c
Hasil pembelajaran:
Untuk menyiasat keadaan utama untuk keapungan, timbul dan tenggelam.
Pengenalan/teori: À Satu objek yang berada dalam air secara amnya akan mengalami dua daya, iaitu berat objek yang bertindak ke bawah dan daya tujah yang bertindak ke atas. Daya hasil daripada berat objek
Daya tujah yang bertindak ke atas
Daya tujah adalah satu daya yang menghasilkan tolakan ke atas terhadap sutu objek yang berada dalam air. Tidak mengira sama ada objek tersebut berada di dalam permukaan air atau tenggelam ke dalam permukaan air. Hal ini dapat dibuktikan dalam keadaan kita menolak satu gabus ke dalam air, selepas seketika kita lepaskan gabus tersebut, gabus itu akan naik ke permukaan air dengan serta merta kerana gabus itu mengalami daya tujah dri air yang lebih kuat daripada daya hasil dari berat gabus. Kekuatan data tujah sebenarnya dapat dirasai semasa kita memegang gabus tersebut di dalam air lagi. Secara teorinya, objek yang mempunyai ketumpatan kurang daripada ketumpatan cecair yang mengapunginya, daya tujah keatas akan menyebabkan objek tersebut terapung di atas permukaan cecair. Walaubagaimanapun, jika objek tersebut lebih tumpat daripada cecair yang mengapunginya, daya tujah ke atas tetap wujud tetapi objek tersebut tidak akan timbul sebaliknya akan tenggelam ke bawah
kerana magnitud daya tujah yang bertindak ke atas tidak cukup untuk mengatasi daya yang di hasilkan oleh berat objek. c
Prinsip archimedes menyatakan bahawa jasad yang terendam sepenuhnya atau separa rendam akan mengalami satu dayah tujah ke atas yang sama magnitud dengan dengan berat bendalir yang disesarkan oleh jasad tersebut. oleh kerana cecair bertambah beratnya maka ia akan mengalami satu tekanan yang lebih besar di bahagian bawahnya dan tekanan yang yang lebih kecil di bahagian atasnya. Dengan ini ia akan menghasilkan satu tekanan yang berkadar langsung dengan daya pada luas permukaan yang sama. F=ma
F= Daya (sama ada ke atas atau ke bawah) m= Jisim cecair yang disesarkan. a= Isi padu kuboid.
Ringkasnya prinsip archimedes adalah daya tujah ke atas sama dengan berat yang hilang atau berat cecair yang disesarkan. Terdapat tiga faktor utama yang mempengaruhi daya tujah. Pertama, isipadu jasad yang lebih besarkan menghasilkan daya tujah yang lebih besar. Kedua ialah kekuatan medan graviti. Medan graviti yang kuat akan menghasilkan daya tujah yang lebih besar. Ketiga ialah, ketumpatan cecair. Cecair yang lebih tumpat akan menghasilkan daya tujah yang lebih besar.
c
Prinsip keapungan menyatakan bahawa berat satu jasad yang terapung pada permukaan cecair adalah sama nilai dengan berat cecair yang disesarkan. Terdapat tiga prinsip keapungan dalam air. Pertama ialah, jasad akan terus timbul tau naik ke atas permukaan air jika daya tujah ke atas melebihi berat jasad. Kedua, satu objek atau jasad akan tenggelam atau jatuh ke bawah air jika berat jasad melebihi daya tujah ke atas. Ke tiga, satu jasad akan terapung atau pegun di permukaan air jika daya tujah ke atas adalah sama dengan berat objek. Fenomena keapungan ini menyebabkan sampan dan perahu dapat terapung dalam air.
Radas dan bahan: Dua silinder penyukat, larutan garam, dua biji telur, besen air, dan lima bebola plastisin (setiap satu 50 g). Aktiviti:
Menyiasat mengapa sesuatu benda terapung atau tenggelam dalam cecair.
Prosedur: 1. Dua silinder penyukat diisi penuh dengan, satu silinder mengandungi larutan garam manakala satu silinder lagi menggandunggi air pili. Letakkan telur kedalam kedua-dua bekas dan perhatikan apa yang berlaku. 2. Tiga bebola plastisin diambil, setiap satu mengandungi berat 50 g. Dua bebola plastisin dibentuk menjadi bentuk perahu. Satu perahu dengan sisi rendah dan satu lagi dengan sisi tinggi. 3. Kedua-dua perahu dan bebola plastisin diletakkan ke dalam besen air yang mempunyai r air. Pemerhatian kemudian direkodkan. 4. Dua biji bebola plastisin 50 g diambil dan diletakkan secara perlahan -lahan ke dalam kedua-dua perahu tadi setiap satu. Pemerhatian direkodkan. 5. Inferen dinyatakan untuk setiap pemerhatian. 6. Laporan aktiviti ditulis dengan menggunakan format berikut: Menggenal pasti masalah, membuat hipotesis, menguji hipotesis, merekod dan menganalisis data dan kesimpulan.
Keputusan. Laporan prosedur 1: Keapungan telur. Mengenal pasti masalah: Adakah cecair yang berlainan jenis dan ketumpatan akan menghasilkan kesan keapungan yang berlainan? Hipotesis:
Ketumpatan cecair akan mempengaruhi kadar keapungan objek (telur).
Keputusan c
Air pili + telur
telur tenggelam ke dasar air pili.
larutan garam + telur
Telur hanya tengelam di bawah permukaan air.
Inferen: Telur lebih tumpat dari air pili tetapi air pili kurang tumpat berbanding dengan larutan garam.
Rajah 1: Keputusan keapungan telur dalam air pili dan larutan garam.
Perbincangan. Telur tenggelam sepenuhnya dalam air pili menunjukkan bahawa telur lebih tumpat daripada air pili tetapi telur berada pada pemukaan larutan garam menunjukkan bahawa ketumpatan larutan atau cecair mempengaruhi daya keapungan telur. Hal ini kerana jika makin tumpat sesuatu cecair tersebut atau larutan maka ketumpatan cecair akan menghasilkan daya tujah air yang lebih kuat yang boleh mengatasi berat sesebuah objek. Dalam aktiviti ini, larutan garam membuktikan bahawa ia mempunyai daya tujah yang kuat hingga telur tersebut tidak tenggelam sepenuhnya. Berbanding dengan air pili, yang mempunyai ketumpatan yang kurang menyebabkan daya tujah air pili tidak mampu untuk mengatasi berat objek menyebabkan objek tenggelam sepenuhnya. Dalam experimen ini, terdapat beberapa perkara yang boleh ditambah baik. Antaranya ialah menambah satu jenis larutan lagi seperti larutan air kolam untuk membandingkan dari segi keperbagaian cecair yang digunakan. Ini membolehkan pelajar menggembangkan lagi kemahiran dan pengetahuan mereka kerana terdapat lebih banyak contoh yang boleh membolehkan pelajar melakukan perbandingan dengan lebih baik. Kesimpulan: Hipotesis diterima, di mana Ketumpatan cecair akan mempengaruhi kadar keapungan objek. Ini dibuktikan dalam larutan garam yang lebih tumpat kerana terdapat banayk bahan lain seperti garam yang menambahkan lagi ketumpatan air menyebabkan telur tidak teng gelam sepenuhnya, sebaliknya hanya berada di bawah permukaan larutan garam sahaja berbanding dengan air pili.
Laporan Aktiviti 2: Manggenalpasti masalah: Adakah bentuk dan ketinggian sisi perahu mempengaruhi keapungan dan tenggelam sesuatu objek. Hipotesis:
Bentuk dan ketinggian sisi objek mempengaruhi keapungan sesuatu objek.
Keputusan.
c
Perahu sisi rendah
Perahu terapung tetapi apabila
Oleh kerana perahu sisi
bola 50 g bola plastisin diletakkan
rendah,
di
terdapat muatan yang
dalam
perahu,
perahu
maka
apabila
tenggelam sepenuhnya ke dalam berat, sisi perahu tidak dasar besen kerana tebing perahu dapat menampung atau di masuki air.
menghalang air masuk mneyebabkan
perahu
karam. Sisi perahu yang rendah
menyebabkan
perahu karam walaupun pada
awalnya
perahu
terapung di atas air.
Perahu sisi tinggi
Perahu terapung dalam besen.
Disebabkan sisi perahu
Apabila
yang
bola
plastisin
50
g
tinggi,
walaupun
diletakkan, sisi perahu tenggelam
terdapat muatan yang
sedikit tetapi perahu masih berada
dimasukkan,
dalam keadaan terapung. Tidak masih
perahu
mampu
untuk
terdapat kemasukan air ke dalam menampung perahu.
berat
bebola 50 g. Sisi yang tinggi
menyebabkan
perahu
tidak
seperti
perahu
karam sisi
rendah. Bola plastisin 50 g
Bebola plastisin tenggelam sebaik memandangkan bentuk sahaja
diletakkan
permukaan air.
di
atas
bebola bulat
plastisin dan
yang tidak
mempunyai tapak yang luas untuk menghasilkan daya tujah yang tinggi maka
bebola
plastisin
tenggelam. Inferen keseluruhan: Bentuk amat mempengaruhi keapungan sesuatu objek kerana berat yang sama tetapi berlainan bentuk menyebabkan terdapat tiga keadaan yang berbeza berlaku.
Perbincangan. Dalam experimen ini, ia telah membuntikan beberapa faktor yang mempengaruhi keapungan sesuatu objek. Berdasarkan pemerhatian di atas. Dapat kita simpulkan bahawa dengan jisim yang sama iaitu plastisin 50 g tetapi bentuk berlainan di mana bentuk perahu dengan sisi rendah dan sisi tinggi serta bentuk sfera tetapi menghasilkan tiga keadaan yang berbeza dimana bebola plastisin yang berbentuk sfera terus tenggelam kedalam air. Mana kala perahu masih terapung. Kemudian perahu di tambah dengan jisim yang sama iaitu 50 g lagi tetapi perahu sisi rendah tenggelam. Keadaan ini sudah jelas menunjukkan bahawa bentuk sesuatu mempengaruhi keapungan. Walaupun pe rahi sisi tinggi mempunyai jisim keseluruhan 100 g masih terapung berbanding dengan bebola plastisin yang berbentuk sfera dan jisim 50 g sahaja tetapi masih tenggelam. Experimen ini boleh ditambah baik untuk memperkukuhkan kefahaman dan teori yang diperolehi oleh pelajar, bentuk untuk di uji boleh kita tambah seperti bentuk segi empat, segi tiga, bebola tetapi dalamnya kosong(rongga udara), tanah liat yang dileperkan nipis-nipis hingga menjadi besar. Ini bukan sahaja menambah daya tarikan experimen ini tetapi memperkukuhkan lagi pemahaman dan ilmu yang diperolehi. Kesimpulan: Hipotesis diterima, bentuk dan ketinggian sisi objek mempengaruhi keapungan sesuatu objek. Hal ini dibuktikan dalam keputusan dimana sama jisim 50g tetapi bebola yang berbentuk sfera dan dimampatkan tenggelam manakala perahu tidak tenggelam tetapi apabila ditambah beban sebanyak 50 g perahu sisi rendah tidak mampu bertahan dan akhirnya karam, manakala perahu sisi tinggi mampu bertahan.
Refleksi. Dalam experimen ini, terdapat banyak perkara yang saya pelajari. Antarany a ialah bagaimana pentingnya bentuk dalam mempengaruhi daya keapungan objek. Sesungguhnya, keapungan objek amat penting dalam kehidupan seharian. Dalam experiment ini, terdapat beberapa kelemahan yang saya kenal pasti. Antara kelemahannya ialah, pertama pe rahu yang dibina tidak sama bentuk. Hal ini kerana pelajar harus mencipta perahu yang sama besar tetapi walau bagaimanapun memandangkan tanah liat amat mudah berubah bentuk maka perahu yang dicipta tidak akan sama. Ini juga boleh mempengaruhi keputusan dim ana walaupun perahu bersisi tinggi ia akan tenggelam juga. Hal ini terjadi dengan kumpulan kami kerana kerahu yang bersisi tinggi yang kami bina adalah tidak stabil menyebabkan ia juga tenggelam di dasar air. Kelemahan ketiga ialah bahan uji kaji untuk ket umpatan hanay dua sahaja. Jika kita hendak sesuatu experimen itu lebih tepat sekurang kurangnya bahan yang diuji hendaklah ada tiga . Walaupun
terdapat
kelemahan
tetapi
setiap
kekurangan
ada
cara
penyelesaiannya. Saya mencadangkan agar untuk membuat perahu , satu acuan harus disediakan.ini membolehkan pelajar membina perahu yang sama saiz tetapi mempunyai sisi tinggi. Experimen ini membolehkan kami mencipta sebuah perahu yang selamay dalam masa yang sama membolehkan kami memahami akan ciri-ciri keselamatan dalam bentuk perahu seperti tebing tinggi, tapak yang tirus dan luas serta tapak yang kuat agar tidak mudah pecah atau bocor.
Soalan. ÿ 2
!
"
# "
$
D "
! %&
!'"(")*"!$+,c+)-+$"2 ").")+*"2,") /. # " 0 1/&2 À
ÿ
! ! ,
0 12
3 ÿ 3 ! " 3
0 1/&2
#
#
# $%% %
#
0 142
c
Ê Ê Ê
^ Ê
/ #
www.thefreedictionary.com/floating http://www.spartechsoftware.com/reeko/experiments/floating.htm $%% % http://www.kids-science-experiments.com/cat_floating.html http://www.kids-science-experiments.com/diverinabottle.html http://www.kids-science-experiments.com/floatorsinkexercise.html
