Kalkulator Daya Bersih

- 06 April 2025
| |

Jumlah daya pada objek adalah jumlah vektor semua daya individu yang bertindak ke atasnya. Ia menentukan pecutan objek mengikut Hukum Kedua Newton: F = ma.

Kalkulator ini membantu anda menentukan jumlah daya dalam satu dimensi (di sepanjang garis lurus) dengan menambah daya dengan arah mereka.

Mengenai Daya dan Hukum Newton

Daya adalah dorongan atau tarikan yang menyebabkan objek bergerak. Jumlah daya pada objek adalah jumlah vektor semua daya individu yang bertindak ke atasnya.

Hukum Gerakan Newton:
  • Hukum Pertama: Objek yang berada dalam keadaan rehat akan kekal dalam keadaan rehat, dan objek yang bergerak akan kekal bergerak dengan kelajuan dan arah yang sama, kecuali jika dikenakan oleh daya luar yang bersih.
  • Hukum Kedua: Pecutan objek adalah berkadar terus dengan jumlah daya yang bertindak ke atasnya dan berkadar songsang dengan jisimnya (F = ma).
  • Hukum Ketiga: Untuk setiap tindakan, terdapat reaksi yang sama dan bertentangan.
Jenis Daya:
  • Graviti: Daya tarikan antara objek dengan jisim. Dekat permukaan Bumi, Fg = mg, di mana g ≈ 9.8 m/s².
  • Daya Normal: Daya tegak yang dikenakan oleh permukaan ke atas objek yang bersentuhan.
  • Geseran: Daya yang menentang gerakan antara permukaan yang bersentuhan.
  • Tegangan: Daya tarikan yang dikenakan oleh tali, tali pinggang, kabel, atau objek serupa yang lain.
  • Daya Terapan: Sebarang daya yang dikenakan secara langsung ke atas objek oleh objek atau orang lain.
Pertambahan Vektor Daya:

Oleh kerana daya adalah vektor, mereka mempunyai magnitud dan arah. Untuk mencari jumlah daya:

  1. Pecahkan setiap daya kepada komponen x dan y menggunakan trigonometri.
  2. Tambah semua komponen x untuk mendapatkan jumlah daya x.
  3. Tambah semua komponen y untuk mendapatkan jumlah daya y.
  4. Magnitud jumlah daya hasil adalah Fnet = √(Fx² + Fy²).
  5. Arah adalah θ = tan-1(Fy/Fx).
Aplikasi:
  • Kejuruteraan: Menganalisis struktur, merancang mesin, dan memastikan kestabilan
  • Fizik: Meramalkan gerakan objek di bawah pelbagai daya
  • Sukan: Mengoptimumkan prestasi dalam aktiviti yang memerlukan aplikasi daya
  • Pengangkutan: Memahami dinamik kenderaan dan sistem keselamatan

Memahami Kalkulator Daya Bersih

Kalkulator Daya Bersih adalah alat yang membantu anda menentukan daya keseluruhan yang bertindak ke atas objek apabila pelbagai daya dikenakan dalam arah yang berbeza. Ini berdasarkan Hukum Gerakan Kedua Newton, yang menyatakan bahawa daya bersih pada objek menentukan pecutannya.

Formula Daya Bersih:

\[ F_{\text{net}} = \sum F \]

Untuk daya dalam dua dimensi:

\[ F_{\text{net}} = \sqrt{(F_x)^2 + (F_y)^2} \]

\[ \theta = \tan^{-1} \left( \frac{F_y}{F_x} \right) \]

Bagaimana Menggunakan Kalkulator

Ikuti langkah-langkah mudah ini untuk mengira daya bersih yang bertindak ke atas objek:

  • Masukkan Daya: Klik butang "Tambah Daya Lain" untuk memasukkan daya yang bertindak ke atas objek.
  • Pilih Arah: Nyatakan sama ada daya itu adalah sudut, arah kardinal (contohnya, kanan, kiri, atas, bawah), atau diberikan sebagai komponen x dan y.
  • Tetapkan Pilihan: Pilih bilangan tempat perpuluhan dan sistem koordinat (sama ada kanan/atas adalah positif atau kiri/bawah adalah positif).
  • Hitung: Klik butang "Kira Daya Bersih" untuk mendapatkan hasilnya.
  • Lihat Hasil: Kalkulator akan memaparkan daya bersih, arah, dan komponen daya.
  • Hitung Pecutan (Pilihan): Jika anda memasukkan jisim objek, anda juga boleh menentukan pecutannya menggunakan Hukum Kedua Newton \( F = ma \).

Kenapa Menggunakan Kalkulator Ini?

Kalkulator ini memudahkan pengiraan daya dalam masalah fizik, menjadikannya berguna untuk:

  • Pelajar: Membantu memahami Hukum Newton dan penambahan vektor.
  • Jurutera: Berguna untuk analisis daya dalam aplikasi mekanikal dan struktur.
  • Peminat Fizik: Mengira daya dengan cepat tanpa penguraian vektor manual.
  • Guru: Membantu dalam menerangkan konsep daya dengan pengiraan masa nyata.

Soalan Lazim (FAQ)

Apa itu Daya Bersih?

Daya bersih adalah daya keseluruhan yang bertindak ke atas objek setelah menjumlahkan semua daya individu, mempertimbangkan arah mereka. Jika daya bersih adalah sifar, objek akan kekal dalam keadaan rehat atau bergerak pada kelajuan tetap.

Bagaimana Daya Bersih Dihitung?

Kalkulator menambah semua komponen daya mendatar dan menegak secara berasingan, kemudian menentukan daya hasil menggunakan teorem Pythagoras dan trigonometri.

Adakah Kalkulator Ini Boleh Mengendalikan Pelbagai Daya?

Ya! Anda boleh menambah pelbagai daya dan menyatakan arah mereka untuk mendapatkan pengiraan daya bersih yang tepat.

Kenapa Saya Perlu Menyatakan Sistem Koordinat?

Masalah yang berbeza mungkin mendefinisikan arah positif dengan cara yang berbeza. Pilihan ini memastikan hasil yang tepat berdasarkan bingkai rujukan yang anda pilih.

Unit Apa yang Perlu Saya Gunakan?

Daya harus dalam Newton (N), dan jisim harus dalam kilogram (kg) untuk pengiraan pecutan. Kalkulator secara automatik menukar paun dan gram kepada kg jika perlu.

Pemikiran Akhir

Kalkulator Daya Bersih menjadikan pengiraan daya cepat dan mudah. Sama ada anda seorang pelajar, guru, atau profesional, alat ini boleh membantu anda menyelesaikan masalah yang melibatkan interaksi daya dengan ketepatan dan kecekapan.