Apakah itu Leraian Daya? Artikel ini akan membincangkan maksud leraian daya dan cara pengiraan untuk menentukan setiap daya.
Definisi
Leraian Daya adalah satu kaedah untuk menguraikan satu daya tunggal kepada dua daya yang berserejang. Kaedah ini adalah terbalik dengan cara pengiraan Daya Paduan.
Jika Daya paduan kita akan cuba kira vektor daripada 2 daya yang berlainan. Maka, leraian daya adalah untuk memecahkan daya paduan itu kepada 2 daya yang berbeza.
Pengenalan
Setiap objek yang berjisim pasti ada daya yang bertindak ke atasnya iaitu daya berat, simbolnya adalah W dan arahnya sentiasa ke bawah. Daya yang kedua adalah daya daripada permukaan jalan iaitu tindak balas normal, simbolnya R arahnya sentiasa ke atas. jika melibatkan beg, kereta, basikal atau apa sahaja yang bergerak di atas permukaan jalan, daya yang bertindak diantara roda dan permukaan jalan disimbolkan sebagai sebagai FR iaitu daya geseran. Daya geseran sentiasa bertentangan dengan daya arah pergerakan objek. Daya yang terakhir iaitu daya yang melibatkan tarikan iaitu daya tarikan.
Contohnya situasi yang melibatkan tarikan beg. Simbolnya adalah sebagai F iaitu data tarikan. Daya ini bertindak pada tangan yang menarik beg tersebut. Daya tarikan adalah ke atas manakala arah gerakan adalah ke kanan. Hal ini disebabkan oleh daya tarikan yang mempunyai dua komponen daya yang berserenjang iaitu komponen mengufuk iaitu paksi x dan juga komponen menegak iaitu paksi y. Persoalannya bagaimana untuk menentukan daya paduan bagi objek tersebut? Artikel ini akan membincangkan lebih lanjut tentang tajuk leraian daya.
Sebelum itu, apakah yang dimaksudkan dengan daya paduan? Daya paduan bermaksud daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. Lerain daya pula membawa maksud proses meleraikan satu daya tunggal kepada komponen-komponen daya. Sebelum kita menentukan leraian daya, untuk memudahkan kita boleh lihat dengan jelas setiap daya yang bertindak ke atas sesuatu objek, rajah jasad bebas dilukis dan dilabelkan setiap daya yang bertindak. Contoh situasi dalam menarik beg, daya yang berindak atas beg dan rajah jasad bebas adalah seperti di bawah.
Daya berat, (W) daya normal (R) dan daya geseran (FR) kesemuanya berada tepat pada paksi x dan juga paksi y. Berlainan sekali bagi daya tarikan, F yang berada di tengah-tengah antara paksi x dan juga y. Jadi bagaimana kita hendak tentukan daya paduan?
Untuk mengira daya paduan, jika daya itu adalah selari iaitu daya kanan boleh ditolakkan dengan daya kekiri atau sebaliknya dan juga daya keatas boleh ditolakkan dengan daya ke bawah. Berlainan sekali untuk situasi bagi daya tarikan, F yang berada di tengah-tengah antara paksi x dan paksi y. Leraian daya diperlukan untuk menyelesaikan masalah ini.
Kaedah Leraian Daya
Contoh daya tarikan yang bertindak ke atas tangan yang sedang menarik beg, pertama sekali lukiskan komponen mengufuk atau mendatar di atas paksi Fx dan komponen menegak di atas paksi Fy sehingga menjadi segi tiga bersudut tegak. Menggunakan hukum segi tiga nisbah trigonometri, segi tiga yang dilukis boleh ditakrifkan mengikut tiga keadaan iaitu:
Kenal pasti sudut yang berada antara paksi Fx dan paksi Fy.
Sudut akan berubah mengikut situasi dan daya ke atas setiap objek mengikut situasi.
Antara situasi yang melibatkan leraian daya adalah semasa sedang menarik beg, menolak troli, menolak mesin rumput, bingkai gambar yang tergantung di dinding dan banyak lagi. Situasi ini memerlukan pengiraan yang menggunakan hukum trigonometri bagi menghitung daya paduan yang bertindak ke atas setiap daya tarikan yang bertindak ke atas objek itu.
Keseimbangan Daya
Apakah yang dimaksudkan dengan kesimbangan daya? contohnya situasi dimana seorang penari tarian ngajat yang berdiri pegun ketika menari. Dapat diperhatikan bahawa dia tidak jatuh. Situasi ini menerangkan tentang penari tersebut berada dalam keadaan seimbang oleh kerana pecutan penari adalah sifar, tiada daya paduan yang bertindak ke atas penari tersebut. Kesimbangan daya bagi sesuatu objek berlaku apabila daya-daya yang bertindak ke atas objek tersebut menghasilkan daya paduan sifar.
Segi tiga daya boleh dilukis untuk menunjukkan sesuatu objek berada dalam keseimbangan daya. Contohnya lampu yang digantung menggunakan dua tali. Magnitud ketiga-tiga daya iaitu berat lampu dan tegangan tali dilukis secara berturutan pada arah daya yang bertindak ke atas lampu tersebut. Rajah dibawah menunjukkan daya paduan W, P dan T = 0 dan segi tiga daya yang mewakili daya tersebut. Tiga daya, W, P dan T yang berada dalam seimbang dan dilukis secara turutan bagi membentuk satu segi tiga.
Kesimpulan
Proses leraian daya adalah melibatkan dua daya yang berserenjang. Contoh yang mudah adalah dalam situasi dalam permainan tarik upih. Daya tarikan adalah ke atas manakala arah gerakan adalah ke kanan. Hal ini disebabkan oleh daya tarikan yang mempunyai dua komponen daya yang berserenjang iaitu komponen mengufuk iaitu paksi x dan juga komponen menegak iaitu paksi y. Pengiraan setiap daya adalah berlainan mengikut sudut dalam segitiga dan juga bergantung pada situasi berkaitan.
Rujukan
- Buku Teks Fizik KSSM Tingkatan 5