Pembezaan dalam Kinematik Gerakan Linear

8.2 Pembezaan dalam Kinematik Gerakan Linear
 
Fungsi Halaju dan Fungsi Pecutan
Fungsi Halaju

Fungsi halaju zarah pada masa \(t\)\(v=g(t)\) diberikan oleh:

\(v=\dfrac{ds}{dt}\)

Fungsi Pecutan

Fungsi pecutan, \(a=h(t)\) diberikan oleh:

\(a=\dfrac{dv}{dt}=\dfrac{d^2s}{dt^2}\)

 
Imej menggambarkan hubungan antara fungsi sesaran, halaju dan pecutan. Ia menunjukkan bahawa sesaran (s) ialah fungsi masa (f(t)), halaju (v) ialah terbitan bagi sesaran berkenaan dengan masa (g(t) = ds/dt), dan pecutan (a) ialah terbitan halaju berkenaan dengan masa (h(t) = d²s/dt²). Logo Pandai berada di bahagian bawah.
 
Halaju Seketika

Halaju seketika bagi suatu zarah yang bergerak di sepanjang satu garis lurus dari suatu titik tetap daripada fungsi sesaran \(s=f(t)\) boleh ditentukan dengan menggantikan nilai \(t\) ke dalam fungsi halaju:

\(v=\dfrac{ds}{dt}\)

 
Pecutan Seketika

Pecutan seketika, \(a\) bagi suatu zarah yang bergerak di sepanjang satu garis lurus dari satu titik tetap daripada fungsi halaju \(v=f(t)\) atau fungsi sesaran \(s=f(t)\) boleh ditentukan dengan menggantikan nilai \(t\) ke dalam fungsi pecutan:

\(a=\dfrac{dv}{dt}=\dfrac{d}{dt}\left( \dfrac{ds}{dt} \right)=\dfrac{d^2s}{dt^2}\)

 
Contoh
Soalan

Suatu zarah bergerak di sepanjang satu garis lurus. Sesarannya, \(s\) meter, dari satu titik tetap \(O\) diberi oleh \(s=3+2t-t^2\), dengan keadaan \(t\) ialah masa, dalam saat, selepas zarah mula bergerak. Tentukan fungsi halaju, \(v\) dan fungsi pecutan, \(a\) bagi zarah itu.

Penyelesaian

Diberi fungsi sesaran, \(s=3+2t-t^2\).

Jadi, fungsi halaju pada masa \(t\):

\(\begin{aligned} v&=\dfrac{ds}{dt} \\ v&=2-2t. \end{aligned}\)

Fungsi pecutan pada masa \(t\):

\(\begin{aligned} a&=\dfrac{dv}{dt} \\ a&=-2. \end{aligned}\)

 

Pembezaan dalam Kinematik Gerakan Linear

8.2 Pembezaan dalam Kinematik Gerakan Linear
 
Fungsi Halaju dan Fungsi Pecutan
Fungsi Halaju

Fungsi halaju zarah pada masa \(t\)\(v=g(t)\) diberikan oleh:

\(v=\dfrac{ds}{dt}\)

Fungsi Pecutan

Fungsi pecutan, \(a=h(t)\) diberikan oleh:

\(a=\dfrac{dv}{dt}=\dfrac{d^2s}{dt^2}\)

 
Imej menggambarkan hubungan antara fungsi sesaran, halaju dan pecutan. Ia menunjukkan bahawa sesaran (s) ialah fungsi masa (f(t)), halaju (v) ialah terbitan bagi sesaran berkenaan dengan masa (g(t) = ds/dt), dan pecutan (a) ialah terbitan halaju berkenaan dengan masa (h(t) = d²s/dt²). Logo Pandai berada di bahagian bawah.
 
Halaju Seketika

Halaju seketika bagi suatu zarah yang bergerak di sepanjang satu garis lurus dari suatu titik tetap daripada fungsi sesaran \(s=f(t)\) boleh ditentukan dengan menggantikan nilai \(t\) ke dalam fungsi halaju:

\(v=\dfrac{ds}{dt}\)

 
Pecutan Seketika

Pecutan seketika, \(a\) bagi suatu zarah yang bergerak di sepanjang satu garis lurus dari satu titik tetap daripada fungsi halaju \(v=f(t)\) atau fungsi sesaran \(s=f(t)\) boleh ditentukan dengan menggantikan nilai \(t\) ke dalam fungsi pecutan:

\(a=\dfrac{dv}{dt}=\dfrac{d}{dt}\left( \dfrac{ds}{dt} \right)=\dfrac{d^2s}{dt^2}\)

 
Contoh
Soalan

Suatu zarah bergerak di sepanjang satu garis lurus. Sesarannya, \(s\) meter, dari satu titik tetap \(O\) diberi oleh \(s=3+2t-t^2\), dengan keadaan \(t\) ialah masa, dalam saat, selepas zarah mula bergerak. Tentukan fungsi halaju, \(v\) dan fungsi pecutan, \(a\) bagi zarah itu.

Penyelesaian

Diberi fungsi sesaran, \(s=3+2t-t^2\).

Jadi, fungsi halaju pada masa \(t\):

\(\begin{aligned} v&=\dfrac{ds}{dt} \\ v&=2-2t. \end{aligned}\)

Fungsi pecutan pada masa \(t\):

\(\begin{aligned} a&=\dfrac{dv}{dt} \\ a&=-2. \end{aligned}\)