unit 2 n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
UNIT 2 PowerPoint Presentation
Download Presentation
UNIT 2

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 42

UNIT 2 - PowerPoint PPT Presentation


  • 189 Views
  • Uploaded on

UNIT 2. KERJA. 2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL. 2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA Kerja yang dilakukan oleh suatu daya boleh didefinasikan sebagai: Kerja = Daya dikenakan ,F x Jarak,D W = NM @ Joule. 2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL. 2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA Contoh :

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'UNIT 2' - jaeger


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
unit 2

UNIT 2

KERJA

2 1 kerja dalam sistem mekanikal
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA

  • Kerja yang dilakukan oleh suatu daya boleh didefinasikan sebagai:

Kerja = Daya dikenakan ,F x Jarak,D

W = NM @ Joule

2 1 kerja dalam sistem mekanikal1
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.1 KERJA DILAKUKAN OLEH SUATU DAYA

  • Contoh :

Sebuah traktor ditarik sejauh 5 m dari titik A ke titik B. Daya yang diperlukan untuk menarik traktor ialah sebanyak 5000 N. Berapakah kerja yang dilakukan?

W = F x D

W = 5000 N x 5 m

= 25000 Nm @ J

5000 N

5 meter

A

B

2 1 kerja dalam sistem mekanikal2
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.2 KEPENTINGAN KERJA

  • Sebelum kerja terhasil perlulah ada daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. Kerja akan mengerakkan objek tadi dan mengubah kedudukannya samada menegak atau mendatar.
  • Contoh:

Apabila pemandu kereta menekan pedal minyak, tayar akan bergerak dan seterusnya menggerakkan kereta tersebut. Daya dikenakan kepada pedal menyebabkan kerja terhasil yang menggerakkan tayar kereta tersebut.

2 1 kerja dalam sistem mekanikal3

D

F

H

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.3 KECEKAPAN

  • Kecekapan ditakrifkan sebagai perbandingan antara kerja keluar dan kerja masuk.
  • Gambarajah berikut menjelaskan apa yang dimaksudkan dengan kerja keluar dan kerja masuk.

W

Takal

2 1 kerja dalam sistem mekanikal4
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.3 KECEKAPAN

  • Satu beban W diangkat setinggi H meter oleh kabel yang dipasangkan pada satu takal. Apabila daya F dikenakan, ia akan menggerakkan kabel tersebut sejauh D meter.

Kerja keluar yang dihasilkan = W x H

Kerja masuk yang dihasilkan = F x D

2 1 kerja dalam sistem mekanikal5
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.3 KECEKAPAN

  • Kecekapan mesin mudah ini ialah nisbah kerja keluar kepada kerja masuk dan dinyatakan dalam peratus seperti 70%, 80% atau 90%.

Kecekapan, % = Kerja Keluar * 100%

Kerja Masuk

2 1 kerja dalam sistem mekanikal6
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN

  • Sudut di kira dalam unit radian.
  • Satu radian ialah bukaan yang dibentuk oleh dua jejari yang menghasilkan satu lengkok seperti pada rajah di sebelah.
  • Satu radian bersamaan dengan sudut 57.3 darjah.
2 1 kerja dalam sistem mekanikal7
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN

  • Pie atau digunakan untuk menyatakan sudut.
  • Ia bersamaan dengan 180 darjah atau setengah bulatan. Jadi kalau satu bulatan bermaksud 2.
  • Pie atau  ini juga bernilai 3.1416.
  • Cara menulis sudut kilasan ini ialah 1/3 radian, 1/2 radian,  radian ataupun 2 radian seperti yang ditunjukkan pada gambarajah berikut:
2 1 kerja dalam sistem mekanikal8

900

450

2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN

45° atau /4 rad

180° atau  rad

90° atau /2 rad

360° atau 2 rad

2 1 kerja dalam sistem mekanikal9
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL
  • 2.1.4 KILASAN
  • Contoh :

Tukarkan 60 darjah kepada sebutan radian.

180° =  rad

60° =  rad * 60°

180°

=  rad

3

2 1 kerja dalam sistem mekanikal10
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN

  • Persamaan kerja oleh kilasan:

Kerja = Kilasan yang x Sudut yang menghasilkan kerja dihasilkan

W = T *  (radian)

2 1 kerja dalam sistem mekanikal11
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN

  • Contoh:
  • Rajah menunjukkan daya 40 N dikenakan kepada pemutar skru. Panjang pemutar skru ialah 0.02 m. Manakala sudut yang dihasilkan bagi melonggarkan skru itu ialah  = 45°. Berapa kerja yang diperlukan untuk menggerakkan kepala skru tersebut ?

T = 40 N x 0.02 m = 0.8 Nm

Penukaran sudut kepada radian

180 darjah =  radian

45 darjah =  radian * 45°

180 darjah

 = /4 radian

W = T * 

= 0.8 N.m x /4 radian

= 0.628 N.m

450

2 1 kerja dalam sistem mekanikal12
2.1 KERJA DALAM SISTEM MEKANIKAL

2.1.4 KILASAN

  • AKTIVITI 1
  • Seorang anggota bomba membuka penutup paip bomba dengan menggunakan spanar di tepi jalan untuk memadam kebakaran sebuah rumah berhampiran. Panjang spanar itu ialah 0.5 m. Ketika membuka penutup itu anggota bomba tersebut memusingkan spanar sebanyak 60 darjah dan daya yang dikenakan ialah 100 N. Berapakah kerja yang dilakukan?
2 2 kerja dalam sistem bendalir
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.1 PENGENALAN

  • Di dalam sistem bendalir, kerja akan terjadi bila terdapat perbezaan tekanan di dalam bendalir atau gas yang bergerak.
  • Apabila kita menghembus angin pada sebatang lilin, kita akan dapati satu kawasan yang bertekanan tinggi di bahagian luar mulut dan satu kawasan bertekanan rendah pada lilin.
  • Ini menunjukan udara bergerak dari suatu tekanan tinggi kepada suatu tekanan rendah. Hembusan udara itu menunjukan kerja telah dilakukan di mana terdapatnya perbezaan tekanan yang berlaku.
2 2 kerja dalam sistem bendalir1
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.2 SISTEM BENDALIR TERTUTUP

  • Dalam Sistem Bendalir Tertutup kebanyakan bendalir yang diluahkan oleh motor akan dikembalikan ke bahagian masukan pam. Atau dengan erti kata lain ialah berlakunya edaran pusingan.
  • Contoh yang menggunakan sistem bendalir tertutup ialah Jek Hidraulik dan Sistem Brek Kereta.
2 2 kerja dalam sistem bendalir2
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.3 SISTEM BENDALIR TERBUKA

  • Dalam sistem penghantaran litar terbuka, semua bendalir yang diluahkan oleh motor akan kembali ke takungan minyak. Atau dengan erti kata lain ialah tidak berlaku edaran pusingan.
  • Contoh yang menggunakan sistem bendalir terbuka ialah sistem air pembentungan dan sistem air pada Truk Bomba.
2 2 kerja dalam sistem bendalir3
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

  • Apabila tekanan malar dikenakan pada sesuatu omboh, berlaku perubahan isipadu bendalir menyebabkan omboh akan bergerak ke hadapan dan seterusnya menolak beban di atasnya.

Kerja = Tekanan x Isipadu yang

malar digerakkan

W = Pmalar * V

2 2 kerja dalam sistem bendalir4
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

  • Rajah di bawah menunjukan pergerakan omboh dari kedudukan awal ke kedudukan akhir.
2 2 kerja dalam sistem bendalir5
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

  • Dalam industri berat, biasanya robot digunakan untuk mengangkat benda-benda berat. Robot menggunakan silinder hidraulik untuk melakukan kerja berat tersebut.
  • Seperti gambarajah di atas silinder hidraulik dibuat dalam bentuk silinder kosong dan dipadankan dengan piston dan bendalir di dalamnya.
  • Piston dikeluarkan oleh tindakan tekanan minyak. Apabila piston bergerak beban juga turut bergerak.
2 2 kerja dalam sistem bendalir6
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

  • AKTIVITI 2
  • Sebuah silinder hidraulik mengerakan piston (mendatar) sejauh 10 cm semasa penolakan ke atas beban. Tekanan bendalir piston ialah 80 kN/ m2. Dapatkan kerja yang dilakukan oleh silinder hidraulik tersebut jika diberi luas silinder ialah 12cm².Rajah berikut menunjukan sebuah piston yang sedang melakukan kerja.
2 2 kerja dalam sistem bendalir7
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

  • Kerja yang dihasilkan disebabkan oleh berlakunya perbezaan tekanan dan isipadu yang digerakan.

Kerja = Perbezaan x Isipadu yang

Tekanan digerakan

W = P * V

2 2 kerja dalam sistem bendalir8
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

  • Pam akan memindahkan sejumlah air pada tekanan yang berbeza. Tekanan bahagian atas paip keluaran adalah sama dengan tekanan atmosfera. Tekanan bawah salur masuk paip adalah sama dengan jumlah tekanan atmosfera dan jumlah tekanan ketinggian paras air atau ‘h’.
  • Contoh sistem air ini boleh di lihat di taman perumahan, kawasan yang bertekanan rendah, dan loji penyimpanan air.
2 2 kerja dalam sistem bendalir9
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.4 BAGAIMANA OMBOH BEKERJA

  • Contoh:
  • Sebuah tangki yang boleh menampung 250 kaki padu air. Jarak antara paip di bahagian atas dengan paras air dalam tasik adalah 150 kaki. Pam digunakan untuk menyedut air dari tasik ke tangki.

Berat ketumpatan air ialah 62.4 Ib/ kaki padu

P = 62.4 Ib/ kaki padu x 150 kaki

= 9360 Ib/ kaki padu

W = (p) * V

= (9360 Ib/ kaki²) (250 kaki padu)

= 2340000 kaki paun

2 2 5 gas yang dimampatkan oleh piston
2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTON

2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

  • Dalam silinder hidraulik, bendalir di bawah tekanan digunakan untuk mengerakkan piston. Seterusnya piston akan menggerakan beban di mana kerja telah dilakukan.
  • Dalam enjin gasoline, piston akan melakukan kerja di mana terdapat percampuran di antara udara dengan gasoline dalam bentuk wap kemudian dimampatkan dalam jumlah isipadu yang kecil.
2 2 kerja dalam sistem bendalir10
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTON

  • Walau bagaimana pun pertukaran isipadu gas (V) oleh pergerakan piston ke bawah ke kedudukan 2 boleh ditentukan dengan persamaan seperti di bawah.

V = luas silinder * jarak piston

bergerak

Jarak Pergerakan

piston

Perubahan isipadu

(V)

0.40m

0.30m

2 2 kerja dalam sistem bendalir11
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTON

  • AKTIVITI 1
  • Diberi satu piston seperti gambarajah bergerak sejauh 0.40m dan diameter silinder ialah 0.30m. Dapatkan perubahan isipadu apabila udara dimampatkan.

Jarak piston bergerak = 0.40m

Diameter silinder = 0.30m

Luas silinder =  d²/ 4 =  (0.30)² / 4

=  (0.09)/ 4

= 0.0225

V = luas silinder x jarak piston bergerak

V = 0.0225 x 0.40

= 0.009

2 2 kerja dalam sistem bendalir12
2.2 KERJA DALAM SISTEM BENDALIR

2.2.5 GAS YANG DIMAMPATKAN OLEH PISTON

  • Contoh kerja dalam sistem terbuka
    • Pergerakan gas melalui paip daripada pembekal kepada pengguna
    • Pergerakan cat dalam sistem semburan cat.
    • Pergerakan udara daripada kompressor ke dalam enjin jet.
  • Contoh kerja dalam sistem tertutup
    • Operasi brek dalam sistem brek kenderaan
    • Pergerakan darah dari jantung ke seluruhan badan.
    • Kapal korek atau back hoe.
2 3 kerja dalam sistem elektrik

Perbezaan voltan

Cas bergerak

cas

cas

kerja

2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.1 PENGENALAN

  • Kerja dalam sistem elektrik berlaku apabila:
  • Cas yang bergerak melalui konduktor melakukan kerja yang tidak kelihatan tetapi boleh dilihat atau dirasa.

menyebabkan

konduktor

2 3 kerja dalam sistem elektrik1
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.2 CAS ELEKTRIK

  • Elektron yang terpisah daripada atomnya digerakkan oleh daya elektrik melalui konduktor.
  • Pergerakan elektron ini dinamakan arus elektrik.
  • Contoh :Bateri menggerakkan elektron melalui litar untuk menyalakan lampu. Rujuk gambar berikut.

Konduktor

ē

ē

ē

ē

2 3 kerja dalam sistem elektrik2
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.2 CAS ELEKTRIK

  • Cas elektrik disukat dalam unit Coulomb.

1 Coulomb = 6.25 x 10 elektron

18

2 3 kerja dalam sistem elektrik3
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.3 UNIT KERJA ELEKTRIK

  • Persamaan unit kerja elektrik adalah seperti berikut:

Kerja = Perbezaan Voltan x Cas digerakkan

elektrikal

W = (ΔV) x q

Joule =Voltan x Coulomb

2 3 kerja dalam sistem elektrik4
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.3 UNIT KERJA ELEKTRIK

  • Contoh:
  • Sebuah bateri kuasa 12v boleh menyimpan 800 Coulomb cas elektron. Berapakah kerja elektrik yang dihasilkan?

W = (ΔV) x q

= 12 x 800 (Volt.Coulomb)

= 9.6 x 10 (Volt.Coulomb)

= 96 kJoule.

Maka, 96 kJoule ialah kerja yang dilakukan untuk

mengecas bateri.

4

2 3 kerja dalam sistem elektrik5
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.4 HUBUNGAN CAS ELEKTRIK DENGAN ARUS

ARUS = CAS

MASA

I (Ampere) = q (Coulomb)

t (saat)

q (Coulomb) = It (Ampere.saat)

1 Coulomb = 1 (Ampere . saat)

1 (Ampere.jam) = 3600 Coulomb

2 3 kerja dalam sistem elektrik6
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.4 HUBUNGAN CAS ELEKTRIK DENGAN ARUS

  • Contoh 1:
  • Berapa lamakah bateri boleh bertahan dengan nilai cas 8000 Coulomb?

3600 Coulomb = 1 (Ampere . jam)

8000 Coulomb = 1 x 8000

3600

= 2.2 (Ampere . jam)

2 3 kerja dalam sistem elektrik7
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.5 KERJA DILAKUKAN KE ATAS MOTOR

  • Contoh 2:
  • Motor elektrik AT 12volt beroperasi selama 2min. Arus yang mengalir ialah 4 Ampere. Kirakan kerja elektrik yang dilakukan untuk motor beroperasi selama 2min.

Kerja dilakukan = Tenaga elektrik digunakan

q = It

= 4 x 2 x 60

= 480 Coulomb

W = (ΔV) x q

= 12 x 480

= 5760 Joule.

2 3 kerja dalam sistem elektrik8
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.6 KESAN OLEH KERJA ELEKTRIK

  • Kerja elektrik menyebabkan pergerakan, haba, penghasilan cahaya dan suara.
  • Contoh:

- Mesin

- Motor

- Lampu

- Televisyen

2 3 kerja dalam sistem elektrik9
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.7 KECEKAPAN ELEKTRIK

Tenaga elektrik menyebabkan motor berputar

Kerja elektrik kepada kerja mekanikal

Peralatan bergerak secara mekanikal

2 3 kerja dalam sistem elektrik10
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.7 KECEKAPAN ELEKTRIK

  • Sesetengah daripada kerja elektrik akan hilang sebagai tenaga haba yang akan menyebabkan motor menjadi panas jika kerja elektrik itu memang untuk mengeluarkan tenaga haba.
  • Oleh yang demikian, kehilangan haba ini akan mengurangkan keupayaan atau kecekapan motor.
2 3 kerja dalam sistem elektrik11
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.8 KECEKAPAN MOTOR

  • Peratus kecekapan motor boleh didapati melalui persamaan di bawah:

Kecekapan motor = Kerja keluaran * 100

Kerja masukan

= W OUT * 100

W IN

= F x D * 100

I x V x t

2 3 kerja dalam sistem elektrik12
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.8 KECEKAPAN MOTOR

  • Contoh 1:
  • Tenaga masukan sebuah motor ialah 5760J. Motor disambungkan kepada kren untuk menggerakkan rasuk. Berat rasuk 2000N dan diangkat setinggi 2.5m. Kirakan kerja yang dilakukan oleh motor serta kecekapan motor.

W OUT = F x D

= 2000 x 2.5

= 5000 J

Kecekapan = W OUT * 100

motor W IN

= 5000 * 100

5760

= 86.8%

2 3 kerja dalam sistem elektrik13
2.3 KERJA DALAM SISTEM ELEKTRIK

2.3.8 KECEKAPAN MOTOR

  • Contoh 2:
  • Berapakah kecekapan motor yang mempunyai keupayaan ¾kk dan memerlukan 1000W kuasa masukan elektrik ?

Diberi 1 kk = 746 W.

Kuasa masukan = 1000 W

Kuasa keluaran = ¾ kk

= ¾ x 746

= 559 W

Kecekapan = Kerja keluaran * 100

motor Kerja masukan

= 559 *100

1000

= 55.95 %