Sains Tingkatan 2 Bab 9 Stabiliti

1. 9 Stabiliti

2. Pusat Graviti Mempengaruhi Kestabilan Objek
Pusat graviti objek
1. Suatu objek dapat diimbangkan pada satu titik yang
disebut pusat graviti.
2. Kedudukan pusat graviti suatu objek bergantung pada
bentuk objek itu. Pusat graviti bagi objek yang berbentuk
sekata seperti segi empat sama, segi empat tepat, sfera,
segi tiga sama sisi, dan silinder terletak di tengah objek.
3. Pusat graviti untuk objek berbentuk tidak sekata tidak
semestinya terletak di tengah objek itu.

3. Aktiviti 9.1: Pusat graviti objek berbentuk sekata dan tidak
sekata
Tujuan: Menentukan kedudukan pusat graviti objek
berbentuk sekata dan tidak sekata
Bahan: Kadbod, pin, dan benang
Radas: Gunting, pemberat 50 g, dan kaki retort
Prosedur:

4. 1. Gunting kadbod menjadi suatu objek berbentuk tidak
sekata.
2. Tebuk tiga lubang pada kadbod dan labelnya P, Q, dan R.
3. Gantungkan kadbod itu pada titik P dengan
menggunakan sebatang pin dan benang. Pastikan
kadbod itu dapat bergerak bebas.
4. Gantungkan satu pemberat dari titik P.
5. Lukiskan satu garis lurus pada kadbod itu dari titik P
mengikut benang.
6. Ulangi langkah 3 hingga 5 dengan menggantungkan
kadbod itu pada kedudukan Q dan R.
7. Lukiskan titik persilangan bagi garis-garis itu.
8. Ulangi langkah 1 hingga 7 dengan beberapa objek sekata
seperti segi empat sama, segi empat tepat, segi tiga, dan
bulatan.

5. Kestabilan
1. Sesuatu objek dikatakan stabil pada kedudukannya
jika objek itu tidak mudah tumbang.
2. Kestabilan sesuatu objek dipengaruhi oleh:
(a) kedudukan pusat graviti.
(b) keluasan tapak.
Radas yang manakah lebih mudah tumbang, silinder
penyukat atau kelalang kon?

6. 3. Kesan kedudukan pusat graviti ke atas kestabilan.
(a) semakin rendah kedudukan pusat graviti sesuatu
objek, semakin stabil objek itu.
(b) apabila blok papan dicondongkan, bongkah kayu A
pada rajah yang ditunjukkan akan jatuh terlebih
dahulu diikuti oleh B dan akhir sekali C kerana graviti
yang paling tinggi diikuti oleh bongkah B dan C.

7. 4. Kesan keluasan tapak ke atas kestabilan.
(a) semakin luas tapak sesuatu objek, semakin stabil
objek itu.
(b) apabila blok papan dicondongkan, bongkah kayu X
pada rajah yang berikut akan jatuh terlebih dahulu
diikuti oleh Y dan Z kerana bongkah kayu X
mempunyai luas yang paling kecil diikuti oleh
bongkah kayu Y dan Z.

8. Aplikasi Prinsip Kestabilan
1. Beberapa contoh aplikasi prinsip kestabilan yang
berdasarkan kepada pusat graviti yang rendah adalah
seperti yang berikut:
(a) haiwan besar seperti gajah dan badak mempunyai
kaki yang pendek untuk merendahkan pusat graviti.
(b) unta merendahkan badannya semasa beban
dinaikkan atau diturunkan untuk mencapai
kestabilan.
(c) penumpang-penumpang sebuah bot dinasihatkan
supaya duduk semasa bot bergerak untuk kestabilan
bot.

9. (d) kereta lumba dicipta dengan mempunyai badan
kereta yang rendah supaya pusat graviti rendah.
(e) bahagian bawah kenderaan berat seperti lori, bas,
dan kereta api dibuat daripada keluli berat serta
mempunyai enjin yang berat supaya pusat gravitinya
adalah rendah.
(f) barang-barang yang berat biasanya disusun di
bahagian bawah barang-barang ringan supaya boleh
mencapai kestabilan.

10. 2. Beberapa contoh aplikasi prinsip kestabilan yang
berdasarkan kepada keluasan tapak yang besar adalah
seperti yang berikut:
(a) haiwan berkaki empat yang tinggi seperti zirafah
mengangkangkan kakinya untuk mengekalkan
kestabilan badannya semasa meminum air.
(b) perkakas rumah seperti kipas meja, meja, dan kerusi
direka dengan mempunyai tapak yang luas.
(c) pasangan roda tambahan kecil dipasangkan pada
basikal kanak-kanak dan motosikal supaya mudah
ditunggang tanpa tumbang.

11. (d) alat-alat makmal seperti kaki retort, kelalang kon,
tungku kaki tiga, dan penunu Bunsen mempunyai
tapak yang lebar untuk tujuan kestabilan.
(e) orang tua menambah luas tapak semasa berjalan
dengan menggunakan tongkat.
(f) seorang peserta acara mengangkat berat akan
mengangkangkan kakinya untuk menambahkan
kestabilannya.

12. Eksperimen 9.1: Faktor-faktor yang mempengaruhi
kestabilan objek
Tujuan: Mengkaji kestabilan objek dengan memanipulasikan
ketinggian dan keluasan tapak objek
Pernyataan masalah: Bagaimanakah ketinggian dan
keluasan tapak mempengaruhi
kestabilan objek?
Hipotesis: Semakin rendah kedudukan pusat graviti,
semakin stabil objek itu.
Pemboleh ubah:
yang dimanipulasikan: Kedudukan pusat graviti objek
yang bergerak balas: Kestabilan objek
yang dimalarkan: Keluasan tapak objek, saiz, dan bentuk
plastisin
Bahan: Plastisin, mancis, dan papan

13. Prosedur:
1. Gunakan plastisin dan mancis untuk menyediakan
model P dan model Q seperti yang ditunjukkan dalam
Rajah (a).
2. Sediakan model P lebih tinggi daripada model Q.
3. Letakkan model P dan model Q di atas papan.
4. Condongkan papan dengan perlahan-lahan.
5. Catatkan pemerhatian tentang model plastisin yang
tumbang terlebih dahulu.
Rajah (a)