Bab 8 Sokongan dan Pergerakan

8.1 Sistem sokongan pada Haiwan

Sistem sokongan pada manusia dan haiwan vertebrat darat adalah sistem rangka dalam.

Sistem sokongan pada manusia.
1. Manusia disokong oleh sistem rangka dalam.
2. Sistem rangka dalam manusia terdiri daripada 206 ketul tulang.
3. Turus tulang belakang terdiri daripada 33 tulang kecil (vertebra).
4. Berat badan manusia disokong terutamanya oleh lengkungan pelvis. Tulang ini adalah tulang paling besar dan paling kuat dalam badan.
5. Fungsi sistem rangka dalam manusia ialah :
     a) menyokong berat badan
     b) memberi dan mengekalkan bentuk badan
     c) menghasilkan sel-sel darah
     d) melindungi organ lembut dalam badan seperti jantung dan ginjal
     e) asas bagi pautan otot, misalnya otot biseps berpaut pada tulang humerus melalui tendon.

Sistem sokongan pada haiwan vertebrat daratan
1. Vertebrat darat disokong oleh sistem rangka dalam.
2. Sistem rangka dalam vertebrat daratan :
     a) memberi bentuk pada vertebrat
     b) menyokong berat badan vertebrat
     c) melindungi tisu lembut dan organ lembut.
3. Berat badan vertebrat daratan disokong terutama oleh lengkungan pektoral (bahu) dan lengkungan pelvis (punggung).

Sistem sokongan haiwan vertebrat akuatik
1. Berat badan haiwan vertebrat akuatik disokong oleh daya apungan air.
2. Lengkongan pektoral dan lengkungan pelvisnya sangat kecil dan lemah berbanding  haiwan vertebrat daratan.
3. Vertebrat akuatik seperti ikan paus boleh membesar sehingga  saiz yang sangat besar. Ini kerana vertebrat akuatik tidak perlu menyokong berat badannya.
4. Ikan paus biru akan mati jika terkandas di pantai. Hal ini adalah kerana sistem rangkanya tidak dapat menyokong berat badannya yang besar. Di darat, berat badannya  akan  menekan ke atas organ di dalam badan.

Sistem sokongan pada haiwan invertebrat daratan.

Haiwan invertebrat daratan yang tidak mempunyai tulang belakang disokong oleh :
a) rangka luar yang keras
b) rangka hidrostatik ( bendalir dalam badan)

Rangka luar yang keras
1. Sesetengah invertebrat mempunyai struktur luar yang keras untuk :
     a) mengekalkan bentuk badan
     b) menyokong badan
     c) melindungi organ-organ dalaman
     d) membantu dalam pergerakan
2. Struktur luar yang keras ini disebut rangka luar.
3. Pengecutan dan pengenduran otot dalam rangka membolehkan pergerakan dilakukan.
4. Rangka luar terdiri daripada sejenis bahan tegar yang disebut kitin.
5. Rangka luar invertebrat ini juga dikenali sebagai kutikel.
6. Permukaan luar kutikel diselaputi oleh satu lapisan lilin yang kalis air dan menjadikan ianya kelihatan berkilau.

Rangka hidrostatik
1. Invertebrat yang berbadan lembut mempunyai bendalir badan yang memberi bentuk dan menyokong badannya.
2. Bendalir badan mengenakan tekanan pada dinding badan untuk membentuk rangka hidrostatik.
3. Rangka hidrostatik mempunyai fungsi seperti berikut :
    a) memberi sokongan
    b) mengekalkan bentuk badan
    c) membantu pergerakan
4. Bendalir dalam sel badan menekan permukaan lembut dan menyebabkan badan invertebrat padat, teguh dan kukuh.

Sistem sokongan pada haiwan invertebrat akuatik
1. Haiwan invertebrat akuatik disokong oleh daya apungan air.
2. Haiwan invetebrat ini juga disokong oleh :
     a) rangka luar
     b) rangka hidrostatik

Rangka luar
1. Haiwan invertebrat akuatik seperti ketam, udang, kerang dan siput disokong oleh rangk luar yang keras.
2. Rangka luar ini adalah sangat keras kerana mengandungi kalsium.

Rangka hidrostatik
1. Haiwan invertebrat akuatik seperti tapak sulaiman dan ubur-ubur disokong oleh rangka hidrostatik.
2. Tekanan bendalir dalam badan haiwan ini memberi sokongan dan bentuk kepadanya.

7.5 Aplikasi Konsep Kuasa

Kuasa

1. Kuasa ialah kadar kerja yang dilakukan, iaitu kerja yang dilakukan dalam masa satu saat ( atau penggunaan tenaga per saat).
2. Hubungan antara kuasa dengan kerja dan masa ditunjukkan oleh rumus berikut.
                Kuasa (watt/W) = Kerja (joule/J)
                                             Masa (saat/s)
3. Kuasa disukat dalam unit watt (W) atau Joule sesaat (J/s)
4. Panduan penyelesaian masalah berikut boleh digunakan untuk menghitung kuasa yang dijana.
    a) Tulis rumus untuk kuasa.
    b) Gantikan nilai untuk kerja dan masa.
    c) Bahagikan kerja dengan masa.

5. Contoh 1:
    Masa 5 saat diambil untuk menolak sebuah kota. jika kerja 30 J dilakukan, hitung kuasa yang dijanakan.

    Penyelesaian
    Kuasa = Kerja
                  Masa
               = 30 J
                   5 s
               = 6 W atau 6 J/s.

    Contoh 2:
    Ahmad menolak sebuah kereta dengan daya 450 N sejauh 2 m dalam masa 10 saat. Hitung kuasa yang 
    dijana olehnya.
  
    Penyelesain
    Kuasa = Kerja
                  Masa
               = Daya x Jarak
                        Masa
               = 450 N x 2 m
                          10 s
               = 90 W

Bab 7 Dinamik 7.4 Aplikasi Konsep Kerja

Kerja

1. Kerja ialah tenaga yang digunakan untuk memindahkan sesuatu objek dari suatu tempat ke tempat yang lain atau mengubah bentuk objek itu.
2. Kerja dilakukan apabila daya bertindak untuk menggerakkan sesuatu objek.
3. Hubungan antara kerja, daya dan jarak yang dilalui oleh objek diwakili oleh rumus berikut :

             Kerja (joule/J) = Daya (newton/N) x jarak (meter/m)

4. Kerja disukat dalam unit joule (J) atau newton meter (Nm)
5. Tenaga ialah keupayaan melakukan kerja dan juga disukat dalam unit joule (J) atau newton meter (NM)

Bab 7 Dinamik

7.1 Daya
1. Tolakan dan tarikan adalah daya.
2. Kita tidak dapat melihat daya tetapi kita dapat melihat kesan-kesan daya.
3. Aktiviti-aktiviti seperti menolak kotak, mengayuh basikal, menarik tali dan menjahit melibatkan penggunaan daya.

Kesan Daya
1. Daya dapat mengubah bentuk, kedudukan, kelajuan atau arah gerakan sesuatu objek.
2. Daya dapat menyebabkan perubahan bentuk objek. Perubahan itu mungkin sementara atau kekal. Contohnya apabila plastisin ditekan dengan kuat, bentuk plastisin akan berubah secara kekal. Sebaliknya jika gelang getah diregangkan, bentuk dan saiz gelang getah itu berubah sementara waktu sahaja. Apabila daya regangan tidak dikenakan, bentuk dan saiz gelang getah itu kembali ke bentuk asalnya.
3. Daya boleh menyebabkan objek pegun bergerak atau mengubah kedudukannya. Walau bagaimanapun, bukan semua daya dapat menghasilkan gerakan. Cubalah tolak dinding bilik darjah anda sekuat-kuatnya. Adakah dinding itu akan bergerak?
4. Daya boleh menyebabkan objek yang bergerak bertambah laju, menjadi perlahan, berhenti atau berubah arah gerakan.


Jenis-Jenis Daya
1. Daya Geseran : dihasilkan apabila dua permukaan bergeser antara satu sama lain. Daya ini menentang gerakan objek.

 

Bunga pada tayar menghasilkan daya geseran pada jalan raya semasa kereta dipandu.

2. Daya Graviti : Daya yang menarik objek-objek ke arah Bumi (daya tarikan Bumi).

 Daya graviti membolehkan kita jatuh ke bawah apabila melompat.

3. Daya elektrostatik : Daya yang terhasil disebabkan oleh cas-cas elektrik yang tidak bergerak. Daya elektrostatik dihasilkan apabila dua bahan yang berlainan digosok bersama. Cas-cas yang sama saling menolak manakala cas-cas yang berlainan saling menarik.

4. Daya magnet : Daya tarikan atau tolakan yang dihasilkan oleh magnet. Dua kutub magnet yang sama saling menolak manakala dua kutub magnet yang berlainan saling menarik.

5. Daya elektrik : Dihasilkan apabila elektron (cas negatif) bergerak melalui konduktor.

7.2 Pengukuran Daya
1. Daya disukat dalam unit newton (N).
2. Daya dapat disukat dengan menggunakan neraca spring.

 

3. 1N yang ditunjukkan pada neraca spring adalah lebih kurang sama dengan 100 g.

                              Berat 100g = 1 N

                              Berat 1 kg = 10 N

7.3 Aplikasi Daya Geseran

1. Geseran ialah daya yang menentang gerakan objek. Geseran terhasil apabila dua permukaan bergeser antara satu sama lain.
2. Daya geseran mempunyai arah dan magnitud.
3. Geseran sentiasa bertindak dalam arah yang bertentangan dengan arah gerakan.  Oleh itu, geseran dapat :
    a) menghalang objek yang pegun dari bergerak.
    b) memperlahankan atau memberhentikan suatu objek yang sedang bergerak.
4. Bacaan pada neraca spring sejurus sebelum blok kayu mula bergerak mewakili magnitud maksimum bagi geseran yang bertindak antara blok kayu dengan meja.
5. Magnitud daya geseran bergantung  pada :
    a) sifat permukaan yang bersentuhan : semakin kasar permukaan bersentuhan, semakin besar daya
        geseran yang bertindak.
    b) berat objek : semakin berat objek : semakin besar daya geseran yang bertindak.
6. Magnitud daya geseran tidak dipengaruhi oleh luas permukaan yang bersentuhan.

Kebaikan Geseran
1. Geseran membolehkan bahan gelas dipegang
2. Geseran membolehkan mancis dinyalakan
3. Geseran membolehkan kenderaan bergerak, diperlahankan atau diberhentikan.
4. Geseran membolehkan tangga disandar pada dinding.
5. Geseran membolehkan kita berjalan tanpa tergelincir.
6. Geseran memboehkan kita menulis dengan pen atau pensel.

Keburukan Geseran
1. Geseran menghasilkan haba. Contohnya : mesin-mesin yang bergerak menghasilkan haba. Haba ini akan merosakkan bahagian-bahagian tertentu pada mesin jika tidak dikawal dengan baik.
2. Geseran menentang atau memperlahankan gerakan. Contohnya : berbasikal menaiki  cerun atau mendayung sampan.
3. Geseran menghauskan benda. Contohnya : tapak kasut dan tayar kenderaan menjadi haus apabila kerap bergeser dengan jalan raya.

Penambahan dan Pengurangan Geseran
1. Dalam sesetengah kes, geseran perlu ditambahkan untuk membantu pergerakan. Contohnya :
a) permukaan jalanraya perlu bersifat kasar untuk membolehkan kenderaan bergerak di atasnya.
b) tayar kenderaan yang haus perlu ditukarkan dengan yang baru untuk mengelakkan kenderaan tersebut terbabas.
c) tapak kasut yang haus perlu digantikan dengan tapak baru untuk mengelakkan kita daripada tergelincir.

2. Geseran antara dua permukaan yang yang bersentuhan dapat dikurangkan dengan menggunakan
a) roda - roda digunakan pada kenderaan dan untuk memindahkan barang

b) galas bebola - bebola digunakan pada pusat roda kenderaan untuk mengurangkan geseran

c) minyak pelincir atu gris - digunakan untuk menjadi pelincir kepada dua permukaan yang bergeser seperti engsel pintu

d) lapisan udara - lapisan udara antara dasar hoverkraf dengan permukaan air untuk mengurangkan geseran

Bab 10 Mesin Ringkas

1. Apa itu mesin ringkas? 
Mesin ringkas ialah alat yang dapat membantu manusia melakukan kerja dengan mudah.


2. Apa itu tuas? 
—Tuas ialah sejenis mesin ringkas yang menjadikan kerja lebih mudah, dengan itu menjimatkan tenaga dan masa.

—Terdapat tiga kelas tuas, iaitu

• —kelas pertama,
• —kelas kedua
• —kelas ketiga. 

3. —Tuas dikelaskan berdasarkan kedudukan fulkrum, beban dan daya.

3.1 Apa itu Fulkrum : —

Titik di mana tuas berputar.

3.2 Apa itu Beban :

—Daya menentang yang diatasi oleh daya.

3.3 Apa itu Daya : 

Daya yang dikenakan untuk mengatasi suatu beban.

4. Kelas Kelas Tuas 

4.1 Tuas Kelas Pertama

4.2 Tuas Kelas Kedua

4.3 Tuas Kelas Ketiga

5.  Apa Itu Momen Daya?

—Momen daya ialah kesan putaran yang terhasil apabila daya yang dikenakan pada suatu objek memutarkan objek itu pada satu titik fulkrum.

—Momen daya bergantung pada daya yang dikenakan dan jarak serenjang dari fulkrum ke daya.

 6. Prinsip Tuas

—Apabila suatu tuas berada dalam keadaan seimbang, hasil darab beban dan jarak beban dari  
fulkrum adalah sama dengan hasil darab daya dan jarak daya dari fulkrum.

—

—Beban (N) x Jarak beban dari fulkrum (m) =   Daya (N) x Jarak daya dari fulkrum (m)