1.0 TENAGA

1. Dalam kehidupan harian, perkataan ‘kerja’ merujuk kepada hampir semua aktiviti fizikal atau mental.

Rajah 1.1

2. Kerja dilakukan hanya apabila daya menghasilkan gerakan. Kerja dilakukan apabila

anda berjalan ke kolej dan juga apabila kren mengangkat sesuatu beban. Pada Rajah

1.1, lelaki melakukan kerja kerana dia menolak sebuah kotak dan menyebabkan kotak

itu bergerak.

3. Kerja ditakrifkan sebagai hasil darab daya yang bertindak dengan jarak yang dilalui

pada arah tindakan daya.

Kerja =

4. Jika daya F yang bertindak pada suatu objek menyebabkan objek itu bergerak melalui

jarak s dalam arah tindakan daya itu, kerja W yang dilakukan ialah:

W =

5. Unit SI bagi kerja ialah . 1 J ialah kerja yang dilakukan apabila daya 1

newton (N) menggerakkan objek melalui jarak 1 meter (m).

1 J =

Rajah 1.2

1

1.1 Memahami tentang Kerja

Menyatakan Kerja (W) sebagai hasil darab daya (F) dan sesaran (s) suatu objek, iaitu

W =Fs di mana arah sesaran adalah sama dengan arah daya yang dikenakan.1.1.2 Menyatakan bahawa apabila kerja dilakukan, tenaga dipindahkan dari satu objek

ke objek yang lain.

1.0 TENAGA

Contoh 1

Seorang budak menolak basikal dengan daya 25 N melalui satu sesaran 4 m. Kira kerja dilakukan oleh budak itu.

Rajah 1.3

Contoh 2

Seorang wanita mengangkat pasu bunga berjisim 2 kg secara menegak hingga mencapai ketinggian 0.4 m. Kira kerja dilakukan oleh wanita itu. (Diberi g = 9.8 m s-2)

Rajah 1.4

2

Penyelesaian:

Penyelesaian:

1.0 TENAGA

6. Tiada kerja dilakukan apabila daya dikenakan pada objek tetapi tiada sesaran berlaku.

Objek pegun

Seorang pelajar mengalas beg dan berdiri menunggu bas.

Arah gerakan objek serenjang dengan daya yang dikenakan

Seorang pelayan sedang membawa sedulang makanan dan berjalan.

Tiada daya dikenakan ke atas objek dalam arah sesarannya (Objek bergerak kerana inersianya)

Satelit mengorbit dalam angkasa. Tiada geseran di angkasa. Tiada daya bertindak pada arah gerakan orbit.

Jadual 1.1

7. Tenaga diperlukan untuk melakukan kerja.

3

1.0 TENAGA

Uji diri 1

1. Seorang pelajar mengangkat satu beg berjisim 15 kg ke atas bahunya melalui jarak mencancang sepanjang 1.5 m seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.5. Berapakah kerja yang dilakukan oleh pelajar itu?

Rajah 1.5

2. Daya 200 N dikenakan kepada satu omboh. Jika omboh itu bergerak sebanyak 5 cm, kirakan kerja yang dilakukan kepada omboh tersebut

.

3. Seorang pelajar menolak satu kotak di atas sebuah troli dengan kerja 100J. Kotak itu bergerak sebanyak 5 m. Berapakah daya yang digunakan oleh pelajar tersebut.

Rajah 1.6

4

penyelesaian

penyelesaian

penyelesaian

1.0 TENAGA

Tenaga

1. Tenaga ditakrifkan sebagai untuk melakukan kerja.

2. Unit SI bagi tenaga adalah sama dengan unit kerja, iaitu

3. Tenaga mempunyai banyak bentuk yang berbeza dan boleh bertukar dari satu bentuk

yang lain.

Sebagai contoh, motor elektrik menukarkan tenaga elektrik ke tenaga mekanikal.

4. Kerja dilakukan apabila tenaga ditukarkan dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

Sebagai contoh, tenaga kimia di dalam petrol ditukarkan kepada tenaga haba di mana

ia menjana enjin untuk membolehkan ia bergerak.

Tenaga Kinetik

1. Tenaga kinetik ialah tenaga yang oleh suatu objek kerana gerakannya.

Sebarang objek yang mempunyai tenaga kinetik.

Rajah 2.1

5

1.2 Memahami tentang Tenaga dan Kuasa

1.2.1 Menyatakan maksud tenaga1.2.2 Menerangkan maksud tenaga kinetik dengan mengunakan formula

Ek=

12

mv2

1.2.3 Menerangkan maksud tenaga keupayaan dengan menggunakan formula

Ep=mgh1.2.4 Menyatakan prinsip keabadian tenaga.1.2.5 Menyatakan maksud kuasa dan menyatakan

P=W

t

m kg

v ms-1F J

1.0 TENAGA

2. Untuk memecutkan objek berjisim m dari keadaan pegun sehingga ia mencapai halaju

v, daya bersih F perlu dikenakan.

Rajah 2.2

3. yang dilakukan oleh daya untuk memecutkan suatu objek

ditukarkan kepada . Maka tenaga kinetik bagi suatu

objek berjisim m yang bergerak dengan halaju v diberikan oleh

Ek =

Contoh 1:

Sebiji bola berjisim 1 kg bergerak di permukaan lantai dengan halaju sekata 5 m s-1. Berapakah kerja yang dilakukan oleh bola itu?

Rajah 2.3

Contoh 2:

Satu jasad berjisim 4 kg sedang bergerak dengan halaju 4.5 m s-1. Kira tenaga kinetik

yang dipunyai oleh jasad itu.

6

Penyelesaian:

Penyelesaian:

1.0 TENAGA

Tenaga Keupayaan Graviti

1. Tenaga keupayaan graviti ialah tenaga yang dipunyai oleh suatu objek disebabkan

oleh dari aras muka bumi. (Rajah 2.4)

Rajah 2.4 Rajah 2.5

2. Untuk menaikkan objek berjisim m melalui tinggi tegak h, daya ke atas yang sama

dengan beratnya mg mesti dikenakan.

3. Kerja yang dilakukan untuk menaikkan objek itu ‘tersimpan’ dalam objek itu sebagai

4. Maka, tenaga keupayaan graviti objek, diberikan oleh

Ep = kerja yang dilakukan

= daya x jarak

= mg x h

Ep =

Contoh 3:Sebuah buku berjisim 2 kg diletakkan di atas satu meja. Ketinggian permukaan meja itu dari lantai ialah 1.5 m seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.6. Berapakah tenaga keupayaan graviti yang dimiliki oleh kotak itu?

Rajah 2.6

7

Penyelesaian:

1.0 TENAGA

Prinsip Keabadian Tenaga1. Prinsip Keabadian Tenaga menyatakan bahawa tenaga boleh dicipta

atau dimusnahkan, tetapi boleh berubah daripada satu bentuk ke bentuk yang lain.

Prinsip ini menyatakan bahawa jumlah tenaga dalam sistem tertutup kekal malar.

Rajah 2.7

Perubahan bentuk tenaga ialah

Rajah 2.8

8

2. Bagi suatu objek berjisim m yang jatuh bebas dari keadaan

pegun, tenaga keupayaan yang hilang adalah sama

dengan tenaga kinetik yang diperoleh oleh objek, dengan

andaian geseran udara diabaikan.

Oleh itu,

di mana v1 ialah halaju objek sejurus sebelum objek itu

terkena lantai. (Rajah 2.7)

3.Jika objek dalam Rajah 2.8 melantun setinggi h2 selepas

terkena lantai, maka tenaga kinetik maksimum semasa

gerakan ke atas adalah sama dengan tenaga keupayaan

pada tinggi h2 itu.

Maka,

di mana v2 ialah halaju objek sejurus selepas ia

meninggalkan lantai.

1.0 TENAGA

4. Bagi suatu objek yang menggelongsor menuruni satu landasan cerun lian seperti

dalam Rajah 2.9. Tenaga keupayaan di bahagian atas landasan adalah

dengan tenaga kinetik di dasar landasan. Maka, mgh = 12

mv2

Rajah 2.9

di mana v ialah halaju objek pada dasar landasan.

9

1.0 TENAGA

Contoh 4:Sebiji bola keluli berjisim 2 kg dilepaskan dari ketinggian 8 m. selepas terkena lantai, bola keluli itu didapati melantun ke atas pada ketinggian 3.2 m seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.10.

Rajah 2.10

Penyelesaian:

10

a) Jika rintangan udara boleh diabaikan dan pecutan graviti, g = 9.8 m s-2, tentukan

(i) Tenaga kinetik bola keluli itu sejurus sebelum terkena lantai.

(ii) halaju bagi bola itu apabila mencapai lantai

(iii) tenaga kinetik bola keluli itu sejurus selepas terkena lantai.

b) Terangkan mengapa bola keluli itu tidak dapat melantun ke tinggi asalnya.

1.0 TENAGA

Kuasa

1. Kuasa ditakrifkan sebagai kerja yang dilakukan.

Kuasa =

2. Jika W mewakili kerja yang dilakukan dan t mewakili masa yang diambil, maka kuasa P

diberikan oleh

P =

3. Unit SI kuasa ialah . Satu watt ialah kuasa yang dijanakan apabila 1 joule

kerja dilakukan dalam masa 1 saat.

4. Unit kuasa yang lebih besar adalah kilowatt (kW) dan megawatt (MW).

1 kW = 1 000 W

= 103 W

1 MW = 1 000 000 W

= 106 W

Contoh 5:Jika sebuah mesin melalukan 600 J kerja selama 12 s, Kirakan kuasa mesin tersebut.

11

Fokus konsepKuasa enjin biasanya disebut dalam unit kuasa kuda (hp). Unit ini digunakan oleh James Watt untuk menghuraikan kuasa enjin stim yang diciptanya dalam sebutan bilangan kuda yang dapat digantikan oleh enjin itu. Walaupun kuasa kuda bukan unit SI, tetapi masih biasa digunakan. Selain menghuraikan kuasa enjin, kuasa kuda juga digunakan dalam menghuraikan kuasa peralatan elektrik seperti penyaman udara. Satu kuasa kuda adalah sama dengan kira – kira 746 W

Penyelesaian:

1.0 TENAGA

Uji diri 2

1. Satu 50 kg pelantak cerucuk menghentak cerucuk dengan halaju 8 ms-1. Kirakan tenaga kinetik yang ada pada pelantak cerucuk apabila menghentak cerucuk itu.

2. Sebuah kotak berjisim 8 kg diletakkan di atas satu rak yang berada pada ketinggian 0.2

m di atas sebuah meja. Jika ketinggian permukaan meja itu dari lantai ialah 0.5 m

seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.11. Berapakah tenaga keupayaan graviti yang

dimilik oleh kotak itu dengan merujuk kepada

a) Permukaan meja

b) Permukaan lantai

Rajah 2.11

12

penyelesaian

penyelesaian

1.0 TENAGA

3. Sebuah 1 000 kg kereta dan sebuah 10 000 kg bas masing masing bergerak dengan halaju 30 m s-1. Manakah satu akan bergerak dengan tenaga kinetik yang lebih tinggi?

4. Tali sawat di lapangan terbang menggunakan 8 s untuk menggerakkan satu beg sepanjang 5 m. Jika motor tali sawat itu menghasilkan daya 10 000 N,

a) kirakan kuasa motor itu.

Rajah 2.12

13

penyelesaian

penyelesaia

1.0 TENAGA

b) Jika tali sawat itu menghasilkan daya 15 000 N untuk membawa beban tambahan. Berapakah masa yang digunakan untuk mengerakkan beg sejauh 5 m?

5. Seorang pelajar berjisim 45 kg berlari menaiki satu tangga yang mempunyai 50 anak tangga, tinggi setiap anak tangga adalah 20 cm seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.13

Rajah 2.13

14

penyelesaia

penyelesaia

a) Berapakah kerja yang dilakukan oleh

pelajar itu?

b) Berapakah kuasa yang dijanakan oleh

pelajar itu, jika dia mengambil masa 22 s

untuk sampai ke anak tangga teratas?

1.0 TENAGA

6. Satu batu dibaling ke atas dengan halaju 20 m s-1. Berapakah ketinggian maksimum yang boleh dicapai oleh batu itu.

15

penyelesaia

1.0 TENAGA

1. Kecekapan bagi sebuah mesin boleh ditakrifkan sebagai kuasa

output yang berguna kepada jumlah kuasa yang dimasukkan ke dalam mesin itu. Maka

nisbah ini biasanya dinyatakan dalam bentuk peratusan.

Jadi,

Kecekapan = atau

= atau

=

2. Mesin dengan 100% kecekapan tidak wujud. Sebahagian tenaga akan hilang untuk

mengatasi geseran dan di bahagian mesin yang bergerak.

3. Memaksimumkan kecekapan adalah penting kerana ini akan membantu memulihara

sumber – sumber. Ini boleh dicapai dengan menghasilkan mesin – mesin yang

mempunyai kecekapan yang tinggi.

4. Dengan adanya teknologi moden, mesin – mesin sekarang adalah jauh lebih bagus

berbanding dengan yang lama.

5. Semua mesin mempunyai kuasa mekanikal masing – masing. Enjin dan bahagian

dalam mesin dicipta untuk menyesuaikan dengan kegunaan masing – masing.

Contohnya, foklif (Rajah 3.1) diciptakan untuk mengangkut beban yang ringan

manakala kren (Rajah 3.2) dicipta untuk mengangkat beban yang lebih berat.

Rajah 3.1 Rajah 3.2

16

1.3 Mengaplikasi kecekapan

1.3.1 Menerangkan maksud kecekapan sesuatu alat menggunakan formula

Kecekapan=Kuasa output

Kuasa input× 100%

1.3.2 Menyelesaikan masalah yang melibatkan kerja, tenaga, kuasa dan kecekapan.

1.0 TENAGA

Contoh 1:Satu jet hidraulik digunakan untuk mengangkat sebuah kereta. Jika kerja input pada jet ialah 6 000J dan kerja output pada kereta ialah 5 000J. Berapakah kecekapan jet hidraulik itu?

Contoh 2: Sistem takal pada Rajah 3.3 digunakan untuk mengangkat enjin daripada sebuah kenderaan. Seorang mekanik menarik takal sepanjang 3 m dengan daya 2 500 N. Enjin tersebut mempunyai berat 13 200 N diangkat setinggi 0.5 m. Kirakana) Kerja inputb) kerja outputc) Kecekapan sistem takal itu.

17

Penyelesaian:

Penyelesaian: Rajah 3.3

1.0 TENAGA

Cara-cara Meningkatkan Kecekapan Alat-alat Elektrik

Uji diri 3

18

a) Alat Penghawa dingin

1. Memadamkan suis jika tidak diguna.2. Membeli penghawa dingin yang

mempunyai kuasa sesuai mengikut saiz bilik.

3. Tutup semua pintu dan tingkap bilik untuk mengelakkan udara sejuk daripada mengalir ke luar bilik.

b) Peti Sejuk

1. Sentiasa ingat menutup pintu peti sejuk.

2. Membuka pintu peti sejuk hanya apabila perlu.

3. Memastikan gelung penyejuk sentiasa bersih.

4. Mencairkan air batu dalam peti sejuk dari masa ke masa.

5. Memilih peti sejuk yang mempunyai muatan yang sesuai dengan bilangan ahli keluarga. Peti sejuk yang besar biasanya mempunyai kecekapan yang lebih tinggi.

c) Lampu

1. Guna lampu berpendafluor untuk menggantikan lampu pijar. Lampu berpendafluor adalah jauh lebih cekap daripada lampu pijar.

2. Menggunakan pemantul cahaya untuk memantulkan cahaya kepada ruang yang diinginkan.

d) Mesin basuh

1. Menggunakan mesin basuh "front-loading" kerana ia memerlukan air dan elektrik yang kurang. 

2. Menggunakan mesin basuh hanya anda mempunyai kuantiti baju yang cukup untuk dibasuh. 

1.0 TENAGA

1. Satu daya 250 N digunakan untuk mengangkat suatu beban seberat 1 000 N melalui

jarak 5 m dengan menggunakan sistem takal. Jika daya itu bergerak melalui jarak 30

m, hitungkan

a) kerja yang dilakukan untuk mengangkat beban itu,

b) Kerja yang dilakukan bagi 30 m,

c) kecekapan sistem takal itu.

19

penyelesaia

1.0 TENAGA

2.Suatu beban 200 N diangkat melalui jarak 1.5 m oleh sebuah mesin apabila daya F bergerak melalui jarak sepanjang 6 m seperti yang ditunjukkan dalam Rajah Rajah 3.4. Jika kecekapan mesin itu adalah 80%, hitungkan

a) Kerja yang dilakukan oleh mesin itu,

b) nilai daya F

c) tenaga yang hilang dari mesin itu.

Rajah 3.4

20

penyelesaia

1.0 TENAGA

Pengubah Tenaga

1. Pengubah tenaga merupakan alat yang bertindak satu bentuk

tenaga ke bentuk tenaga yang lain.

2. Pengubah tenaga mekanikal menukarkan tenaga mekanikal kepada bentuk yang lain.

Alternator (Rajah 4.1), kincir angin (Rajah 4.2) dan penjana kuasa (Rajah 4.3) adalah

contoh pengubah tenaga mekanikal.

Rajah 4.1 Rajah 4.2 Rajah 4.3

3. Pengubah tenaga terma menukarkan tenaga terma kepada bentuk yang lain. Jalur

dwilogam (Rajah 4.4), termopil (Rajah 4.5) dan enjin pembakaran dalam (Rajah 4.6)

adalah contoh pengubah tenaga terma.

Rajah 4.4 Rajah 4.5 Rajah 4.6

21

1.4 Memahami tentang Pengubah Tenaga

1.4.1 Menjelaskan maksud pengubah tenaga.1.4.2 Menerangkan bagaimana perubahan tenaga berlaku dalam contoh pengubah

tenaga dalam sistem mekanikal (alternator), terma (enjin) dan elektrik (motor elektrik).

1.0 TENAGA

4.Pengubah tenaga elektrik menukarkan tenaga elektrik kepada pelbagai bentuk tenaga

yang lain. Contohnya, pengisar (Rajah 4.7) menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga

mekanikal dan tenaga bunyi. Lampu (Rajah 4.8) menukarkan tenaga elektrik kepada

tenaga cahaya.

Rajah 4.7 Rajah 4.8

5. Pengubah tenaga adalah penting dalam kehidupan harian kita :

a) Untuk mengaplikasikan sumber tenaga yang di sekeliling kita mengikut keperluan

dan kehendak.

b) Dapat menjimatkan pengunaan satu sumber tenaga sahaja.

c) Untuk menambahkan lagi sumber tenaga yang boleh digunakan di dalam

kehidupan kita.

Pengubah Tenaga Mekanikal - Alternator

1. Alternator ialah satu alat (GENERATOR) untuk mengubah

kepada (arus ulang alik). Biasanya, alternator terdapat di dalam

komponen enjin kereta.

2. Alternator (Rajah 4.9) terdiri daripada dua bahagian:

a) Bahagian Pemegun (stator) - satu set belitan wayar atau kabel elektrik (tembaga)

yang tetap.

b) Bahagian Rotor – gabungan kutub magnet yang bergerak

Rajah 4.9 Rajah 4.10

22

1.0 TENAGA

3. Rotor disambungkan kepada engin oleh satu tali. Enjin kereta menyebabkan rotor

berpusing. Pusingan rotor yang mengandungi medan magnet bergerak merentasi

kondaktor. Arus elektrik dihasilkan melalui gerakan rotor yang menghasilkan

4. Fungsi alternator adalah untuk menghasilkan arus elektrik secara langsung untuk

bateri kereta yang dicas dan menambahkan kuasa untuk tenaga elektrik yang

digunakan oleh kenderaan.

5. Arus atau frekuensi elektrik bergantung gerakan tenaga mekanikal (putaran rotor).

Semakin tinggi putaran rotor, semakin tinggi arus atau frekuensi elektrik.

Pengubah Tenaga Terma - Enjin

1. Enjin merupakan nadi penggerak bagi sesebuah kenderaan. Enjin menghasilkan

kuasa apabila berlakunya pembakaran pada kebuk pembakaran pada blok enjin.

2. Enjin terbahagi kepada dua jenis, iaitu dan

. Enjin pembakaran luar seperti enjin stim yang

digunakan oleh keretapi (Rajah 4.11) atau kapal yang lama di mana pembakaranya

berlaku di luar.

Rajah 4.11 Rajah 4.12

3. Enjin pembakaran dalam ialah jenis enjin yang mengeluarkan kuasa hasil dari

pembakaran bahan api dan pengoksida (biasanya udara) berlaku dalam ruang

terbatas yang dipanggil kebuk pembakaran

4. Enjin pembakaran dalam dikelaskan kepada dua jenis berdasarkan cara bahan api

dibakar untuk menghasilkan kuasa, iaitu sama ada menggunakan pencucuhan

mampatan (diesel) atau pencucuhan bunga api (petrol). Kedua-dua jenis enjin ini

menjalankan operasinya secara 4 lejang atau 2 lejang.

23

1.0 TENAGA

A) Enjin petrol empat lejang

1. Kebanyakan enjin kereta mempunyai enjin petrol empat lejang dan terdiri daripada

empat silinder.

2. Setiap silinder mempunyai komponen asas

(Rajah 4.13), iaitu

a) ombohb) injap masukc) injap ekzosd) palam pencucuhe) aci engkol Rajah 4.13

3. Setiap enjin empat lejang melakukan empat lejang, iaitu: a) lejang

b) lejang

c) lejang

d) lejang

4. Kitar empat lejang diulangi terus menerus selagi enjin kenderaan dihidupkan.Lejang

pengambilanLejang mampatan Lejang kuasa Lejang ekzos

Omboh bergerak ke

Injap masuk terbuka dan campuran petrol-udara memasuki silinder. (Tenaga

Pada masa yang sama, injap ekzos tertutup.

Omboh bergerak ke atas.

Kedua-dua injap . Campuran petrol-

udara dimampatkan

Kedua-dua injap tertutup.

Palam pencucuh menghasil percikan api untuk itu.

Tekanan gas panas menolak omboh ke bawah. (Tenaga

Omboh bergerak ke atas. Aci engkol mula bergerak. (Tenaga

Injap ekzos terbuka untuk melepaskan gas ekzos ke luar silinder.

Pada masa yang sama, injap masuk tertutup.

Jadual 4.1: Stuktur dan prinsip operasi enjin petrol empat lejang

24

1.0 TENAGA

B) Enjin diesel empat lejang

1. Kebanyakan kenderaan berat seperti lori, bas, kereta api, traktor, kapal dan mesin

dalam bidang pembinaan menggunakan enjin empat lejang.

2. Enjin diesel diperlukan oleh kenderaan berkuasa tinggi.

3. Prinsip operasi enjin diesel pada asasnya adalah sama dengan enjin petrol empat

lejang. Perbezaannya adalah:

a) hanya udara yang boleh masuk ke dalam lejang pengambilan

b) enjin diesel tidak menggunakan palam pencucuh untuk menyalakan bahan api.

Bahan api dinyalakan oleh suhu udara (termampat) yang sangat panas.

Lejang pengambilan Lejang mampatan Lejang kuasa Lejang ekzos

Omboh bergerak ke . Injap masuk

terbuka dan udara memasuki silinder.

Pada masa yang sama, injap ekzos tertutup.

Omboh bergerak ke atas.

Kedua-dua injap Udara

dimampatkan, lalu suhu meningkat.

Kedua-dua injap tertutup.

Diesel dipancitkan oleh pemancit ke dalam udara dinyalakan.

Gas panas yang mengembang menolak omboh ke bawah.

Omboh bergerak ke atas.

Injap ekzos untuk melepaskan gas

ekzos ke luar silinder. Pada masa yang sama,

injap masuk tertutup.

Jadual 2: Stuktur dan prinsip operasi enjin diesel empat lejang

25

1.0 TENAGA

Pengubah Tenaga elektrik - Motor Elektrik

1. Motor elektrik (Rajah 4.14) menggunakan sebagai sumber tenaga

dan menghasilkan dalam bentuk tenaga kilas dan putaran.

2. Motor ini digunakan untuk mengendalikam pelbagai jenis peralatan kecil dan besar

seperti pencukur elektrik, kipas angin, pembersih vakum dan juga kereta api elektrik.

Unit kuasa elektrik ialah watt dan simbolnya ialah W.

3. Motor elektrik terbahagi kepada dua jenis: motor DC dan Motor AC. Motor DC

menggunakan arus terus manakala motor AC menggunakan arus ulang alik.

4. Bahagian utama motor terdiri daripada angker, penukartertib, kutub medan dan berus

karbon. Angker dan penukartertib terdapat pada pemutar. Kutub medan dan berus

karbon terdapat pada pemegun. (Rajah 4.15)

5. Bahagian utama motor terdiri daripada angker, penukartertib, kutub medan dan berus karbon. Angker dan penukartertib terdapat pada pemutar. Kutub medan dan berus karbon terdapat pada pemegun.

Rajah 4.14 Rajah 4.15

Angker/Amartur

Rajah 4.16

26

Angker ialah bahagian motor yang dan

merupakan bahagian yang menerima tenaga elektrik. Angker

terdiri daripada beberapa bahagian iaitu teras angker, belitan

angker dan lubang alur. Teras angker berfungsi sebagai

dan berputar apabila arus elektrik mengalir

melaluinya.

Putaran ini disebabkan oleh prinsip kemagnetan iaitu kutub

yang berlainan akan menarik dan kutub yang sama akan

menolak.

Penukar tertib

Angker/ amarturKutub medan

Berus karbon

1.0 TENAGA

Penukartertib

Rajah 4.17

Kutub medan

Rajah 4.18

Berus karbon

Rajah 4.19

27

Penukartertib ialah komponen yang berbentuk

yang terdapat di dalam pemutar. Komponen ini merupakan

susunan ruas palang logam yang bertebat antara satu sama

lain.

Penukartertib berfungsi untuk menghubungkan pengaliran

arus dari bekalan kepada belitan angker melalui berus karbon.

Kutub medan adalah untuk menghasilkan medan magnet

dalam motor arus terus. Motor arus terus

bersaiz kecil menggunakan magnet kekal sebagai kutub

medan.

Motor arus terus bersaiz besar menggunakan elektromagnet

sebagai kutub medan. Belitan untuk menghasilkan kekuatan

magnet pada kutub medan magnet pada kutub medan

Berus karbon berbentuk karbon kecil yang

bertindak sebagai media penyambung litar elektrik yang

berputar dengan bahagian yang pegun. Berus karbon

digunakan untuk membawa masuk ke belitan

angker atau keluar dari belitan angker.

1.0 TENAGA

6. Jadual 4.3 menunjukkan motor arus terus dwikutub ringkas dengan berus.

Sebuah motor arus terus ringkas. Semasa arus elektrik melalui gelung, satu medan magnet terhasil di sekeliling angker. Bahagian kiri angker ditolak jauh oleh magnet kiri ke arah kanan, menyebabkan putaran.

Angker terus berputar.

Putaran ini ialah tenaga

Semasa angker berkedudukan melintang, penukar tertib menukar arah aliran arus melalui gelung, menterbalikkan medan magnet.

Proses berulang

Jadual 4.3

7. Semasa arus melalui gelung yang dililit pada sebatang teras besi lembut, bahagian

kutub positif bertindak mengikut daya ke atas, manakala bahagian yang satu lagi

pula bertindak mengikut daya ke bawah.

8. Menurut Hukum Tangan Kanan Fleming, paduan daya tersebut menghasilkan kesan

memusing pada gelung, menyebabkan ia berputar. Untuk membolehkan motor

berputar pada satu arah yang tetap, penukar tertib arus terus menterbalikkan arah

arus setiap separuh putaran (bagi motor dwikutub) sekaligus menyebabkan motor

terus berputar pada satu arah yang sama.

28

1.0 TENAGA

Latihan Pengukuhan

1. Apakah unit bagi kerja?

A. Meter C. Kilogram

B. Joule D. Newton

2. Antara definisi berikut, yang manakah benar tentang kerja?

A. perbezaan dalam tekanan

B. perbezaan voltan dua titik

C. apabila objek pegun kekal di kedudukannya.

D. apabila daya yang dikenakan menyebabkan beban berpindah

3. Nisbah kerja output kepada kerja input dikenali sebagai

A. Kuasa C. Tekanan

B. Tenaga D. Kecekapan

4. Alat elektrik berkuasa yang manakah menggunakan tenaga paling cepat?

(Andaikan semua alat menggunakan saiz bateri dan jenis yang sama)

A. Jam dinding C. Helikopter kawalan jauh

B. Anak patung D. Television kawalan jauh

5. Apakah pengubah tenaga?

A. Tenaga untuk melakukan kerja

B. Tenaga untuk membuat badan membesar

C. Generator yang menghasilkan voltan ulang alik

D. Alat untuk menukar tenaga dari satu bentuk ke bentuk yang lain.

6. Yang manakah antara alat berikut bukan pengubah tenaga mekanikal?

A. Alternator

B. KIncir angin

C. Penjana kuasa

D. Enjin Pembakaran dalam

29

1.0 TENAGA

7. Tandakan (√) bagi situasi yang menunjukkan kerja dilakukan dan (X) bagi situasi yang

menunjukkan kerja tidak dilakukan.

a) Seorang pelajar membawa sebilangan buku ke bilik guru. ( )

b) Ali mengangkat pensel. ( )

c) Guru berdiri di hadapan kelas dan memanggil seorang pelajar. ( )

d) Marina bergerak ke tingkat dua di pasaraya menggunakan lif. ( )

8. Satu bola dilepaskan dari titik A pada ketinggian 0.8 dan ia bergerak turun sepanjang

landasan licin. Berapakah halaju bola apabila mencapai titik B.

[Tenaga keupayaan, Ep = mgh; Tenaga kinetik, Ek = 12

mv2]

30

1.0 TENAGA

9. Sebuah motor elektrik digunakan untuk mengangkat beban berjisim 2 kg dalam masa

7.5 saat.

a) Tentukan berat beban.

[pecutan graviti, g = 9.8 ms-2]

b) Berapakah kerja yang dilakukan oleh motor itu untuk mengangkat beban?

[Tenaga keupayaan, Ep = mgh; Tenaga kinetik, Ek = 12

mv2]

31

1.0 TENAGA

10. Rajah menunjukkan sebuah penghentak cerucuk berjisim 75 kg dilepaskan dari

suatu ketinggian untuk mengetuk rod cerucuk. Oleh itu, rod cerucuk tersebut akan

terbenam ke dalam tanah pada kedalaman tertentu.

a) Hitungkan tenaga keupayaan bagi penghentak cerucuk pada ketinggian 5m.

[Tenaga keupayaan, Ep = mgh]

b) Ramalkan berapa banyak tenaga keupayaan yang disimpan dalam penghentak

cerucuk jika ia dibebaskan dati titik yang lebih tinggi.

c) Berikan penjelasan bagi jawapan anda di b).

32

Kedudukan asal

Kedudukan akhir

Tanah

1.0 TENAGA

11. Satu motor elektrik pada kren mainan mengangkat suatu objek berjisim 0.12 kg

dan mencapai ketinggian 0.4 m dalam masa 5 s. Motor elektrik tersebut dibekalkan

tenaga elektrik oleh bateri sebanyak 0.8 J.

a) Kirakan tenaga yang digunakan oleh motor.

[Tenaga keupayaan, Ep = mgh; Tenaga kinetik Ek = 12

mv2]

b) Hitungkan kecekapan motor

[ Kecekapan = tenagaoutputtenagainput

x 100%]

c) Berapakah kuasa motor elektrik itu.

[P = Wt

]

33

1.0 TENAGA

12. Rajah di bawah menunjukkan satu peringkat lejang dalam enjin petrol empat lejang.

a) (i) Namakan lejang tersebut.

(ii) Nyatakan ciri – ciri bagi lejang yang anda namakan di a) (i)

b) Lengkapkan gambarajah blok untuk menunjukkan pertukaran tenaga semasa

pembakaran bahan api dalam lejang yang dinyatakan di a) (i)

c) Namakan lejang terakhir bagi suatu enjin petrol empat lejang.

34

Tenaga Terma

Kedua – dua injap tertutup

1.0 TENAGA

Rujukan:

http://en.wikipedia.org/wiki/Internal_combustion_engine

Hadariah Binti Bahron, Mohd Isa Bin Mohd Yusof, Sharifah Rohaiza Binti Syed Omar,

Mohamed Radzi Bin Abdul Wahab (2009) Applied Science Form 4 and 5. Kuala Lumpur:

Dewan Bahasa dan Pustaka

http://auto.howstuffworks.com/alternator2.htm

http://mohdfariduyob.blogspot.com/

http://ms.wikipedia.org/wiki/Motor_elektrik

http://ms.wikipedia.org/wiki/Motor_elektrik_DC_dengan_berus

Nursara Qistina, Qharyna Hazleiy (2011) Module Exercises Applied Science SPM. Selangor:

Local Publications

Yap Eng Keat, Khoo Goh Kow (2014) Esensi Fizik SPM. Shah Alam: Pearson Malaysia Sdn

Bhd

35