2B20m - Hukum Hooke dan faktor mempengaruhi kekerasan spring

Diagram 9.1 shows the graph of weight of body, W against extension, x for spring A and spring B.
Rajah 9.1 menunjukkan graf berat jasad, W melawan pemanjangan, x untuk spring A dan spring B.

(a) (i) State Hooke’s law.
Nyatakan Hukum Hooke.

[1 mark / 1 markah]

(ii) What is the quantity represented by the gradient of the graph?
Apakah kuantiti yang diwakili oleh kecerunan graf?

[1 mark / 1 markah]

(iii) If spring A and spring B will be used to make a balance, which spring will produce a more sensitive balance? State your reason.
Jika spring A dan spring B akan digunakan untuk membuat neraca, spring yang manakah akan menghasilkan neraca yang lebih peka? Nyatakan sebab anda.

[2 marks / 2 markah]

(iv) If spring A and spring B are made by a same material, state two factors that affect the extension of the springs.
Jika spring A dan spring B diperbuat daripada bahan yang sama, nyatakan dua faktor yang mempengaruhi pemanjangan spring-spring tersebut.

[2 marks / 2 markah]

(v) Diagram 9.2 shows a spring balance. Using the knowledge of Hooke’s Law, explain working principle of a spring balance and its function.
Rajah 9.2 menunjukkan sebuah neraca spring.Menggunakan pengetahuan tentang Hukum Hooke, terangkan prinsip kerja bagi neraca spring dan fungsinya.

[4 marks / 4 markah]

Diagram 9.2/Rajah 9.2

(b) Diagram 9.3 shows a baby’s cradle.
Rajah 9.3 menunjukkan sebuah buaian bayi.

Diagram 9.3/Rajah 9.3

You are required to design a suitable type of spring to make the baby’s cradle, explain your suggestions based on the following aspects:
Anda diminta untuk merekabentuk sejenis spring yang sesuai untuk membuat buaian bayi, terangkan cadangan anda berdasarkan aspek-aspek berikut:

(i) Spring constant
Pemalar spring.

(ii) Thickness of spring wire
Ketebalan dawai spring

(iii) Diameter of spring coil
Diameter gegelung spring

(iii) Type of spring material
Jenis bahan spring

(v) Arrangement of springs
Susunan spring-spring

[10 marks / 10 markah]

Jawapan: