Laju dan Pecutan
What this chapter coversMatlamat bab ini
- Saya boleh menerangkan maksud laju sebagai suatu kadar yang melibatkan jarak dan masa (9.1.1)
- Saya boleh memerihalkan perbezaan antara laju seragam dengan laju tak seragam (9.1.2)
- Saya boleh melaksanakan pengiraan yang melibatkan laju dan laju purata termasuk penukaran unit (9.1.3)
- Saya boleh menyelesaikan masalah yang melibatkan laju (9.1.4)
- Saya boleh menerangkan maksud pecutan dan nyahpecutan sebagai suatu kadar yang melibatkan laju dan masa (9.2.1)
- Saya boleh melaksanakan pengiraan yang melibatkan pecutan termasuk penukaran unit (9.2.2)
- Saya boleh menyelesaikan masalah yang melibatkan pecutan (9.2.3)
Seorang pelumba basikal trek mengubah lajunya semasa memecut pada pusingan akhir. Laju menyatakan seberapa jauh sesuatu bergerak dalam suatu masa, dan pecutan menyatakan seberapa cepat laju itu berubah. Dalam bab ini anda mengira laju dan laju purata, menukar unit, membaca graf jarak-masa dan graf laju-masa, dan menyelesaikan masalah tentang pecutan dan nyahpecutan.
| Rangkai kata | English |
|---|---|
| laju, jarak, masa | speed, distance, time |
| unit | unit |
| laju purata | average speed |
| laju seragam, laju tak seragam | uniform speed, non-uniform speed |
| pegun | stationary |
| pecutan, nyahpecutan | acceleration, deceleration |
9.1Laju
9.1.1 Laju sebagai suatu kadar
Di belakang lori atau bas persiaran terdapat simbol had laju. Memandu lebih laju daripada had itu berbahaya. Laju ialah suatu kadar: ia membandingkan jarak dengan masa.
Dalam Rangsangan Minda (m.s. 170), tiga orang murid berlari 50 m. Murid yang menamatkan larian dalam masa paling singkat mempunyai laju yang paling tinggi, kerana jarak mereka sama.
| Cari | Rumus | Unit biasa |
|---|---|---|
| laju | L = J ÷ M | km/j, m/s, m/min |
| jarak | J = L × M | km, m |
| masa | M = J ÷ L | j, min, s |
Laju = 100 m5 min = 20 m/min. Aida berjalan sejauh 20 m setiap minit.
Khairul Hafiz: 100 m10.18 s = 9.82 m/s
Badrul Hisyam: 100 m10.25 s = 9.76 m/s
Jarak sama, masa lebih singkat, maka laju lebih tinggi.
9.1.2 Laju seragam dan laju tak seragam
Guli A dan guli B digolekkan di atas meja dan kedudukannya direkodkan setiap saat (m.s. 172).

Rajah daripada buku teks Matematik Tingkatan 2 (KSSM), m.s. 172.
| Masa (s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 |
|---|---|---|---|---|---|
| Guli A: jarak (cm) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
| Guli B: jarak (cm) | 0 | 2 | 3 | 5 | 8 |
Laju tak seragam ialah laju yang mempunyai perubahan jarak yang tidak sama dalam selang masa yang sama. Graf jarak-masanya bukan garis lurus.
2 jam pertama: 170 km2 j = 85 km/j
4 jam berikutnya: 190 km4 j = 47.5 km/j
Dua laju itu berbeza, maka laju treler ialah tak seragam.
P ke Q: 40 ÷ 2 = 20 m/s. Q ke R: 70 ÷ 3.5 = 20 m/s. R ke S: 60 ÷ 3 = 20 m/s.
Ketiga-tiga laju sama, maka laju bola golf itu seragam.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
Jadual B: jarak bertambah 3, 4, 9 dan 14 m, maka laju tak seragam dan grafnya bukan garis lurus.
9.1.3 Laju purata
Kereta api ETS dari Kuala Lumpur ke Butterworth tidak bergerak dengan laju yang tetap. Laju purata memberi gambaran tentang laju keseluruhan perjalanan.
Jumlah jarak = 10 + 25 = 35 km
Jumlah masa = 12:15 − 9:00 = 3 j 15 min = 3 + 1560 = 3.25 j
Laju purata = 35 km3.25 j = 10.77 km/j
Masa = 1345 − 0825 = 5 j 20 min = 5 13 j
Laju purata = 354 ÷ 5 13 = 66.38 km/j (2 tempat perpuluhan)
Buku teks menukar 20 min kepada 0.33 j (masa 5.33 j) dan mendapat 66.42 km/j. Jawapan itu sedikit berbeza kerana pembundaran awal. Simpan pecahan atau nilai penuh dalam kalkulator dan bundarkan pada akhir.
Penukaran unit laju
(a) 90 km/j = 90 × 1 000 m1 × 3 600 s = 90 000 m3 600 s = 25 m/s
(b) 90 km/j = 90 km60 min = 1.5 km/min
120 m dalam 1 s ialah 120 × 60 = 7 200 m dalam 1 min = 7 200 ÷ 1 000 = 7.2 km/min.
Buku teks menulis 7.06 km/min kerana 1 ÷ 60 dibundarkan kepada 0.017 min terlalu awal. Nilai tepat ialah 7.2 km/min.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
(b) 0.8 × 3.6 = 2.88 km/j
(c) 25.9 × 3.6 = 93.24 km/j
Jumlah jarak = 10 km + 1.5 km + 40 km = 51.5 km
Jumlah masa = 1 j + 5660 j = 1.9333 j
Laju purata = 51.5 km1.9333 j = 26.64 km/j (buku teks, dengan 1.93 j: 26.68 km/j)
Laju pada 2 jam pertama = kecerunan = 88 km2 j = 44 km/j.
9.1.4 Penyelesaian masalah yang melibatkan laju
Buku teks menggunakan empat langkah: memahami masalah, merancang strategi, melaksanakan strategi dan membuat kesimpulan.
(a) 47 min 8 s = 47 860 min = 2 8283 600 j = 0.7856 j
Laju = 40.38 km0.7856 j = 51.40 km/j. Buku teks membundarkan masa kepada 0.79 j dan mendapat 51.11 km/j.
(b) Masa pemenang kedua = 40.38 km0.85 km/min = 47.5 min = 47 min 30 s
Beza masa = 47 min 30 s − 47 min 8 s = 22 s
Masa pergi = 3 760 j = 3.1167 j. Jarak = 103 × 3.1167 = 321.02 km
Masa pulang = 3.1167 + 0.75 = 3.8667 j
Laju pulang = 321.023.8667 = 83.02 km/j (buku teks: 321.36 km dan 83.04 km/j, daripada 3.12 j)
Jumlah masa = 220 ÷ 110 = 2 j. Masa Ipoh ke Tapah = 60 ÷ 100 = 0.6 j
Tapah ke Kuala Lumpur: jarak = 220 − 60 = 160 km, masa = 2 − 0.6 = 1.4 j
Laju = 160 ÷ 1.4 = 114.29 km/j
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
9.2Pecutan
9.2.1 Pecutan dan nyahpecutan
Pelari pecut bermula dari garisan permulaan dan lajunya bertambah sehingga garisan penamat. Selepas garisan penamat lajunya berkurang kerana mereka memperlahankan larian.
Peningkatan laju terhadap masa ialah pecutan. Pengurangan laju terhadap masa ialah nyahpecutan.
| Unit laju | Unit masa | Unit pecutan |
|---|---|---|
| km/j | jam | km/j2 (km j−2) atau km/j per jam |
| m/s | saat | m/s2 (m s−2) atau m/s per saat |
Perubahan laju = 120 − 0 = 120 km/j
Pecutan = 120 km/j6 s = 20 km/j per saat
Dalam km/s2: 120 km/j = 120 km3 600 s = 0.0333 km/s, maka pecutan = 0.0333 ÷ 6 = 0.0056 km/s2 (jawapan buku teks).
Pecutan = (20 − 0) m/s5 s = 4 m/s2. Lajunya bertambah 4 m/s setiap saat (jadual: 0, 4, 8, 12, 16, 20 m/s).
Pecutan = (0 − 20) m/s4 s = −5 m/s2. Maka nyahpecutan motosikal itu ialah 5 m/s2.
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
(b) (123 − 90.5) ÷ 0.75 = +43.33 km/j2: laju bertambah, maka pecutan positif. Pernyataan itu salah.
9.2.2 Penukaran unit bagi pecutan
Pecutan mempunyai unit masa dua kali. Tukar unit jarak dan setiap unit masa satu demi satu.
420 m/min per min = 420 ÷ 1 000 km/min per min = 0.42 km/min2
Pergi: 18 ÷ 0.75 = 24 km/j2
Masa berkurang = 0.4 × 0.75 = 0.3 j, maka masa pulang = 0.75 − 0.3 = 0.45 j
Pulang: 18 ÷ 0.45 = 40 km/j2
Beza = 40 − 24 = 16 km/j2
Perubahan laju = 100 − 70 = 30 km/j
(a) 30 min = 12 j, pecutan = 30 ÷ 0.5 = 60 km/j2
(b) 30 min = 30 × 60 = 1 800 s, pecutan = 30 ÷ 1 800 = 0.0167 km/j per saat
Tunjuk jawapanSembunyi jawapan
(b) (10 − 8) ÷ 4 = 0.5 m s−2
9.2.3 Penyelesaian masalah yang melibatkan pecutan
Pertambahan laju = 4 × 5 = 20 km/j. Laju selepas 5 saat = 100 + 20 = 120 km/j.
Laju selepas 40 s = 80100 × 40 = 32 km/j
Pecutan = (32 − 40) km/j40 s = −0.2 km/j per saat (nyahpecutan 0.2 km/j per saat).
Graf laju-masa
| Peringkat | Masa | Pecutan | Jarak (luas) |
|---|---|---|---|
| memecut | 0 s hingga 6 s | 12 ÷ 6 = 2 m/s2 | ½ × 6 × 12 = 36 m |
| laju seragam | 6 s hingga 16 s | 0 | 10 × 12 = 120 m |
| nyahpecutan | 16 s hingga 20 s | (0 − 12) ÷ 4 = −3 m/s2 | ½ × 4 × 12 = 24 m |
| keseluruhan | 20 s | 36 + 120 + 24 = 180 m |
(b) Laju akhir = 20 − 0.741 × 2.2 = 18.37 m/s. Jarak = laju purata × masa = 20 + 18.372 × 2.2 = 42.21 m.
Buku teks mendapat laju 18.4 m/s dan jarak 42.24 m kerana membundarkan 18.37 kepada 18.4. Langkah bukunya menulis (20 − 0.741) × 2.2, yang sepatutnya 20 − 0.741 × 2.2.
72 km/j = 72 ÷ 3.6 = 20 m/s
(a) Pecutan = 0 − 208 = −2.5 m/s2, maka nyahpecutan = 2.5 m/s2
(b) Graf laju-masa ialah segi tiga: jarak = ½ × 8 × 20 = 80 m
Menjana kecemerlangan
Soalan Menjana Kecemerlangan (m.s. 185 hingga 186) dengan penyelesaian yang dikira dan disemak dengan jawapan buku teks (m.s. 294 hingga 307):
- Kategorikan: laju seragam bagi lif, jam dan kipas; laju tak seragam bagi ombak, angin dan bas mini.
- Kayak Wafi: 40 km/j kepada 55 km/j dalam 5 min ialah 15 ÷ 560 = 180 km/j2. Seterusnya 55 kepada 35 km/j dalam 6 min ialah −20 ÷ 0.1 = −200 km/j2, dan 35 kepada 43 km/j dalam 4 min ialah 8 ÷ 460 = 120 km/j2.
- Shu Mei: jarak 4 + 5 = 9 km pada 18 km/j mengambil 9 ÷ 18 = 0.5 j = 30 min; bertolak 6:40 pagi, tiba 7:10 pagi.
- Syahmi (354 km): berhenti pada 9:30 selepas 150 min (185 km); rehat sehingga 10:05, iaitu 35 min, maka B = 185 min; tiba pukul 1:45 petang, iaitu 405 min. Laju purata = 354 ÷ 40560 = 52.44 km/j.
- Dua biji guli: guli hijau memecut 1 ÷ 2.6 = 0.38 m/min2; guli ungu berhenti pada minit 5.2; laju maksimum guli hijau 1 m/min; guli berlanggar pada minit 3 (180 saat).
- Tanjung Malim ke Sungai Petani: pergi pada 90 km/j, pulang pada 105 km/j dengan masa kurang 30 min. x ÷ 90 − x ÷ 105 = 0.5, maka x = 315 km.
Inti pati bab
| Idea | Rumus atau peraturan |
|---|---|
| Laju | Jarak ÷ masa |
| Jarak, masa | J = L × M; M = J ÷ L |
| Laju purata | Jumlah jarak ÷ jumlah masa (masa rehat dimasukkan) |
| Laju seragam | Perubahan jarak sama dalam selang masa sama; garis lurus pada graf jarak-masa |
| Pecutan | (laju akhir − laju awal) ÷ masa |
| Nyahpecutan | Pecutan negatif; laju berkurang |
| Graf | Jarak-masa: kecerunan = laju. Laju-masa: kecerunan = pecutan, luas = jarak |
| Unit | m/s × 3.6 = km/j; 1 m/s2 = 3.6 km/j per saat |
- Samakan unit sebelum mengira. Tukar minit kepada jam dengan membahagi 60.
- Laju purata ialah jumlah jarak ÷ jumlah masa, bukan min bagi dua laju.
- Pecutan: laju akhir tolak laju awal, kemudian bahagi dengan masa.
Refleksi diri dan projek mini
Refleksi diri (m.s. 187): pada akhir bab ini, saya dapat menerangkan laju sebagai kadar (9.1.1); membezakan laju seragam dengan laju tak seragam (9.1.2); mengira laju dan laju purata termasuk penukaran unit (9.1.3); menyelesaikan masalah tentang laju (9.1.4); menerangkan pecutan dan nyahpecutan (9.2.1); mengira pecutan termasuk penukaran unit (9.2.2); dan menyelesaikan masalah tentang pecutan (9.2.3).
Projek mini (m.s. 187): had laju ialah salah satu peraturan jalan raya. Buat laporan tentang had laju di kawasan sekolah, hospital atau klinik, lebuh raya dan kawasan berbukit, dengan gambar papan tanda had laju yang berkaitan.
Nota ditulis daripada buku teks Matematik Tingkatan 2 (KSSM), Bab 9, m.s. 168 hingga 187. Rajah lain dilukis untuk laman ini.