Kalkulator Pecutan: Formula F=ma
Hukum Kedua Newton menyatakan bahawa daya yang bertindak ke atas objek adalah sama dengan hasil darab jisim objek tersebut dengan pecutan yang dihasilkan: F = m × a. Oleh itu, a = F ÷ m.
Cara Kira Pecutan
Pecutan dikira dengan membahagikan daya yang bertindak ke atas objek dengan jisim objek tersebut. Formula ini datang terus dari Hukum Kedua Newton: F = m × a. Susun semula formula tersebut, dan anda dapat a = F ÷ m. Untuk kira Pecutan, anda hanya perlu tahu dua nilai — daya dalam Newton dan jisim dalam kilogram.
Kalkulator kira Pecutan di atas melakukan pengiraan ini serta-merta. Namun memahami cara kira Pecutan secara manual membantu anda semak hasil dan faham apa yang berlaku di sebalik nombor. Formula kira Pecutan tidak berubah sama ada anda kira Pecutan kereta, roket, atau bola yang dilempar.
Formula Pecutan: a = F ÷ m
Contoh Pengiraan Pecutan
Proton Saga berjisim 1,100 kg dipacu dengan enjin yang menghasilkan daya 5,500 N. Cara kira Pecutan Proton Saga ini: a = 5,500 ÷ 1,100 = 5 m/s². Dalam masa 4 saat bermula dari keadaan pegun, kereta mencapai halaju 20 m/s (lebih kurang 72 km/j).
Sekarang bayangkan seorang penunggang motosikal berjisim 70 kg menunggang motosikal 130 kg. Jumlah jisim sistem ialah 200 kg. Jika enjin menghasilkan daya 1,000 N, Pecutan yang terhasil: a = 1,000 ÷ 200 = 5 m/s². Sama dengan kereta tadi, walaupun daya enjin jauh lebih kecil — sebab jisim turut jauh lebih ringan.
Untuk lif pejabat: jika motor menghasilkan daya bersih 4,800 N ke atas lif berjisim 600 kg (termasuk penumpang), Pecutan lif ialah a = 4,800 ÷ 600 = 8 m/s². Nilai ini jauh melebihi graviti, jadi dalam senario sebenar daya dan jisim diimbangi supaya Pecutan lebih selamat — biasanya sekitar 1 hingga 2 m/s².
Apa itu Pecutan?
Pecutan ialah kadar perubahan halaju sesuatu objek dalam tempoh masa tertentu. Apabila Proton Saga menekan minyak dari lampu isyarat, halajunya meningkat — itulah Pecutan positif. Apabila brek ditekan, halaju berkurang — itulah Pecutan negatif, atau nyahpecutan. Objek yang bergerak pada kelajuan malar memiliki Pecutan sifar.
Pecutan bukan sekadar tentang kelajuan. Sebuah kereta yang membelok pada kelajuan malar pun mengalami Pecutan, kerana arah halajunya berubah. Fizik mengukur Pecutan sebagai vektor — ia ada magnitud dan arah.
Mengapa Pecutan Penting?
Pecutan menghubungkan daya dengan pergerakan. Jurutera mereka bentuk sistem brek kenderaan berdasarkan Pecutan yang diperlukan untuk berhenti dalam jarak selamat. Dalam bidang aeronautik, Pecutan menentukan sama ada roket mampu meninggalkan graviti Bumi. Nilai Pecutan yang tepat menentukan keselamatan — bukan sekadar prestasi. Kira Pecutan dengan betul, dan anda kira keselamatan dengan betul.
Hubungan Pecutan dengan Daya dan Jisim
Tiga hubungan utama antara Pecutan, daya, dan jisim perlu difahami:
- Daya dua kali ganda, jisim tetap: Pecutan turut dua kali ganda. Jika daya naik dari 100 N ke 200 N pada objek 10 kg, Pecutan naik dari 10 m/s² ke 20 m/s².
- Jisim dua kali ganda, daya tetap: Pecutan jadi separuh. Objek lebih berat memerlukan lebih banyak daya untuk Pecutan yang sama — itulah sebab kenderaan berat lebih lambat bergerak.
- Pecutan graviti Bumi: 9.8 m/s² ke bawah pada semua objek, tanpa mengira jisim. Batu dan bulu jatuh pada kadar Pecutan yang sama jika tiada rintangan udara. Nilai ini juga digunakan untuk kira momentum dan tenaga kinetik dalam masalah fizik harian.
| Daya (N) | Jisim (kg) | Pecutan (m/s²) |
|---|---|---|
| 10 | 1 | 10 |
| 50 | 10 | 5 |
| 100 | 20 | 5 |
| 200 | 25 | 8 |
| 500 | 50 | 10 |
| 9.8 | 1 | 9.8 |
Soalan Lazim
A Pecutan ialah kadar perubahan halaju sesuatu objek dalam tempoh masa tertentu, diukur dalam m/s². Objek yang semakin laju mengalami pecutan positif, manakala objek yang melambat mengalami pecutan negatif atau nyahpecutan.
A Cara kira Pecutan menggunakan formula a = F ÷ m, iaitu daya (Newton) dibahagi jisim (kg). Contoh: daya 100 N ke atas objek 20 kg menghasilkan Pecutan 5 m/s².
A Pecutan graviti Bumi ialah 9.8 m/s² (nilai tepat: 9.80665 m/s²). Setiap objek yang jatuh bebas bertambah laju sebanyak 9.8 m/s bagi setiap saat, tanpa mengira jisimnya.
A Pecutan menghubungkan daya dengan pergerakan. Tanpa memahami Pecutan, kita tidak boleh mengira jarak brek kenderaan, trajektori roket, atau daya yang diperlukan untuk menggerakkan mesin.
A Halaju ialah kelajuan objek dalam arah tertentu, diukur dalam m/s. Pecutan ialah kadar perubahan halaju tersebut, diukur dalam m/s². Halaju boleh malar walaupun Pecutan sifar.