9 Stabiliti

Pusat Graviti Mempengaruhi Kestabilan Objek

Pusat graviti objek1. Suatu objek dapat diimbangkan pada satu titik yang

disebut pusat graviti. 2. Kedudukan pusat graviti suatu objek bergantung pada

bentuk objek itu. Pusat graviti bagi objek yang berbentuk sekata seperti segi empat sama, segi empat tepat, sfera, segi tiga sama sisi, dan silinder terletak di tengah objek.

3. Pusat graviti untuk objek berbentuk tidak sekata tidak semestinya terletak di tengah objek itu.

Aktiviti 9.1: Pusat graviti objek berbentuk sekata dan tidak sekata

Tujuan: Menentukan kedudukan pusat graviti objek berbentuk sekata dan tidak sekata

Bahan: Kadbod, pin, dan benangRadas: Gunting, pemberat 50 g, dan kaki retortProsedur:

1. Gunting kadbod menjadi suatu objek berbentuk tidak sekata.

2. Tebuk tiga lubang pada kadbod dan labelnya P, Q, dan R.3. Gantungkan kadbod itu pada titik P dengan

menggunakan sebatang pin dan benang. Pastikan kadbod itu dapat bergerak bebas.

4. Gantungkan satu pemberat dari titik P.5. Lukiskan satu garis lurus pada kadbod itu dari titik P

mengikut benang.6. Ulangi langkah 3 hingga 5 dengan menggantungkan

kadbod itu pada kedudukan Q dan R.7. Lukiskan titik persilangan bagi garis-garis itu.8. Ulangi langkah 1 hingga 7 dengan beberapa objek sekata

seperti segi empat sama, segi empat tepat, segi tiga, dan bulatan.

Kestabilan

1. Sesuatu objek dikatakan stabil pada kedudukannya jika objek itu tidak mudah tumbang.

2. Kestabilan sesuatu objek dipengaruhi oleh:(a) kedudukan pusat graviti.(b) keluasan tapak.

Radas yang manakah lebih mudah tumbang, silinder penyukat atau kelalang kon?

3. Kesan kedudukan pusat graviti ke atas kestabilan.(a) semakin rendah kedudukan pusat graviti sesuatu

objek, semakin stabil objek itu.

(b) apabila blok papan dicondongkan, bongkah kayu A pada rajah yang ditunjukkan akan jatuh terlebih dahulu diikuti oleh B dan akhir sekali C kerana graviti yang paling tinggi diikuti oleh bongkah B dan C.

4. Kesan keluasan tapak ke atas kestabilan.(a) semakin luas tapak sesuatu objek, semakin stabil

objek itu.

(b) apabila blok papan dicondongkan, bongkah kayu X pada rajah yang berikut akan jatuh terlebih dahulu diikuti oleh Y dan Z kerana bongkah kayu X mempunyai luas yang paling kecil diikuti oleh bongkah kayu Y dan Z.

Aplikasi Prinsip Kestabilan1. Beberapa contoh aplikasi prinsip kestabilan yang

berdasarkan kepada pusat graviti yang rendah adalah seperti yang berikut:(a) haiwan besar seperti gajah dan badak mempunyai

kaki yang pendek untuk merendahkan pusat graviti.(b) unta merendahkan badannya semasa beban

dinaikkan atau diturunkan untuk mencapai kestabilan.

(c) penumpang-penumpang sebuah bot dinasihatkan supaya duduk semasa bot bergerak untuk kestabilan bot.

(d) kereta lumba dicipta dengan mempunyai badan kereta yang rendah supaya pusat graviti rendah.

(e) bahagian bawah kenderaan berat seperti lori, bas, dan kereta api dibuat daripada keluli berat serta mempunyai enjin yang berat supaya pusat gravitinya adalah rendah.

(f) barang-barang yang berat biasanya disusun di bahagian bawah barang-barang ringan supaya boleh mencapai kestabilan.

2. Beberapa contoh aplikasi prinsip kestabilan yang berdasarkan kepada keluasan tapak yang besar adalah seperti yang berikut:(a) haiwan berkaki empat yang tinggi seperti zirafah

mengangkangkan kakinya untuk mengekalkan kestabilan badannya semasa meminum air.

(b) perkakas rumah seperti kipas meja, meja, dan kerusi direka dengan mempunyai tapak yang luas.

(c) pasangan roda tambahan kecil dipasangkan pada basikal kanak-kanak dan motosikal supaya mudah ditunggang tanpa tumbang.

(d) alat-alat makmal seperti kaki retort, kelalang kon, tungku kaki tiga, dan penunu Bunsen mempunyai tapak yang lebar untuk tujuan kestabilan.

(e) orang tua menambah luas tapak semasa berjalan dengan menggunakan tongkat.

(f) seorang peserta acara mengangkat berat akan mengangkangkan kakinya untuk menambahkan kestabilannya.

Eksperimen 9.1: Faktor-faktor yang mempengaruhi kestabilan objek

Tujuan: Mengkaji kestabilan objek dengan memanipulasikan ketinggian dan keluasan tapak objek

Pernyataan masalah: Bagaimanakah ketinggian dan keluasan tapak mempengaruhi kestabilan objek?

Hipotesis: Semakin rendah kedudukan pusat graviti, semakin stabil objek itu.

Pemboleh ubah:yang dimanipulasikan: Kedudukan pusat graviti objekyang bergerak balas: Kestabilan objekyang dimalarkan: Keluasan tapak objek, saiz, dan bentuk

plastisinBahan: Plastisin, mancis, dan papan

Prosedur:1. Gunakan plastisin dan mancis untuk menyediakan

model P dan model Q seperti yang ditunjukkan dalam Rajah (a).

2. Sediakan model P lebih tinggi daripada model Q.3. Letakkan model P dan model Q di atas papan.4. Condongkan papan dengan perlahan-lahan.5. Catatkan pemerhatian tentang model plastisin yang

tumbang terlebih dahulu.

Rajah (a)