1.Fizik Asas: Newton Law of motion

Assalamualaikum.

Entri ini adalah entri permintaan.

Pada era 1600, newton telah mencadang 3 hukum fizik. Hukum pergerakan yang masih boleh diguna pakai sehingga tahun 2012. Ianya adalah asas dalam fizik mekanik dan lain-lain bidang fizik.


Newton First Law:
An object will remain it speed unless there was an additional force attach on it.

Ataupun, Sesuatu objek akan kekal halajunya jika tiada daya luar dikenakan keatasnya.
Baiklah saya akan terangkan melalui sebuah cerita.

Ini kisah Ani dan ibunya dipetang hari. 

Ibu:  Mana periuk mak pergi??

Ani: Tak tahu ibu.

Ibu: Takkanlah periuk tu bergerak sendiri. Periuk tu takkan bergerak kalau tiada orang yang alihkan.
Ani: Sob3, Ani main masak-masak tadi, jatuh dalam longkang. Ada macam-macam bau, jadi Ani tak sanggup nak ambil.


Nampak ayat ibunya??, " Periuk tu takkan bergerak kalau tiada orang yang alihkan." .

Baiklah, kita tulis semula dalam ayat yang formal. Periuk = objek, orang = daya, alihkan = dikenakan keatasnya.

Sesuatu objek akan mengekalkan halajunya sekiranya tiada daya luar dikenakan keatasnya.

Nampak tidak kaitannya? Dalam stiuasi periuk tersebut, periuk itu akan kekal tidak bergerak selagi tiada daya yang mengalihkannya.

Situasi ke dua,

Kisah ke dua ini boleh dikaitkan dengan tajuk inersia.


Perhatikan syiling tersebut.


Apabila kertas tersebut ditarik dalam halaju yang tinggi, syiling tersebut masing mengekalkan halajunya. Iaitu masih ditempat yang sama.


Kisah ke tiga.



Jika sesuatu objek bergerak berada ditempat yang daya geserannya adalah 0. Iaitu tempat yang sangat sangat licin. Objek itu tidak akan berhenti sampai bila-bila sekiranya tiada orang/sesuatu yang menahannya.

Seperti bola bowling tersebut. Apabila dilempar dengan kelajuan yang perlahan, bola bowling tersebut akan tetap bergerak hingga ke penghujungnya. Ianya kerana lantai bowling disapu minyak dan permukaannya adalah licin. Sebenarnya masih ada daya geseran disitu, tetapi diminimumkan.

Contoh lain adalah seperti bola sepak atau guli yang kita lempar. Ianya berhenti disebabkan oeh daya geseran antara lantai dan guli. Jika tiada daya geseran, guli tersebut tidak akan berhenti bergolek.

Jika tiada daya geseran, kita tak mampu berdiri dengan tegak dimana smua orang akan meluncur ke tempat yang rendah atau takkan berhenti meluncur.

Jadi sudah jelas tentang Newton First Law?
"Sesuatu objek akan mengekalkan halajunya jika tiada daya luar dikenakan ke atasnya.


Newton second Law

Jumlah daya yang dikenakan berkadar langsung dengan jisim didarab dengan pecutan.

F = m x a
F =  Force, daya
m =  mass, jisim
a  =  Pecutan

Baiklah, dalam memahami hukum newton ke 2. Anda perlu memahami apa itu pecutan. Pecutan adalah halaju sesuatu jisim terhadap masa.

Contoh, anda sedang memandu, dan anda lihat meter anda dalam keadaan 0 km/j.



Apabila anda tekan minyak, dalam masa 10 saat, kereta anda dari halaju 0 km/j telah berada dalam kelajuan 80km/j. Ini bermakna dalam tempoh 10 saat, anda mengalami pecutan sebanyak 2.22m/s². 

Baiklah, seperti yang anda lihat pada rumus sebelum tadi, iaitu daya = pecutan x jisim. Ia seperti ada "sesuatu" yang menggerakkan kereta tersebut dari 0km/j sehingga 80km/j. "Sesuatu" itu dimanakan "daya". Jadi semakin laju pecutan, semakin tinggi daya yang dikenakan. Anda yang di dalam kereta pun ada terasa daya yang menolak badan anda ke depan bukan?

Contoh lain bagi daya adalah, daya gravity.

Cuba anda letak telefon bimbit anda di atas tangan anda. Anda berasa ada sesuatu yang menekan bukan? Ini adalah kerana kesan dari daya gravity. Pecutan bagi gravity adalah 9/8ms². Anggaran berat telefon bimbit anda adalah 0.2kg. Maka daya yang anda rasa adalah
F = m x a
   = 0.2 x 9.8
   = 1.96N

N adalah simbol bagi Newton.

Bermakna, ada daya sebanyak 1.96N telah dikenakan ke atas tangan anda.

Berbalik semula pada kes kereta tadi. Kereta anda telah bergerak dalam halaju yang tetap, iaitu 80km/j ke 80km/j selama 10 saat. Tiada pecutan terjadi, maka tiada daya yang dikenakan.

(Dalam dunia sebenar, masih ada daya yang dikenakan kerana, ada daya geseran yang sentiasa menjadikan objek itu semakin perlahan, kita akan bincang dalam newton third law)

Newton Third Law.

Daya yang dikenakan ke sesuatu arah, wujd daya dari arah bertentangan.
Hukum newton ketiga ini boleh diklisifikasikan sebagai hukum karma.

Baiklah, mari kita ke contoh.



Mula-mula, mari kita lihat gambar diatas, kita menarik tali sekuat 500N. Tapi kita berasa ada daya yang menarik kita kembali, seolah-olah ada gajah yang sedang menarik kita. Ini yang dinamakan sebagai hukum newton ke tiga.

Contoh yang lain,



Apabila kita menolak tangan kita ke arah dinding seperti gambar diatas, kita akan merasa ada daya yang menolak kita kembali. Ianya akan terserlah apabila anda berdiri di atas papan luncur.


Jadi, tamatlah sudah ketiga-tiga hukum newton yang menjadi asas dalam fizik mekanik.