Jawapan Buku Teks Fizik Tingkatan 4 Kssm Aktiviti 13 Work Exclusive //free\\ < Cross-Platform >
Aktiviti 13: Kerja (Work) — Jawapan Buku Teks Fizik Tingkatan 4 KSSM (Eksklusif)
Pengenalan singkat
Aktiviti 13 dalam Buku Teks Fizik Tingkatan 4 (KSSM) membincangkan konsep kerja (work) dalam fizik, definisi, formula serta aplikasi praktikal. Di bawah ini disediakan penerangan ringkas, langkah penyelesaian untuk contoh soalan biasa dalam aktiviti, dan titik penting untuk rujukan pelajar.
Definisi dan formula utama
- Kerja (W): hasil darab komponen daya sepanjang arah perpindahan dan magnitud perpindahan.
W = F × s × cosθ
Di mana F = daya (N), s = jarak perpindahan (m), θ = sudut antara arah daya dan perpindahan. - Unit: joule (J) — 1 J = 1 N·m.
- Jika daya selari dengan perpindahan, W = F × s.
- Jika tiada perpindahan (s = 0) atau daya tegak lurus perpindahan (cos90° = 0), kerja = 0.
Langkah umum menyelesaikan soalan Aktiviti 13
- Kenal pasti daya (F), perpindahan (s) dan sudut (θ).
- Pastikan unit (convert cm → m jika perlu).
- Kira komponen daya sepanjang arah perpindahan: F‖ = F × cosθ.
- Gunakan W = F‖ × s atau terus W = F × s × cosθ.
- Nyatakan jawapan dengan unit joule dan pembulatan sesuai (biasanya 2–3 sf bergantung arahan).
Contoh soalan dan penyelesaian ringkas (bergaya aktiviti)
Soalan 1: Seseorang menarik kotak dengan daya 20 N pada sudut 30° terhadap mendatar dan kotak bergerak sejauh 5 m mendatar. Hitung kerja yang dilakukan oleh daya tersebut.
Penyelesaian: W = F s cosθ = 20 × 5 × cos30° = 100 × 0.866 = 86.6 J. Aktiviti 13: Kerja (Work) — Jawapan Buku Teks
Soalan 2: Daya 15 N bertindak tegak lurus pada perpindahan 4 m. Berapakah kerja?
Penyelesaian: cos90° = 0 → W = 0 J.
Soalan 3: Daya 10 N menolak kotak 2 m ke atas cerun; daya selari dengan cerun. Hitung kerja.
Penyelesaian: W = 10 × 2 = 20 J.
Perkara penting & kesilapan biasa
- Jangan lupa sudut mesti antara arah daya dan perpindahan; jika soalan beri sudut terhadap garis lain, lukis vektor untuk tentukan θ.
- Pastikan perpindahan yang diambil adalah sepanjang arah daya untuk guna formula terus.
- Jangan samakan kerja dengan tenaga — kerja adalah pemindahan tenaga (jumlah kerja bertambah = perubahan tenaga kinetik menurut Teorem Kerja-Energi).
- Unit mesti konsisten (gunakan meter untuk perpindahan).
Soalan sambungan (untuk latihan)
- Jika daya 25 N menarik objek pada sudut 120° dan perpindahan 3 m, berapakah kerja?
- Jelaskan bila kerja oleh daya geseran adalah negatif.
Ringkasan (point utama)
- W = F s cosθ; unit J.
- Kerja positif bila komponen daya sehala dengan perpindahan, negatif bila berlawanan arah.
- Jika tiada komponen daya sepanjang perpindahan → kerja = 0.
Jika anda mahu, saya boleh:
- Sediakan jawapan lengkap untuk soalan nombor tertentu dari Buku Teks Aktiviti 13 (nyatakan nombor soalan), atau
- Hasilkan lembaran kerja latihan tambahan dengan penyelesaian langkah demi langkah.
Contoh Soalan Peperiksaan (SPM) yang Diadaptasi daripada Aktiviti 13
Jadual di bawah menunjukkan keputusan eksperimen untuk menentukan indeks biasan blok kaca.
| i (°) | r (°) | |---|---| | 20 | 13 | | 30 | 19 | | 40 | 25 |(a) Hitungkan nilai sin i / sin r bagi setiap set.
(b) Apakah nilai purata indeks biasan kaca itu?
(c) Jika eksperimen diulang dengan blok perspeks (n=1.49), ramalkan nilai r apabila i = 40°.
Jawapan:
(a) 20°: 0.3420 / 0.2250 = 1.52; 30°: 0.5000 / 0.3256 = 1.54; 40°: 0.6428 / 0.4226 = 1.52.
(b) Purata = 1.527 ≈ 1.53.
(c) 1.49 = sin 40° / sin r → sin r = 0.6428 / 1.49 = 0.4314 → r = sin⁻¹(0.4314) = 25.5°. Kerja (W): hasil darab komponen daya sepanjang arah
Conclusion
Understanding the concept of work in physics is essential for analyzing and solving problems related to energy transfer. Aktiviti 13 in the Fizik Tingkatan 4 KSSM textbook is a valuable resource for students to deepen their understanding of how work is calculated and applied in various scenarios. By mastering this concept, students can better comprehend more advanced topics in physics.