Soalan 11:
Gambar foto 3 menunjukkan sebuah hoverkraf yang dapat bergerak di darat atau di atas permukaan air dengan pantas kerana disokong oleh suatu lapisan udara yang terperangkap di bawahnya. Hoverkraf yang berjisim 25 000 kg, bermula daripada keadaan rehat dan kipas enjinnya menjanakan satu daya tujahan, F sebanyak 22 000 N.
(a) Tentukan pecutan awal hoverkraf itu dengan menganggap bahawa tiada kesan geseran pada ketika itu.
(b) Apakah fungsi lapisan udara yang terperangkap di bawah hoverkraf itu?
Jawapan:
(a)
$$ \begin{aligned} &\begin{aligned} F & =m a \\ 22000 & =25000 a \\ a & =\frac{22000}{25000} \end{aligned}\\ &\text { Pecutan awal hoverkraf, } a=0.88 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-2} \end{aligned} $$
(b)
Lapisan udara yang terperangkap di bawah hoverkraf akan mengurangkan geseran di antara dasar hoverkraf dengan permukaan air.
Oleh itu, hoverkraf dapat bergerak dengan pantas.
Gambar foto 3 menunjukkan sebuah hoverkraf yang dapat bergerak di darat atau di atas permukaan air dengan pantas kerana disokong oleh suatu lapisan udara yang terperangkap di bawahnya. Hoverkraf yang berjisim 25 000 kg, bermula daripada keadaan rehat dan kipas enjinnya menjanakan satu daya tujahan, F sebanyak 22 000 N.
(a) Tentukan pecutan awal hoverkraf itu dengan menganggap bahawa tiada kesan geseran pada ketika itu.
(b) Apakah fungsi lapisan udara yang terperangkap di bawah hoverkraf itu?
Jawapan:
(a)
$$ \begin{aligned} &\begin{aligned} F & =m a \\ 22000 & =25000 a \\ a & =\frac{22000}{25000} \end{aligned}\\ &\text { Pecutan awal hoverkraf, } a=0.88 \mathrm{~m} \mathrm{~s}^{-2} \end{aligned} $$
(b)
Lapisan udara yang terperangkap di bawah hoverkraf akan mengurangkan geseran di antara dasar hoverkraf dengan permukaan air.
Oleh itu, hoverkraf dapat bergerak dengan pantas.
Soalan 12:
Kok Chew dan Zulkefli ingin menentukan pecutan graviti Bumi. Mereka bercadang menggunakan bola pingpong yang akan dilepaskan dari tingkat tiga bangunan sekolah mereka. Bincangkan kesesuaian penggunaan bola pingpong dalam eksperimen ini.
Jawapan:
Cadangan jawapan:
– Bola pingpong tidak sesuai digunakan dalam eksperimen ini.
– Bola pingpong sangat ringan.
– Pergerakan bola pingpong mudah dipengaruhi oleh rintangan udara.
– Maka, bola pingpong tidak jatuh dalam keadaan jatuh bebas.
Kok Chew dan Zulkefli ingin menentukan pecutan graviti Bumi. Mereka bercadang menggunakan bola pingpong yang akan dilepaskan dari tingkat tiga bangunan sekolah mereka. Bincangkan kesesuaian penggunaan bola pingpong dalam eksperimen ini.
Jawapan:
Cadangan jawapan:
– Bola pingpong tidak sesuai digunakan dalam eksperimen ini.
– Bola pingpong sangat ringan.
– Pergerakan bola pingpong mudah dipengaruhi oleh rintangan udara.
– Maka, bola pingpong tidak jatuh dalam keadaan jatuh bebas.
Soalan 13:
Andaikan diri anda sebagai seorang jurutera yang ditugaskan untuk mencipta model kereta api laju di Malaysia. Kereta api ini perlu bergerak laju dengan cara terapung di atas landasan. Lukiskan model kereta api anda dan senaraikan ciri-cirinya dengan mengambil kira rupa bentuk, bahan, cara pergerakan dan aspek keselamatan yang digunakan oleh model kereta api anda.
Jawapan:
Cadangan jawapan:
– Lakaran mengikut kreativiti murid.
– Rupa bentuk kereta api laju harus ‘streamline’, terutama bahagian depannya harus tajam dan melengkung supaya mempunyai bentuk aerodinamik untuk mengurangkan rintangan udara.
– Badan kereta api dibina daripada bahan yang berketumpatan kecil supaya jisim keseluruhannya ringan dan dapat menghasilkan pecutan yang kuat untuk daya tujahan enjin yang sama. (F = ma, untuk F yang sama, apabila m kecil, maka a besar).
– Sistem elektromagnet yang menghasilkan kutub magnet yang sama di antara landasan dengan bahagian bawah kereta api laju untuk mengapungkan kereta api di atas landasan.
– Kereta api perlu dilengkapi dengan tali pinggang keledar dan sandaran kepala untuk mengelakkan atau mengurangkan kecederaan akibat kemalangan.
– Bahan api yang boleh digunakan untuk kereta api ini haruslah mesra alam. Oleh itu, kereta api ini boleh menggunakan tenaga elektrik yang terjana dari sumber tenaga boleh baharu.
Andaikan diri anda sebagai seorang jurutera yang ditugaskan untuk mencipta model kereta api laju di Malaysia. Kereta api ini perlu bergerak laju dengan cara terapung di atas landasan. Lukiskan model kereta api anda dan senaraikan ciri-cirinya dengan mengambil kira rupa bentuk, bahan, cara pergerakan dan aspek keselamatan yang digunakan oleh model kereta api anda.
Jawapan:
Cadangan jawapan:
– Lakaran mengikut kreativiti murid.
– Rupa bentuk kereta api laju harus ‘streamline’, terutama bahagian depannya harus tajam dan melengkung supaya mempunyai bentuk aerodinamik untuk mengurangkan rintangan udara.
– Badan kereta api dibina daripada bahan yang berketumpatan kecil supaya jisim keseluruhannya ringan dan dapat menghasilkan pecutan yang kuat untuk daya tujahan enjin yang sama. (F = ma, untuk F yang sama, apabila m kecil, maka a besar).
– Sistem elektromagnet yang menghasilkan kutub magnet yang sama di antara landasan dengan bahagian bawah kereta api laju untuk mengapungkan kereta api di atas landasan.
– Kereta api perlu dilengkapi dengan tali pinggang keledar dan sandaran kepala untuk mengelakkan atau mengurangkan kecederaan akibat kemalangan.
– Bahan api yang boleh digunakan untuk kereta api ini haruslah mesra alam. Oleh itu, kereta api ini boleh menggunakan tenaga elektrik yang terjana dari sumber tenaga boleh baharu.
