Halaju

Laju dan halaju sering disangka mempunyai maksud yang sama. Akan tetapi, terdapat perbezaan yang amat penting antara laju dan halaju.

Halaju melibatkan arah dan magnitud. Oleh itu, halaju adalah kuantiti vektor. Sebaliknya laju hanya mempunyai magnitud dan oleh itu laju adalah kuantiti skalar.

Halaju suatu objek ditakrifkan sebagai jarak yang dilalui dalam arah tertentu dalam selang masa yang diberikan.

Halaju juga boleh ditakrifkan sebagai kadar perubahan sesaran terhadap masa.

Sebagai kuantiti vektor, halaju sepatunya dinyatakan dengan arah dan magnitud. Akan tetapi, bagi objek yang bergerak dalam garis lurus dengan arah yang tetap, arahnya boleh diabaikan.

Halaju juga diukur dalam unit meter per saat (m/s), sentimeter per saat (cm/s) dan kilometer per jam (km/j).

Contoh

Seorang pelari jarak jauh berlari 8 km ke selatan dan 10 km ke timur. Jika larian tersebut mengambil masa 3 jam,

a) Berapakah laju puratanya?

b) Berapakah halaju puratanya?

Penyelesaian:

Lukiskan suatu gambar rajah untuk mewakili larian jarak jauh bagi pelari tersebut seperti di bawah. PR mewakili sesaran.

Laju

Laju sebuah objek adalah suatu kuantiti skalar. Ia menunjukkan berapa cepat atau berapa lambat sesuatu objek itu bergerak.

Suatu objek yang bergerak laju mempunyai laju yang tinggi berbanding dengan objek yang bergerak perlahan.

Sesuatu objek yang pegun mempunyai kelajuan sifar.

Laju ialah jarak yang dilalui dalam masa yang tertentu. Laju ditakrifkan sebagai kadar perubahan jarak terhadap masa.

Laju diukur dalam meter per saat (m/s). Unit yang lain untuk laju ialah sentimeter per saat (cm/s) dan kilometer per jam (km/j).

Misalnya, jika laju sebuah kereta adalah 90 km/j, maka kereta itu sepatutnya hanya mengambil 1 jam untuk melalui jarak sebanyak 90 km. Akan tetapi, keadaan ini jarang berlaku kerana laju sebuah kereta bergantung kepada kesesakan lalu lintas. Di kawasan yang sesak, kereta terpaksa bergerak dengan kelajuan yang rendah. Ini adalah sebab mengapa laju purata sentiasa digunakan.

Sekiranya sebuah kereta mainan mengambil masa 14 saat untuk melalui 4 m ke utara dan 3 meter ke timur, maka laju puratanya adalah

Jarak dan Sesaran

Jarak dan sesaran adalah dua kuantiti yang mungkin dianggap mempunyai maksud yang sama, tetapi sebenarnya mempunyai definisi dan maksud yang amat berbeza.

Jarak ialah kuantiti skalar yang mempunyai magnitud tetapi tidak mempunyai arah. Jarak merujuk kepada berapa banyak kawasan yang sudah dilalui oleh suatu objek semasa sepanjang pergerakannya.

Sesaran ialah kuantiti vektor yang mempunyai magnitud dan arah. Sesaran ialah jarak antara titik akhir dari titik mula pada satu garis lurus.

Untuk memahami perbezaan diantara jarak dan sesaran, gerakan di bawah dipertimbangkan.

Seorang lelaki berjalan 5 m ke timur, 3 m ke selatan, 5 m ke barat dan akhirnya 3 m ke utara seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Walaupun lelaki itu telah berjalan sebanyak 16 m, tetapi sesarannya adalah 0 m. Ini adalah kerana dia balik semula ke tempat asalnya dan tidak bergerak dari tempat permulaannya walaupun jarak yang dilaluinya adalah 16 m.

Arah adalah penting bagi sesaran kerana sesaran adalah suatu kuantiti vektor.

Rajah di atas menunjukkan kedudukan A, C, D dan B bagi seorang pelari pada beberapa masa yang berlainan. Setelah berlari dari A ke B, dia menukar arahnya dan bergerak ke C. Selepas sampai di C, dia sekali lagi menukar arahnya dan berhenti di D. 

Daripada rajah tersebut, didapati jumlah jarak yang dilaluinya adalah (6 + 5 + 3) km manakala sesarannya dari tempat asalnya adalah 4 km di timur A.

Contoh

Berapakah sesaran yang dilalui oleh sebuah kereta mainan jika kereta mainan itu bergerak 4 m ke utara dan kemudiannya 3 m ke timur?

Penyelesaian:

(Lukiskan sebuah gambar rajah untuk mewakili pergerakan bagi kereta mainan itu seperti yang ditunjukkan dalam dajah di bawah. AC adalah mewakili sesaran.

Dengan menggunakan Teorem Phytagoras;