ada anda boleh mengasingkan kedua-dua idea ini, kerana banyak jawapan salah datang daripada menganggapnya sama.

Ini pelajaran pertama dalam kerja, tenaga dan kecekapan. Ia bergantung pada idea daya daripada daya dan momentum, dan menjadi asas semua pengiraan seterusnya.

Apakah beza antara daya dan pemindahan tenaga?

Daya bertindak ke atas objek pada sesuatu ketika. Pemindahan tenaga pula berlaku sepanjang suatu proses. Anda boleh ada daya tanpa sebarang pemindahan.

Bayangkan seseorang menolak kereta yang tidak bergerak. Dayanya nyata, dan orang itu dapat merasainya. Jika kereta tidak bergerak, daya itu tiada sesaran, jadi tiada tenaga dipindahkan kepada kereta oleh tolakan itu.

Penghubung antara keduanya ialah kerja yang dilakukan (work done). Apabila daya menggerakkan objek sejauh suatu jarak mengikut arah daya, tenaga dipindahkan, dan jumlahnya sama dengan kerja yang dilakukan.

Bagaimana saya tahu soalan bertanya tentang yang mana?

Gunakan semakan ini mengikut turutan.

1. Lihat unit. N bermaksud daya. J atau kJ bermaksud tenaga.
2. Tanya “adakah sesuatu bergerak?” Jika objek tidak bergerak di sepanjang garis daya, daya itu tidak melakukan kerja.
3. Tanya “ke mana tenaga itu pergi?” Pemindahan tenaga sentiasa ada simpanan asal dan simpanan destinasi, contohnya kimia kepada kinetik.
4. Semak kata kerja. “Menolak dengan” dan “menarik dengan” berkait dengan daya. “Memindahkan”, “memperoleh” dan “ditukar kepada” berkait dengan tenaga.

Contoh berlangkah

Seorang murid menolak sebuah kotak di atas lantai licin dengan daya tetap 12 N. Kotak itu bergerak 5.0 m mengikut arah tolakan. (Data contoh rekaan.)

Langkah 1, namakan kuantiti. Daya ialah 12 N. Jarak yang digerakkan mengikut arah daya ialah 5.0 m.

Langkah 2, pilih hubungan. Kerja yang dilakukan = daya × jarak yang digerakkan mengikut arah daya.

Langkah 3, kira. Kerja yang dilakukan = 12 × 5.0 = 60 J.

Langkah 4, nyatakan maknanya. 60 J tenaga dipindahkan daripada simpanan kimia murid kepada simpanan kinetik kotak (dan sebahagian kepada simpanan terma jika ada geseran).

Perhatikan bahawa 12 N dan 60 J ialah kuantiti yang berbeza. Setiap satu memerlukan unitnya sendiri dalam jawapan.

Apakah kesilapan yang perlu dielakkan?

Kesilapan yang lazim ialah menulis “dayanya 60 J” atau “kerjanya 12 N”. Satu lagi ialah mendakwa bahawa memegang sesuatu supaya tidak bergerak melakukan kerja ke atasnya.

Jawapan yang salah: “Seorang murid memegang beg 5 kg tanpa bergerak selama seminit. Murid itu melakukan kerja ke atas beg kerana dayanya besar.”

Murid itu mencampuradukkan daya dengan pemindahan tenaga.

Pembetulannya: beg itu tidak bergerak, jadi jarak yang digerakkan ialah 0 m dan kerja yang dilakukan ke atas beg ialah 0 J. Otot murid tetap memindahkan tenaga kimia kepada tenaga terma, sebab itulah memegang beban terasa meletihkan. Tenaga itu pergi kepada badan murid, bukan kepada beg.

Semak kendiri

Cuba soalan ini tanpa kalkulator, kemudian buka setiap jawapan.

1. Antara yang berikut, yang mana daya dan yang mana tenaga: 40 N, 40 J, 2 kJ, 0.5 N?

2. Sebuah kren mengenakan daya ke atas yang tetap sebanyak 500 N dan menaikkan beban setinggi 4.0 m. Berapakah kerja yang dilakukan oleh kren ke atas beban?

3. Seorang murid menolak dinding tetap dengan 300 N selama sepuluh saat. Berapakah kerja yang dilakukan ke atas dinding, dan mengapa?

Ke mana selepas ini?

Seterusnya, kira kerja sepanjang sesaran untuk meletakkan nombor pada hubungan yang baru anda temui. Selepas selesai seluruh modul, uji diri dengan set latihan kerja, tenaga dan kecekapan.

Sesetengah murid memahami setiap takrif tetapi masih kehilangan markah apabila soalan menyembunyikan jarak atau arah. Corak itulah yang diperhatikan oleh guru kami dalam tuisyen Fizik dalam talian satu dengan satu.