🔬 Latihan Sains Tingkatan 4 Bab 11: Daya & Gerakan

1. Badan seorang lelaki bergerak ke kanan apabila kereta yang dinaikinya membelok ke kiri dengan halaju yang tinggi. Apakah konsep sains yang berkaitan dengan situasi tersebut?

• A. Kestabilan
• B. Tekanan
• C. Inersia ✅
• D. Daya

Penjelasan: Jawapan yang betul ialah C. Situasi ini melibatkan inersia, iaitu kecenderungan objek untuk mengekalkan keadaan gerakan asalnya. Apabila kereta membelok ke kiri, badan penumpang cenderung terus bergerak ke hadapan, lalu kelihatan condong ke kanan relatif kepada kereta. Pilihan D salah kerana daya ialah punca perubahan gerakan, tetapi konsep khusus yang diuji ialah inersia. Pilihan A pula berkaitan kestabilan objek, bukan gerakan badan dalam kereta yang membelok.

2. Rajah 9 menunjukkan graf halaju-masa yang mewakili pergerakan sebiji bola. Berapakah pecutan bola tersebut dari masa 8 saat hingga masa 12 saat?

• A. 0.75 m/s$^{2}$
• B. -0.75 m/s$^{2}$ ✅
• C. 1.33 m/s$^{2}$
• D. -1.33 m/s$^{2}$

Penjelasan: Jawapan yang betul ialah B. Pecutan daripada graf halaju-masa ialah kecerunan graf, iaitu a = \frac{v_2-v_1}{t_2-t_1}. Dari 8 s hingga 12 s, halaju berubah daripada 3 m s^{-1} kepada 0 m s^{-1}, maka a = \frac{0-3}{12-8} = -0.75 m s^{-2}. Pilihan A salah kerana tanda positif tidak sesuai apabila halaju sedang berkurang.

3. Sebuah kereta berada dalam keadaan pegun, kemudian ia bergerak dan mencapai halaju 25 m s$^{-1}$ dalam masa 10 saat. Berapakah pecutan kereta tersebut?

• A. 0.4 m s$^{-2}$
• B. 2.5 m s$^{-2}$ ✅
• C. 15.0 m s$^{-2}$
• D. 250.0 m s$^{-2}$

Penjelasan: Jawapan yang betul ialah B. Pecutan dikira menggunakan rumus a = \frac{v-u}{t}. Kereta bermula daripada pegun, jadi u = 0, v = 25 dan t = 10; maka a = \frac{25-0}{10} = 2.5 m s^{-2}. Pilihan D salah kerana 250.0 m s^{-2} terhasil jika masa atau operasi bahagi diabaikan.

4. Rajah 9 menunjukkan dua buah tin yang dilepaskan pada sudut ayunan yang sama. Apakah yang dapat diperhatikan?

• A. Tin kosong berayun lebih laju
• B. Tin kosong berayun lebih lama
• C. Tin berisi pasir berayun lebih lama ✅
• D. Kedua-dua tin berayun dan berhenti pada masa yang sama

Penjelasan: Jawapan yang betul ialah C. Tin berisi pasir mempunyai inersia yang lebih besar kerana jisimnya lebih besar, maka ia lebih sukar untuk berhenti bergerak. Oleh itu, tin berisi pasir berayun lebih lama berbanding tin kosong. Pilihan A salah kerana ayunan lebih laju bukan pemerhatian utama yang berkaitan dengan inersia dalam situasi ini.