7.1	Kerja, Tenaga, dan Kuasa

Tenaga:

• Tenaga ditakrifkan sebagai keupayaan untuk melakukan kerja

• Tenaga wujud dalam pelbagai bentuk seperti tenaga keupayaan

• Tenaga boleh berubah-ubah bentuk semasa bekerja dan tenaga tidak boleh dicipta ataupun dimusnahkan sebab itu tenaga sentiasa tetap

Kerja:

• Kerja ditakrifkan sebagai hasil darab daya yang dikenakan dengan sesaran dalam arah daya

• Rumus: Kerja (J) = Daya (N) x Sesaran (m)

• Unit SI: joule, J dan 1 Joule = 1 Newton

• Kerja yang dilakukan bersamaan dengan kuantiti tenaga yang dipindahkan

Contoh soalan:

Mazlan menggunakan daya 30N untuk menolak sebuah kotak sejauh 5m. Hitung kerja yang dilakukan oleh Mazlan.

Jawapan:

\(\begin{aligned} &\text{Kerja (J)}\\&=\text{daya (N)}\times \text{ sesaran m)}\\\\&=30\text{ N} \times 5\text{ m}\\\\&=150\text{ J} \end{aligned}\)

Kuasa:

- Kuasa ditakrifkan sebagai kadar melakukan kerja

- Rumus:

Kerja (W) \(=\dfrac{\text{ Kerja (J)}} { \text{Masa (s)}}\)

                 \(=\text{ Daya (N)} \times \dfrac{\text{ sesaran (m)}} {\text{Masa (s)}} \)

 - Unit SI: watt, W dan 1 Watt = 1 Joule

 

- Kadar melakukan kerja

Contoh soalan:

Enjin sebuah kereta menjanakan kuasa 1 800 W, kereta tersebut bergerak sejauh 20 m dalam masa 30 saat. Hitung daya yang dihasilkan oleh enjin kereta itu.

Jawapan:

\(\small{\begin{aligned} \text{Kuasa (W)}&=\dfrac{\text{daya (N)}\times \text {sesaran (m)}}{\text{Masa (s)}}\\\\1\,800 \text{ W}&=\dfrac{\text{daya (N)}\times 20 \text{ m}}{30\text{ s}}\\\\\therefore \text{daya}&=\dfrac{1\,800\times 30}{20}\\\\&=2\,700\text{ N}. \end{aligned}}\)

Contoh soalan:

Apabila Prrakash menolak sebuah kotak dengan daya 20 N sejauh 10m, kerja telah dilakukan oleh Prakash.

a) Berikan takrifan kerja.

b) Tentukan kerja yang dilakukan oleh Prakash.

c) Jika Prakash menggunakan masa 5 saat untuk menolak kotak itu, hitung kuasa yang dijana olehnya. Jawapan: a)  Kerja adalah hasil darab daya dengan sesaran dalam arah daya. b) \(\begin{aligned} \text{Kerja}&=\text{daya}\times \text{sesaran}\\\\&=20\text{ N}\times 10\text{ m}\\\\&=200\text{ J}. \end{aligned}\) c) \(\begin{aligned} \text{Kuasa}&=\dfrac{\text{kerja}}{\text{masa}}\\\\&=\dfrac{200\text{ J}}{5\text{ s}}\\\\&=40\text{ W}. \end{aligned}\)