6.3.5 Kecerunan dan Luas di Bawah Graf, SPM Praktis (Kertas 2)


Soalan 11 (6 markah):
Rajah menunjukkan graf jarak-masa bagi Ursula, Janet dan Maria dalam acara larian 100 m.
Rajah



(a) Siapa yang memenangi perlumbaan itu?

(b)
Semasa perlumbaan, Ursula tergelincir dan terjatuh. Selepas itu, dia meneruskan lariannya. Nyatakan tempoh masa, dalam saat, sebelum Ursula meneruskan lariannya.

(c)
Semasa perlumbaan, Janet tercedera dan dia berhenti berlari.
Nyatakan jarak Janet, dalam m, dari garisan penamat apabila dia berhenti berlari.

(d)
Hitung purata laju, dalam ms-1, bagi Ursula.


Penyelesaian:
(a)
Maria yang memenangi perlumbaan: 100 km dalam 16 saat.

(b)
Tempoh masa sebelum Ursula meneruskan larian daripada tergelincir dan terjatuh
= 18 saat – 9 saat
= 9 saat

(c)
Jarak Janet dari garisan penamat apabila dia berhenti berlari
= 100 m – 70 m
= 30 m

(d)
Purata laju= Jumlah jarak Jumlah masa   = 100 m 20 s   =5  ms 1 Purata laju Ursula=5  ms 1


Soalan 12 (6 markah):
Rajah menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan suatu zarah dalam tempoh t saat.

Rajah

(a) Nyatakan laju seragam, dalam ms-1, zarah itu.

(b)
Hitung kadar perubahan laju, dalam ms-2, zarah itu dalam tempoh 4 saat pertama.

(c)
Hitung nilai t, jika jarak yang dilalui dalam tempoh 4 saat pertama ialah separuh daripada jarak yang dilalui daripada saat ke-6 hingga saat ke-t.

Penyelesaian:
(a)
Laju seragam zarah = 12 ms-1

(b)
Kadar perubahan laju zarah = 12 4 =3  ms 2

(c)
Jarak yang dilalui dalam tempoh 4 saat  pertama= 1 2 ( Jarak yang dilalui daripada  saat ke-6 hingga saat ke-t ) 1 2 ×4×12= 1 2 [ 1 2 ( 12+20 )( t6 ) ] 24= 1 2 [ 16( t6 ) ] 24=8( t6 ) 24=8t48 3=t6 t=9

6.3.4 Kecerunan dan Luas di Bawah Graf, SPM Praktis (Kertas 2)


Soalan 9:
Rajah menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan satu objek dalam tempoh 34 saat.

(a) Nyatakan tempoh masa, dalam saat, objek itu bergerak dengan laju seragam.
(b) Hitung kadar perubahan laju, dalam ms-2, objek itu dalam tempoh 8 saat pertama.
(c) Hitung nilai bagi u, jika purata laju objek itu dalam tempoh 26 saat terakhir ialah 6 ms-1.

Penyelesaian:
(a) Tempoh masa objek itu bergerak dengan laju seragam = 26s – 20s = 6s

(b) Kadar perubahan laju objek itu dalam tempoh 8 saat pertama = 106 08 = 4 8 = 1 2  ms 2

(c) Laju= Jarak Masa ( 1 2 ×12×( 6+u ) )+( 6×u )+( 1 2 ×8×u ) 26 =6   36+6u+6u+4u=156    16u=120    u=7.5  ms 1


Soalan 10 (5 markah):
Rajah menunjukkan graf jarak-masa bagi satu perjalanan sebuah kereta dari Kuala Lumpur ke Ipoh.


(a) Nyatakan tempoh masa, dalam minit, pemandu itu berhenti rehat di Tapah.
(b) Hitung laju, dalam kmj-1, kereta itu dari Kuala Lumpur ke Tapah.
(c) Hitung purata laju, dalam kmj-1, kereta bagi keseluruhan perjalanan  itu.


Penyelesaian:
(a)
1400 – 1345 = 15 minit
Pemandu berhenti rehat di Tapah selama 15 minit.


(b)

Laju= Jarak Masa Laju= 152 km 1 3 4  j 13451200 =1 j 45 min Laju=86.86  kmj 1 Laju kereta dari Kuala Lumpur ke Tapah=86.86  kmj 1


(c)

Purata laju= Jumlah jarak Jumlah masa   = 205 km 3 1 3  j 15201200 =3 j 20 min Purata laju=61.5  kmj 1 Purata laju kereta bagi keseluruhan perjalanan=61.5  kmj 1


Bab 17 Kecerunan dan Luas di bawah Graf


6.2 Kuantiti yang diwakili oleh Luas di Bawah Graf
1.   Dalam graf laju-masa,
(a)   Kuantiti yang diwakili oleh kecerunan graf ialah pecutan atau kadar perubahan laju.
(b)   Kuantiti yang diwakili oleh luas di bawah graf ialah jarak dilalui.

Contoh 1:
Hitung jarak bagi setiap graf yang berikut.
(a)

Jarak = Luas di bawah graf laju-masa
Jarak = Luas segitiga
Jarak = 1 2 × tapak × tinggi = 1 2 × 7 × 6 = 21 m
 

(b)

Jarak = Luas di bawah graf laju-masa
Jarak = Luas segiempat tepat
Jarak = panjang × lebar
  = 6 × 4 = 24 m

 
(c)

Jarak = Luas di bawah graf laju-masa

Jarak = Luas trapezium
Jarak = 1 2 ( a + b ) h Luas trapezium = 1 2 × Hasil tambah dua sisi selari × tinggi = 1 2 ( 4 + 6 ) × 8 = 40 m


(d) Gabungan Graf
Contoh 2:

Rajah di atas menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan suatu objek dalam tempoh 15 saat.
(a) Nyatakan masa, dalam s, objek itu bergerak dengan laju seragam.
(b) Hitungkan kadar perubahan laju, dalam ms-2, dalam tempoh 3 saat yang pertama.
(c) Hitungkan purata laju bagi objek itu dalam tempoh 15 saat.

Penyelesaian
:
(a)
Masa objek itu bergerak dengan laju seragam
= 9 – 3 = 6 s

(b)
Kadar perubahan laju dalam tempoh 3 saat yang pertama
= pecutan = kecerunan graf
= y 2 y 1 x 2 x 1 = 6 3 3 0 = 1 m s 2

(c)
Jumlah jarak yang dilalui oleh objek itu dalam tempoh 15 saat
= Luas di bawah graf dalam 15 saat
= Luas P + Luas Q + Luas R
=[ 1 2 ( 3+6 )×3 ]+[ ( 93 )×6 ]+[ 1 2 ( 159 )×6 ] =13.5+36+18 =67.5 m  

Maka, purata laju bagi objek itu dalam tempoh 15 saat
= Jumlah jarak yang dilalui Jumlah masa yang diambil = 67.5 15 =4.5 m s 1

Bab 17 Kecerunan dan Luas di bawah Graf


Soalan 7:


Rajah di atas menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan satu zarah dalam tempoh 15 saat.
Cari
(a) laju objek pada masa t = 9s.
(b) jarak yang dilalui oleh objek itu bagi 12 saat yang pertama.


Penyelesaian:
(a)
laju objek pada masa t = 9s ialah 6 ms-1
(b)
Jumlah jarak yang dilalui
= Luas di bawah graf laju-masa
= Luas segitiga
= ½ × 12 × 8
= 48 m


Soalan 8:

Rajah di atas menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan suatu objek dalam tempoh 15 saat.
(a) Nyatakan tempoh masa apabila objek itu bergerak dengan laju seragam.
(b) Hitungkan kadar perubahan laju dari t = 6s ke t = 12s.
(c) Nyatakan masa apabila objek itu berhenti.


Penyelesaian:
(a)
Tempoh masa apabila objek itu bergerak dengan laju seragam
= 12 – 6
= 6 s

(b)
Kadar perubahan laju dari t = 6s ke t = 12s
= Kecerunan graf laju-masa
= 66 126 =0  ms 2 Objek bergerak dalam laju seragam
 
(c)
Masa apabila objek itu berhenti pada 15s

Bab 17 Kecerunan dan Luas di bawah Graf


6.3 Kecerunan dan Luas di Bawah Graf, SPM Praktis (Kertas 2)

Soalan 4:

Rajah di atas menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan satu zarah dalam tempoh 10 saat. Dari graf, cari
(a)    jumlah jarak yang dilalui oleh zarah itu bagi keseluruhan perjalanan.
(b)   laju purata bagi keseluruhan perjalanan.

Penyelesaian:
(a)
Jumlah jarak yang dilalui
= Luas di bawah graf laju-masa
= Luas segitiga
½ × 15 × 10
= 75 m

(b)
Laju purata bagi keseluruhan perjalanan
= Total distance travelled Total time taken = 75 10 =7.5 m s 1


Soalan 5:

Rajah di atas menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan satu zarah dalam tempoh 12 saat. Cari
(a)    tempoh masa, dalam s, zarah itu bergerak dengan laju seragam.
(b)   jarak yang dilalui apabila zarah itu bergerak dengan laju seragam.
(c)    Jarak yang dilalui oleh zarah itu apabila kadar perubahan laju adalah negatif.

Penyelesaian:
(a)
Tempoh masa zarah itu bergerak dengan laju seragam
= 10 – 6
= 4 s

(b)
Jarak yang dilalui apabila zarah itu bergerak dengan laju seragam
= Luas di bawah graf laju-masa
= Luas segiempat tepat
= 4 × 10
= 40 m

(c)
Jarak yang dilalui oleh zarah itu apabila kadar perubahan laju adalah negatif
= Luas di bawah graf laju-masa dalam tempoh 6 s yang pertama
= Luas trapezium
½ (10 + 25)(6)
= 105 m



Soalan 6:
Rajah di bawah menunjukkan graf laju-masa bagi pergerakan suatu objek dalam tempoh 40 saat.
(a) Nyatakan tempoh masa, dalam s, objek itu bergerak dengan laju seragam.
(b) Hitung kadar perubahan laju, dalam ms-2, objek itu dalam tempoh 12 saat yang terakhir.
(c) Hitung nilai v, jika jumlah objek yang dilalui dalam tempoh 40 saat ialah 500 m.

Penyelesaian:
(a) Tempoh masa objek bergerak dengan laju seragam = 28s – 10s = 18s

(b) Kadar perubahan laju = 15 12 ms 2 =1.25  ms 2 (c) Luas trapizium I + Luas trapizium II=500 1 2 ( v+15 )10+ 1 2 ( 18+30 )15=500    5v+75+360=500 5v=65   v=13

Bab 17 Kecerunan dan Luas di bawah Graf


6.3.1 Kecerunan dan Luas di Bawah Graf, SPM Praktis (Kertas 2)

Soalan 1:

Rajah di atas menunjukkan graf jarak-masa bagi pergerakan satu zarah dalam tempoh 5 saat.
Cari
(a) jarak yang dilalui oleh zarah itu dari masa 2 saat ke 5 saat.
(b) laju zarah itu dalam 2 saat yang pertama.


Penyelesaian:
(a)
Jarak yang dilalui oleh zarah itu dari masa 2 saat ke 5 saat
= 20 – 15
= 5 m

(b)
Laju zarah itu dalam 2 saat yang pertama
= Kecerunan
= 15 0 2 0 = 7.5 ms 1


Soalan 2:

Rajah di atas menunjukkan graf jarak-masa bagi pergerakan satu kereta dalam tempoh 12 saat.
Cari
(a) nilai v, jika laju purata kereta bagi 6 saat yang pertama ialah 2 ms-1.
(b) laju purata kereta bagi 8 saat yang pertama.


Penyelesaian:
(a)
laju purata kereta bagi 6 saat yang pertama ialah 2 ms-1
Jumlah jarak yang dilalui Jumlah masa yang diambil = 2 v 6 = 2 v = 12

(b)
Laju purata kereta bagi 8 saat yang pertama.
= 15 8 = 1.875 m s 1


Soalan 3:
Rajah di bawah menunjukkan graf jarak-masa bagi perjalanan sebuah keretapi dari satu bandar ke bandar yang lain dalam tempoh 90 minit.

(a) Nyatakan tempoh masa, dalam minit, ketika keretapi itu berhenti.
(b) Hitung laju, dalam km j-1, keretapi itu dalam 40 minit yang pertama.
(c) Cari jarak, dalam km, yang dilalui oleh keretapi itu bagi 25 minit yang terakhir.


Penyelesaian:

(a) Tempoh masa keretapi itu berhenti = 65 – 40 = 25 minit

(b) Laju keretapi itu dalam 40 minit yang pertama = 15090 km 40 minit = 60 km 40 60  j =90 km / j

(c) 90 – 0 = 90 km

Bab 17 Kecerunan dan Luas di bawah Graf


6.1 Kuantiti yang diwakili oleh Kecerunan Graf (Bahagian 2)
 
6.1.2 Graf Laju – Masa
1.   Kecerunan graf laju-masa ialah kadar perubahan laju iaitu pecutan.


Kecerunan = Jarak mencancang Jarak mengufuk = y 2 y 1 x 2 x 1 = Perubahan laju Perubahan masa = Pecutan


2.    


(a)  Dari O ke P: Kecerunan = positif → (Kelajuan objek meningkat atau pecutan)
(b)  Dari P ke Q: Kecerunan = 0 → (Objek bergerak dalam laju seragam)
(c)  Dari Q ke R: Kecerunan = negatif → (Kelajuan objek menurun atau susutan)


Contoh:

Rajah di atas menunjukkan graf laju-masa bagi sebuah kereta yang bergerak dalam masa 5 saat. Hitung
(a)  kadar perubahan laju apabila kereta bergerak dari ke Y.
(b)  kadar perubahan laju apabila kereta bergerak dari ke Z.

Penyelesaian:
(a)
Kadar perubahan laju apabila kereta bergerak dari X ke Y
= Kecerunan
= y 2 y 1 x 2 x 1 = 5 20 4 0 = 15 4 ms 2 Kecerunan negatif menunjukkan kelajuan menyusut .
 
(b)
Kadar perubahan laju apabila kereta bergerak dari Y ke Z
= Kecerunan
= y 2 y 1 x 2 x 1 = 10 5 5 4 = 5 ms 2

Bab 17 Kecerunan dan Luas di bawah Graf


6.1 Kuantiti yang diwakili oleh Kecerunan Graf (Bahagian 1)
Kecerunan graf ialah kadar perubahan kuantiti pada paksi mencancang terhadap perubahan kuantiti lain pada paksi mengufuk.

6.1.1   
Graf Jarak – Masa
1.   Kecerunan graf jarak-masa ialah laju.


Kecerunan = Jarak mencancang Jarak mengufuk = y 2 y 1 x 2 x 1 = Perubahan jarak Perubahan masa = Laju


2.

 
(a)  Dari O ke P: Kecerunan = positif
(b)  Dari P ke Q: Kecerunan = 0 → (Objek berhenti bergerak)
(c)  Dari Q ke R: Kecerunan = negatif → (Objek bergerak dalam arah yang bertentangan dengan arah yang asal).


3.    
Purata laju = Jumlah jarak yang dilalui Jumlah masa yang diambil

Contoh 1:


Rajah di atas menunjukkan graf jarak-masa bagi sebuah kereta yang bergerak. Hitung laju kereta dalam 6 saat yang pertama.

Penyelesaian:
Laju kereta dalam 6 saat yang pertama
= Kecerunan
= 12 0 6 0 = 2.0 ms 1