Bab 1 membahas tentang kerja, tenaga, dan kuasa. Kerja adalah perubahan keadaan suatu benda akibat gaya yang dikenakan. Tenaga memungkinkan suatu benda melakukan kerja dan dapat berpindah antar bentuk seperti tenaga mekanik dan kimia. Terdapat hubungan antara kerja dan tenaga di mana kerja dapat memindahkan tenaga ke dalam atau keluar dari suatu sistem.

1. FIZIK 2 PH 2081
BAB 1: KERJA, TENAGA, DAN KUASA
CHAPTER 1: WORK, ENERGY, & POWER

2. 1.1 KERJA (WORK)

3. 1.1. Kerja
Kerja bermaksud perubahan jasad dari suatu keadaan kepada keadaan
yang lain apabila dikenakan satu daya atau tenaga.
Kerja merupakan suatu kuantiti skalar yang ditakrifkan sebagai hasil darab
komponen daya, F yang bertindak ke atas suatu jasad yang selari dengan
sesaran, s jasad tersebut. Formula kerja dinyatakan seperti di bawah :-
W = F x s
Di mana :-
W = Kerja (Unit SI : Joule (J))
F = Daya (Unit SI : Newton (N))
s = Anjakan pada arah tindakan daya (Unit SI : meter (m))

4. Contoh 1 :
Satu daya sebanyak 5N dikenakan ke atas
sebuah kotak sehingga menyebabkan ia
bergerak sejauh 5m. Kirakan kerja yang
dilakukan.
Penyelesaian:
Diberi,
Daya, F = 5 N Jisim, m = 10 kg Sesaran, s = 5 m
Formula yang diberikan adalah,
W = F x s
= 5N x 5m
= 25 J

5. Rajah 1-1 menunjukkan suatu daya malar, F yang
bertindak ke atas suatu jasad dan menggerakkan jasad itu
kepada suatu sesaran, s pada arah yang ditunjukkan.
Kerja yang dilakukan oleh daya malar, F diberi oleh hasil
darab skalar F dengan s.

7. Rajah 1-2 menunjukkan apabila suatu jasad bergerak
dengan halaju seragam,
v di atas suatu permukaan licin, tiada kerja dilakukan oleh
berat jasad, W ataupun daya tindakbalas, R. Ini
disebabkan kedua-dua W dan R adalah serenjang kepada
arah sesaran.

8. Apabila spring dipanjangkan dan tidak melebihi had kenyalnya, daya F untuk suatu
pemanjangan x diberikan oleh Hukum Hooke sebagai :

9. Contoh 2 :
Rajah 1-4 menunjukkan blok kayu 5kg ditolak secara
mengufuk di atas permukaan rata kasar yang mempunyai
daya geseran 10N sejauh 0.5m. Kemudian blok kayu
diangkat secara menegak setinggi 2m. Hitung kerja yang
dilakukan apabila blok
kayu digerakkan secara :-
i. Mengufuk
ii. Menegak

12. TENAGA (ENERGY)

13. 1.2. Tenaga
i. Tenaga ialah suatu kuantiti yang membolehkan suatu jasad melakukan kerja.
ii. Tenaga wujud dalam pelbagai bentuk seperti tenaga mekanik, tenaga kimia, tenaga
nuklear dan sebagainya.
iii. Tenaga boleh berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lain seperti dari tenaga
elektrik kepada tenaga haba.
iv. Tenaga juga boleh berpindah masuk ke satu sistem atau keluar dari satu sistem
sekiranya kerja dilakukan atau dikenakan oleh sistem tersebut dan terdapat
perubahan suhu antara dua sistem tersebut.
v. Tenaga merupakan satu kuantiti skalar dan berunit Joule ( J ) .

14. 1.2.1. Hubungan Kerja dan Tenaga
i. Kerja melibatkan dalam memindahkan tenaga dari satu sistem ke satu sistem
yang lain.
ii. Kerja yang dikenakan ke atas sistem menyebabkan tenaga dialirkan ke dalam
sistem tersebut ,
iii. Sebaliknya jika kerja dilakukan oleh sistem tersebut ia akan menyebabkan
kerja dipindahkan keluar dari sistem tersebut.
iv. Dalam bab ini kita hanya akan membincangkan tenaga mekanik.
v. Dua bentuk utama tenaga ini ialah tenaga kinetik dan tenaga keupayaan.

15. 1.2.2. Tenaga Kinetik
Tenaga kinetik ialah tenaga yang dimiliki oleh sesuatu jasad yang disebabkan oleh
pergerakan atau halajunya.
Katakan,
apabila suatu daya bersih F, (Force)
bertindak ke atas suatu jasad berjisim m, (mass)
suatu pecutan seragam, a terhasil. (accerelation)
Jika s ialah sesaran jasad itu,
selepas suatu masa t, (time)
maka kerja yang dilakukan oleh daya bersih F ialah:-

16. (3rd Equation of Motion)

17. Oleh yang demikian formula tenaga kinetik suatu jasad itu ialah :-