M08-Fizik

Sila pilih menu:BAB 1 | BAB 2 | BAB 3 | BAB 4

FIZIK BAB 5 | BAB 6 | BAB 7 | BAB 8 | BAB 9

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006

Soalan aras rendah 1. Antara berikut yang manakah unit asas ? A. Joule B. Pascal C. Kilometer D. Kilogram 2. Antara berikut yang manakah kuantiti fizik terbitan ? A. Suhu B. Daya C. Panjang D. Arus Elektrik 3. Alat pengukur yang paling sesuai untuk mengukur tebal bagi 10 keping kertas buku latihan anda ialah A. Tolok skrew micrometer B. Pembaris meter C. Angkup vernier 4.

Panjang gelombang suatu gelombang elektromagnet ialah 75 µm. Berapakah bacaannya dalam unit m ? -2

A. 7.5 x 10 -3

B. 7.5 x 10 -4

C. 7.5 x 10 -5

D. 7.5 x 10 -6

E. 7.5 x 10

2. Bacaan skala vernier di atas ialah A. 2.09 cm B. 2.30 cm C. 3.09 cm D. 3.90 cm -1

3. Halaju 30 km j ialah -1

A. 8.3 m s -1

B. 10.5 m s -1

C. 15.2 m s -1

D. 20.7 m s

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Soalan objektif (aras rendah) 1. D 2. B 3. A Soalan objektif (aras sederhana) 1. D 2. C 3. A

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

Semua kuantiti berikut adalah kuantiti asas kecuali A ketinggian B jisim C arus elektrik D haba

2.

“ Had laju di lebuh raya ialah 120 km j-1 “. Nyatakan kuantiti fizik yang terlibat dalam pernyataan di atas. A halaju, sesaran dan masa B laju, jarak dan masa C sesaran dan masa D jarak dan masa

3.

Siaran radio IKIM memancarkan gelombang radio pada 89·5 MHz. Berapakah frekuensi gelombang dalam unit Hz? A 89·5 x 10 12 Hz B 8·95 x 10 6 Hz C 8·95 x 10 7 Hz D 8·95 x 10 9 Hz Antara alat pengukuran yang berikut yang manakah mempunyai kepekaan dan kejituan yang tinggi? A neraca elektronik B tolok skru mikrometer C termometer D jam randik

4.

5.

Rajah 1 menunjukkan ayunan bandul ringkas. Seorang pelajar mendapati tempoh ayunan bertambah bila panjang tali bertambah. Padankan pembolehubah yang terlibat dalam pemerhatian ini. Pemboleh ubah manipulasi Pemboleh ubah bergerak balas A tempoh panjang tali B panjang tali tempoh C frekuensi jisim ladung D bilangan ayunan panjang tali

6.

Antara ukuran berikut yang manakah yang paling pendek? A 3·45 X 10 3 m B 3·45 X 10 4 cm C 3·45 X 10 7 mm D 3·45 X 10 12µm

MODUL LATIHTUBI

<< >>


7.

Seorang pelajar hendak mengukur diameter sebatang pensil. Antara pernyataan berikut yang manakah merupakan langkah berjaga-jaga semasa membuat pengukuran.? A Elakkan ralat sifar semasa membuat pengukuran. B Pembaris digunakan untuk mengukur diameter pensil. C Diameter pensil diukur beberapa kali pada tempat yang berlainan untuk meningkatkan kejituan. D Angkup vernier digunakan untuk mengukur diameter pensil.

8.

Rajah 2 menunjukkan satu tolok skru mikrometer yang digunakan dalam mengukur diameter bebola. Berapakah jarak x? A. 0·48 mm B. 0·98 mm C. 1·48 mm D 2·50 mm

9.

Rajah 3 menunujukkan carta pita detik yang diperolehi daripada gerakan troli menuruni landasan terpampas geseran.Tiap-tiap keratan pita detik mengandungi lima detik. Frekuensi jangkamasa detik ialah 50 Hz . Berapakah pecutan troli itu? A 20 cm s -2 B 200 cm s -2 C 240 cm s -2 D 400 cm s -2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


10.

Rajah 4 menunjukkan graf tempoh melawan panjang ladung. Pilih pernyataan yang benar. A. Tempoh bertambah dengan panjang ladung bertambah. B. Tempoh berkadar langsung dengan panjang ladung. C. Tempoh berkurang bila panjang ladung bertambah D. Tempoh berkadar songsang dengan panjang ladung.

11.

Tebal sekeping papan ialah 2.53 cm Jadual 1 menunjukkan bacaan ketebalan papan itu yang diukur oleh empat pelajar yang berlainan, masingmasing membuat empat kali pengukuran . Antara pelajar A, B, C dan D yang manakah membuat pengukuran jitu tetapi tidak persis?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Kuantiti Fizik (Physical Quantities)

1. Antara berikut,yang manakah merupakan unit S.I bagi kuantiti asas fizik? A

coulomb

B

ampere

C

ohm

D

volt

2. Antara senarai berikut yang manakah mengandungi kuantiti asas sahaja? A

panjang, isipadu, ketumpatan

B

masa, suhu, berat

C

jarak, jisim, arus elektrik

3.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Kuantiti Fizik (Physical Quantities)

1) Jawapan = B Ampere ialah unit S.I bagi kuantiti asas fizik iaitu arus elektrik.

2) Jawapan = C Jarak jisim dan arus elektrik adalah kuantiti asas kerana tidak boleh ditakrifkan dalam sebutan kuantiti fizik yang lain.

3)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. Sebuah bas bertolak dari Kota Bharu menuju ke Kuala Lumpur pada jam 9.00 malam. Had bilangan penumpang bas itu ialah 40 orang. Jisim bas bersama muatannya ialah 5 600 kg dan daya geseran purata antara tayar dan permukaan jalan bagi keseluruhan perjalanan ialah 10 000 N. Bas tersebut bergerak denganlaju purata 90 km j-1 dari Kota Bharu sebelum berhenti rehat di Pekan Merapoh pada pukul 12.00 tengah malam hari yang sama. Setengah jam kemudian bas itu meneruskan perjalanan ke Kuala Lumpur dengan laju purata 80 km j-1. Bas itu sampai ke destinasi pada jam 6.00 pagi hari berikutnya. (a) Jadualkan semua kuantiti fizik dalam maklumat di atas dalam dua kumpulan.

[2 markah] (b) Hitungkan jumlah jarak yang dilalui oleh bas itu bagi keseluruhan perjalanan.

[2 markah] (c) Lakarkan graf jarak melawan masa bagi keseluruhan perjalanan bas itu.

[2 markah] (d) Dari segi keselamatan, terangkan mengapa perlu ada had bilangan penumpang dan had laju bagi bas itu.

……………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………. [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1 (a) Jadual 1 menunjukkan empat kuantiti fizik. Lengkapkan Jadual 1.

Kuantiti fizik

Unit-unit SI.

Kuantiti skalar / vektor

Momentum

Tenaga kinetik

Daya impuls

Impuls

JADUAL 1 [ 2 markah ] (b) Tukarkan 72 kmj-1 kepada ms-1.

[ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 1) a) Kuantiti fizik

Unit-unit SI.

Kuantiti skalar / vektor

kgms −1

Vektor

kgm 2 s −2

Skalar

Daya impuls

kgms −2

Vektor

Impuls

kgms −1

Vektor

Momentum Tenaga kinetik

b) (I) 20m/s (ii) 2.5 x 10 −2 m 2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1

Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk menentukan rintangan perintang, R. Alat pengukur X dan Y disusun seperti dalam rajah 1.1.

R

Y

X

RAJAH 1.1 (a)

Namakan alat pengukur X dan Y. (i ) X :……………………………………. (ii) Y :……………………………………. [ 2 markah]

(b) Sebelum suis dihidupkan sebuah ammeter menunjukkan bacaan seperti rajah 1.2.

RAJAH 1.2 (i) Namakan jenis ralat yang ditunjukkan oleh ammeter itu? ............................……………………………………………………………… …… [ 1 markah] (ii) Apabila suis dihidupkan bacaan ammeter adalah 2.6 A. Tentukan arus yang mengalir.

...........................…………………………………………………………………… [ 1 markah ] MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 1

(a)(i)

1

voltmeter (ii)

ammeter

1

(b)(i)

Ralat sifar

1

(c)

2.6- 0.1 = 2.5 A

1 JUMLAH

4

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2 Sekumpulan pelajar menggunakan tolok skru mikrometer dan angkup vernier untuk menentukan ketebalan 100 helai kertas. Bacaan yang diperolehi ditunjukkan seperti di bawah

4.23 cm 4.12 mm 4.31 cm 4.11 cm 4.11 cm 4.12 cm 4.10 mm 4.14 mm

( a) Jadualkan semua bacaan di atas dalam dua kumpulan berdasarkan alat pengukuran yang digunakan.

[2 markah ]

(b) Rajah 1 menunjukkan bacaan tolok skru mikrometer semasa rahangnya dirapatkan.

RAJAH 1

(i) Tentukan

ralat

sifar

bagi

tolok

skru mikrometer ini.

[1 markah]

(ii). Nyatakan bacaan yang sepatutnya dicatat oleh pelajar-pelajar itu berdasarkan nilai ralat sifar yang ditentukan di (b) ( i).

[2markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


) Tolok skru mikrometer 4.12 mm 4.10 mm 4.14 mm

b) (i) (ii)

0.04 mm 4.12-0.04 = 4.18 mm 4.10-0.04 = 4.06 mm 4.14-0.04 = 4.10 mm

Angkup vernier 4.23 cm 4.31 cm 4.11 cm 4.11 cm 4.12 cm (1m)

(2m) betul 2 dapat 1 markah

MODUL LATIHTUBI

<< >>


sesaran,s / cm 10

A

C

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

masa,t / s

B Rajah a

-10 Rajah b

Rajah b menunjukkan graf sesaran, s lawan masa, t suatu sistem bandul yang bergetar seperti dalam rajah a. a)

Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku kepada bandul bila bergerak dari A ke

b)

……………………………………………………………………………………………… [ 1 markah ] Di manakah kedudukan bandul apabila sesaran, s = 10 cm?

c)

……………………………………………………………………………………………… [ 1 markah ] Namakan kuantiti yang diwakili oleh s = 10 cm

d)

……………………………………………………………………………………………… [ 1 markah ] Tentukan tempoh ayunan bandul. ……………………………………………………………………………………………… [ 1 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Pengukuran Lembaran Kerja

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Lembaran Kerja

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA (JUJ) 2006

Modul Topikal JUJ 2006

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA (JUJ) 2006

SKEMA JAWAPAN: (a) 5.75 cm (b) 7.89 cm (c) 6.28 cm

Modul Topikal JUJ 2006

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA 2006 Inersia

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA 2006

<< >>


<< >>


<< >>


1

RAJAH 1 Rajah 1 menunjukkan sebuah kereta mainan berjisim 0.5 kg disambung kepada sebuah pemberat yang berjisim 1.0 kg dengan tali tak kenyal. Tali itu melalui sebuah takal yang licin. Apabila pemberat itu dilepaskan , kedua-dua pemberat dan kereta mainan akan bergerak. (a) Berapakah kehilangan tenaga keupayaan gravity setelah pemberat itu jatuh sejauh 0.5 m? (b) Berapakah pemerolehan tenaga kinetic system yang bergerak setelah pemberat jatuh sejauh 0.5 kg? (c) Tentukan halaju kereta mainan itu selepas bergerak 0.5 m? (d) (i) Nyatakan jenis gerakan kereta mainan itu setelah pemberat jatuh ke atas lantai. (ii)Beri keterangan kepada jawapan anda di (d)(i). Skema Jawapan (a)

Ep = mgh = 1(10)(0.5) = 5J (b) Ep = Ek = 5 J (c)

5 = ½ ( 1) ( v)2 v = 2.6 m s-1

(d)

(i) Halaju malar (ii) Daya paduan = 0, oleh itu pecutan troli adalah sifar.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Bongkah kayu

permukaan meja

m = 2 kg

Rajah menunjukkan sebuah bongkah kayu berjisim m = 2 kg berada dalam keadaan pegun di atas satu permukaan meja yang licin. Bongkah tersebut dikenakan dua daya P dan Q dengan tiga keadaan yang berbeza. Magnitud daya P dan Q masing-masing ialah 5 N dan 12 N . (a)

Apakah yang dimaksudkan dengan daya paduan ? ………………………………………………………………………………………… ( 1 markah )

(b)

Pilih keadaan di mana, arah daya P dan Q akan menghasilkan pecutan -2 mengufuk 5.5 ms . 12 N 5N

12 N

12 N

600

5N 5N Keadaan (a)

Keadaan (b)

Keadaan (c) ( 5 markah )

Bongkah kayu m = 2 kg

F = 20 N

Permukaan kasar

c)

Bongkah itu kemudiannya ditarik dengan daya F= 20 N pada permukaan yang -2 kasar seperti dalam Rajah. Jika pecutan yang terhasil ialah 6 m s , (i)

Hitungkan magnitud daya geseran yang bertindak.

( 2 markah ) (ii)

Nyatakan dua cara bagaimana daya geseran antara permukaan dapat dikurangkan ?

……………………………………………………………….………………… …………………………………………………………………….………….. ( 2 markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>

LATIHAN

Rajah di atas adalah graf halaju melawan masa bagi gerakan sebuah kenderaan yang bergerak pada sebatang jalan yang lurus. 1.

Berapakah jarak yang dilalui oleh kenderaan tersebut (a) dari titik A ke B. (b) apabila kenderaan itu bergerak dengan halaju yang seragam. (c) apabila kenderan itu bergerak dalam keadaan nyahpecutan.

2.

Hitungkan pecutan kenderaan itu (a) pada masa t = 2.0 s (b) pada masa t = 11.0 s

<< >>

Pelajar A

Pelajar B

Rajah 1 Rajah 1 di atas menunjukkan graf halaju-masa bagi dua orang pelajar A dan B dalam satu ujian kepantasan berlari. (a) (i) Berapakah jarak larian Pelajar A selepas 4 s ?

[2 markah]

(ii) Hitungkan masa yang diambil oleh Pelajar A untuk membuat larian 100 m. [2 markah] (b)

Berapakah masa yang diperlukan oleh Pelajar B jika ia sampai di garisan penamat larian 100 m dengan halaju 4 ms-1 ?

[2 markah] (c) (i) Pelajar yang manakah lebih layak dipilih untuk mewakili sekolah itu dalam acara larian 100 m ? [1 markah] (ii) Berikan sebab bagi jawapan c (i) di atas.

[1 markah]

<< >>

RAJAH 2 2

Rajah 2 menunjukkan graf halaju-masa bagi satu objek yang jatuh dari sebuah bangunan. Jisim objek ialah 2 kg. (a) Kira berat objek itu ………………………………………............................................. [1 markah] (b) Berapakah masa jasad itu bergerak tanpa pecutan? …………………………………………………………………………….. [1 markah] (c ) Kira sesaran yang dilalui oleh objek itu dalam 2 s pertama. ………………………………………………………………. [2 markah] (d) Berapakah laju purata pergerakan objek itu? ……………………………………………………………. [2 markah]

<< >>

LATIHAN

Rajah di atas adalah graf halaju melawan masa bagi gerakan sebuah kenderaan yang bergerak pada sebatang jalan yang lurus. 1.

Berapakah jarak yang dilalui oleh kenderaan tersebut (a) dari titik A ke B. (b) apabila kenderaan itu bergerak dengan halaju yang seragam. (c) apabila kenderan itu bergerak dalam keadaan nyahpecutan.

2.

Hitungkan pecutan kenderaan itu (a) pada masa t = 2.0 s (b) pada masa t = 11.0 s

<< >>


2 ms

-1

[ 5 markah ] P

bebola besi ( 2 kg ) S

T 3.0 m

permukaan licin 2.0

m 1.0 m Q

R Permukaan Kasar Rajah menunjukkan sebiji bebola besi digolekkan melintasi PQRST. Permukaan kasar QR mempunyai daya geseran 4 N. a) Hitungkan (i) Tenaga kinetik bebola besi di P

(ii)

Tenaga keupayaan bebola di P

(iii)

Jumlah tenaga bebola besi di P

(i)

Hitungkan jumlah tenaga bebola apabila sampai di Q?

(ii)

Hitungkan kerja yang dilakukan untuk mengatasi geseran sepanjang QR.

[ 4 markah ] b)

[ 4 markah ] c)

Hitungkan jumlah tenaga kinetik bebola di S.

d)

Hitungkan laju bebola pada kedudukan T.

[ 2 markah ]

[ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SOALAN 1

8.0 m 3.2 m

RAJAH 1 Sebutir bola keluli berjisim 2 kg dilepaskan dari ketinggian 8.0 m. Selepas terkena lantai, bola keluli itu didapati melantun ke atas dan tinggi maksimum yang dicapai oleh bola itu semasa gerakan ke atas ialah 3.2 m seperti pada Rajah 1. Jika rintangan udara diabaikan dan pecutan graviti , g = 10 m s-2, (a)

berapakah tenaga kinetik bola keluli itu sejurus sebelum terkena lantai?

(b)

(i) berapakah tenaga kinetik bola keluli itu sejurus selepas terkena lantai?

(c)

(ii) berapakah halaju maksimum bola keluli itu semasa gerakannya ke atas? mengapakah bola keluli itu tidak dapat melantun ke tinggi asalnya? 50 N

SOALAN 2

300 8m 0.8 m

Satu bongkah kayu berjisim 20 kg ditarik naik disepanjang landasab condong oleh satu daya 50 N yang bertindak pada sudut 30 0 dengan landasan itu. Tinggi bongkah kayu itu setelah ditarik sejauh 8 m di sepanjang landasan ialah 0.8 m. Berapakah kerja yang dilakukan untuk menentang geseran?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Skema Soalan 1 (a) mgh = 2 x 10 x 8 = 160 J (b) Ep = Ek = mgh = 2 x 10 x 3.2 = 64 J v = 8 ms-1 Soalan 2 Kerja = daya pada arah landasan x jarak yang dilalui = 50 Kos 30 x 8 = 346.4 J Tenaga Keupayaan = mgh = 20 x 20 x 0.8 = 160 J Kerja yang dilakukan untuk menentang geseran = 346.4 – 160 = 186.4 J

MODUL LATIHTUBI

<< >>


RAJAH 3 4.

Rajah 3 menunjukkan sebuah kapal terbang yang sedang terbang dengan halaju malar 720 km j-1 pada suatu ketinggian tetap 5000 m dari aras laut. (a) Namakan daya F1 ……………………………………………………………………………………. [1 markah] (b) Nyatakan hubungan antara daya F3 dengan F4 …………………………………………………………………………………… [1 markah]

(c)

Berapakah halaju kapalterbang itu dalam m s-1?

[3 markah] (d) Jika jisim kapal terbang ialah 30 000 kg, hitungkan momentumnya

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

Sesaran / m 10 5 P

S 1

2

3

4

5

6

masa / s

-5 -10 Graf pada rajah menunjukkan gerakan jasad bermula dari titik P sehingga ia berhenti di S. (a)

Berapakah masa yang diambil oleh jasad itu untuk kembali ke kedudukan asal ? ……………………………………………………………………………………………. ( 1 markah )

(b)

Berapakah masa objek itu bergerak pada arah bertentangan dengan gerakan asal? …………………………………………………………………….…… ( 1 markah)

(c)

Berapakah halaju purata jasad itu ?

( 2 markah ) (d)

Lakarkan graf halaju-masa bagi gerakan jasad itu.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2.

(a)

Sebiji bola getah kecil dilepaskan oleh seorang penumpang belon udara panas yang sedang bergerak dengan laju malar.

Rajah 2 Graf sesaran-masa untuk pemerhatian terhadap bola adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. (i) Nyatakan halaju bola pada ketika ia dilepaskan. ……………………………………………………………………………… [ 1 markah ] (iii) Tandakan √ pada petak sepadan dengan pemerhatian yang diperhatikan oleh penumpang dalam belon udara panas terhadap bola getah itu. : Pegun : Seperti yang diperhatikan oleh pemerhati. : Terus turun ke bawah [ 1 markah ]

(b)

Tinggi maksimum yang dicapai oleh bola dari permukaan tanah ialah 45 m. (i) Cari jarak yang dilalui oleh bola getah dalam saat pertama. [ 2 markah ]

(ii) Seterusnya, cari nilai H. …………………………………………………………………………… [ 1 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Skema jawapan a) (i) (ii)

u=0 seperti pemerhatian

b) (ii) s = ut +1/2 at2 = 5 m gantian dan jawapan (ii) H kurang dari 5 m [ 1 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


0

45

Rajah menunjukkan sebuah kotak berjisim 80 kg diturunkan melalui landasan dengan 0 -2 kecondongan 45 dengan jalan. Pecutan kotak itu ialah 1.5 ms dan panjang landasan ialah 2.0 m. a)

Apabila kotak itu sampai ke hujung landasan hitungkan, (i)

halajunya?

(ii)

Tenaga kinetik yang diperolehinya.

b)

Hitungkan kuantiti tenaga keupayaan yang hilang di sepanjang pergerakan kotak.

c)

BAndingkan jawapan anda di a)(ii) dan b). (i) Hitungkan kerja yang dilakukan untuk mengatasi geseran antara kotak dengan permukaan landasan.

(ii)

Berapakah magnitud tenaga daya gerseran tiu?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


7.

Masa 0s

(a)

(b)

A

Objek jatuh bebas

B

Halaju -1 0 ms -1

1s

10 ms

2s

20 ms

3s

30 ms

4s

40 ms

-1

-1

-1

Apakah yang dimaksudkan dengan jatuh bebas? ………….………………………………………………………………………………… [ 1 markah ] Berdasarkan rajah di atas (i) Nyatakan satu cirri jasad jatuh bebas,

………………………………………………………………………………………… [ 1 markah ] (ii) Buatkan satu inferens mengenai jatuh bebas.

(c)

…………………………………………………………………………………………… [ 1 markah ] Hitungkan pecutan kedua-dua objek A dan B

MODUL LATIHTUBI

<< >>


siling

siling

Tin

Air

M

N

Tangan P

Q (i)

a)

b)

R

(ii)

Rajah (i) di atas menunjukkan tin P dan Q yang kosong dan berisi air. Seorang pelajar mendapati lebih sukar untuk menolak tin Q. Tuliskan satu inferens tentang pemerhatian ini. …………………………………………………………………………………………… [1 markah] Rajah (ii) menunjukkan sebuah tin dilepaskan pada dua kedudukan M dan N yang berlainan. Seorang pelajar mendapati dia memerlukan daya yang lebih untuk menghentikan gerakan tin yang dilepaskan pada kedudukan M oleh tangannya yang ditetapkan pada kedudukan R. Terangkan pemerhatian ini.

…………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… [2 markah] c)

d)

Berdasarkan pemerhatian di (i) dan (ii), nyatakan dua faktor yang mempengaruhi magnitud momentum satu jasad. ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… [2 markah] Jika tedapat satu lubang pada dasar tin berair dalam Rajah (ii) dan air keluar dari itu. Bagaimanakah inersia tin itu berubah mengikut masa? ……………………………………………………………………………………………… [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

Rajah 1 menunjukkan graf halaju-masa bagi sebuah motosikal yang ditunggang oleh seorang lelaki di sepanjang jalan yang lurus. V /m s-1

8

P

Q

6

4

t/s 0

2

4

6

8

10

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan halaju?

…………………………………………………………………………….. [ 1 markah ] (b) Apakah kuantiti yang diwakili oleh garis OP? ……………………………………………………………………………. [1 markah ] (c) Pada saat ke berapakah lelaki itu mula menekan breknya? ……………………………………………………………………………. [ 1 markah ] (d) Kirakan berapakah jarak yang dilalui oleh lelaki itu dalam masa 4 saat pertama.

[ 2 markah ]

<< >> MODUL LATIHTUBI


SKEMA JAWAPAN Soalan 1. (a) Kadar perubahan sesaran /

sesaran Masa

(b)

Pecutan

(c)

saat ke- 6

(d)

Jarak = luas segitiga = ½ x 4 x 8 = 16 m



1.

Rajah 2 menunjukkan graf halaju, v melawan masa, t yang diplotkan berdasarkan pergerakan sebuah teksi yang membawa beberapa orang penumpang. Halaju m/s R

15 P

Q

10 S 5 Masa, t/s (a)

Jika pemandu itu menekan pedal minyak pada tahap yang tetap dan jalan raya adalah lurus dan licin. Apakah yang mungkin berlaku di.. (i) bahagian QR. …………………………………………………………………………………………………. [1 markah] (ii) bahagian RS.

………………………………………………………………………………………………… [1 markah] (b)(i) Kira jarak yang dilalui dalam bahagian QR

[2 markah] (ii) Kira pecutan dalam bahagian RS

[2 markah]



SKEMA JAWAPAN: (a) (i). Teksi itu menuruni jalan yang curam (ii) Teksi itu bergerak menaiki jalan yang membukit / curam (b) (i) Jarak yang dilalui = luas bawah graf = 125 m (ii) Pecutan = - 1 m s-2



anak

spring t

Rajah

2

Rajah 2 menunjukkan satu model ringkas pistol mainan yang menggunakan spring dan anak panah untuk menembak satu sasaran. (a) Nyatakan bentuk tenaga yang tersimpan dalam spring termampat. .............................................................................................................................................. [1 markah] (b) Terangkan perubahan bentuk tenaga apabila anak panah dilepaskan ? .............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. [1 markah] (c) Apakah yang berlaku kepada sesaran maksimum, jika anak panah yang lebih kecil digunakan tetapi masih mempunyai jisim yang sama. ............................................................................................................................................... [1 markah] (d)

Jika spring itu dimampatkan sebanyak 5 cm dengan daya 25N, i) Berapakah tenaga yang tersimpan dalam spring itu.

ii)

[1 markah] Jika jisim anak panah itu 200g , berapakah halaju anak panah itu.

[1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 6 menunjukkan sebuah lori berjisim 8 000 kg sedang bergerak dengan halaju 30 m -1 . Lori itu kemudiannya terlanggar bahagian belakang kereta yang berjisim 1 500 kg yang sedang bergerak dengan halaju 20 m s-1. Kereta terseret oleh lori dan bergerak bersama lori sebelum berhenti . (a) Namakan jenis perlanggaran di atas. ……………………………………………………………………. [1 markah] (b) Kirakan halaju sepunya kereta dan lori selepas perlanggaran

[3 markah] (c) Nyatakan tiga ciri keselamatan yang terdapat dalam sebuah kereta untuk menjaga keselamatan penumpang-penumpang kereta. …………………………………………………………………….. …………………………………………………………………… [3 markah] (d) Terangkan mengapa penumpang terhumban ke hadapan semasa perlanggaran berlaku ………………………………………………………………….. …………………………………………………………………. [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 3 menunjukkan sebuah kapal terbang yang sedang terbang -1 dengan halaju malar 720 km j pada suatu ketinggian tetap 5000 m dari aras laut. (a)

Namakan daya F1 ……………………………………………………………………………………. [1 markah]

(b)

Nyatakan hubungan antara daya F3 dengan F4 …………………………………………………………………………………… [1 markah]

(c)

-1

Berapakah halaju kapalterbang itu dalam m s ?

[3 markah] (d) Jika jisim kapal terbang ialah 30 000 kg, hitungkan momentumnya dan Berikan jawapan anda dalam bentuk piawai.

[10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(a)

(b)

Situasi (a) : Pelajar membaling bola dari atas “skate board” Situasi (b) : Belon melepaskan udara dari dalamnya. a)

Apakah yang dimaksudkan dengan momentum?

b)

………………………………………………………………….……………………… [ 1markah ] Berdasarkan rajah (a) dan (b) (i)

Nyatakan pemerhatian yang menunjukkan ciri sepunya bagi kedua-dua situasi tersebut.

(ii)

….……………………………………………………………………………… [ 1 markah ] Pada rajah tandakan arah pergerakan “skate board” apabila pelajar membaling bola. [ 1 markah ]

(i)

Nyatakan konsep fizik dalam situasi di atas dan jelaskan.

(ii)

…………………………………………………………………………………… [ 3 markah ] Namakan prinsip yang tersebut dalam kedua-dua pemerhatian di atas?

(iii)

…………………………………………………………………………………… [ 1markah ] Nyatakan satu contoh penggunaan prinsip di atas? ……………………………………………………………………………… [ 1 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 2. Bebola besi Almari

Lantai Rajah 2 Rajah 2 menunjukkan sebiji bebola besi yang berjisim 2 kg diletakkan di atas sebuah almari yang mempunyai ketinggian 5 m dari lantai. Apabila bebola itu ditolak sedikit, bebola akan jatuh secara tegak ke lantai. (a) Dalam rajah di bawah, lakarkan graf halaju bebola itu, v, melawan masa, t yang diambil untuk sampai ke lantai, sepanjang gerakan bebola itu. v

t [ 1 markah ] (b) Hitung (i) tenaga keupayaan graviti bebola besi itu sebelum ia jatuh.

[ 2 markah ] (ii) halaju bebola besi sejurus sebelum mencecah lantai.

[ 2 markah ] [ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 Skema jawapan 2. (a) v

t (b) (i) Ep = mgh = 2 (10) (5) = 100 J #

(ii) Ep = Ek 100 = ½ mv2 = ½ (2) v2 2 v = 100 v = 10 m s-1 # Jumlah

…………….[1] …………….[1] …………….[1]

……………..[1]

……………..[1]

[ 5 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 Rajah 1 menunjukkan seorang budak sedang berada di paras tertinggi sebuah papan gelongsor sebelum menggelongsor ke bawah. Budak itu berjisim 30 kg dan papan gelongsor itu tingginya 2 m.

budak

Papan gelongsor

(a) (i). Namakah jenis tenaga yang dipunyai oleh budak itu sebelum dia menggelongsor.

……………………………………………………………………………………… ………. [1 markah] (ii) Hitungkan tenaga yang anda namakan di (a) (i)

[2 markah] (b)(i) Budak itu menggelongsor ke bawah dengan kelajuan 5 m s-1, berapakah tenaga yang hilang semasa budak itu menggelongsor?

[3 markah] (ii) Terangkan mengapa ada tenaga yang hilang.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


……………………………………………………………………………………………… …..

[1 markah] (c) Satu kusyen lembut diletakkan di bawah papan gelongsor itu. Terangkan tujuan meletakkan kusyen lembut itu.

………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………… ………………………… [2 markah]

SKEMA JAWAPAN: (a) (i) Tenaga keupayaan graviti (ii) 30 x 10 x 2 = 600 J (b) (i) Tenaga kinetik = ½ x 30 x (5)2 = 15 x 25 = 375 J (ii) Tenaga hilang kerana berubah kepada tenaga haba dan bunyi (c) Kusyen lembut berfungsi memanjangkan masa mendarat. Oleh itu daya impuls berkurang/kecil.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


R Permukaan licin 6m

S RAJAH 3 3. Rajah di atas menunjukkan suatu objek berjisim 4 kg pada kedudukan 6m dari permukaan lantai bergerak dengan halaju 200cm/s. (a) Apakah perubahan tenaga yang berlaku apabila objek bergerak dari R ke S ?

[1 markah] (b) Hitungkan (i) tenaga kinetik di R

[2 markah] (ii) tenaga keupayaan di R

[2 markah] (iii)jumlah tenaga di S [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


P

R

30 cm Q

Rajah 11 1. Sebuah bandul ringkas terdiri daripada satu ladung berjisim 400 g diikatkan kepada seutas tali. Untuk memulakan ayunan, ladung itu ditarik ke P setinggi 30 cm di atas kedudukan terendah Q seperti dalam Rajah 11. a) Antara kedudukan P, Q dan R , di manakah ladung itu mempunyai i. tenaga kinetik maksimum ? ………………………………………………………………………………………. ii. tenaga keupayaan maksimum ? ………………………………………………………………………………………. b) (i) Berapakah tenaga keupayaan ladung itu apabila ia berada di P ?

ii) Apakah yang berlaku pada tenaga keupayaan ladung itu apabila ia berada di Q ? ………………………………………………………………………………………… iii)

Hitungkan laju ladung itu apabila ia berada di Q.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2.

3.0 m

troli

Takal licin Permukaan meja licin

beban tali 1.8 m

lantai Rajah 12 Satu beban berjisim 1 kg diikat kepada sebuah troli yang berjisim 2 kg melalui satu takal licin oleh tali yang tak elastik seperti dalam Rajah 12. a) Beban itu berada setinggi 1.8 m dari permukaan lantai.

i) Apakah jenis tenaga yang dipunyai oleh beban itu ? ………………………………………………………………………………………….. ii) Hitungkan nilai tenaga yang anda nyatakan dalam (i).

b) Beban itu dilepaskan. i) Apakah yang berlaku kepada tenaga yang anda nyatakan dalam (i) ? ……………………………………………………………………………………….. ii) Kirakan halaju beban dan troli sejurus sebelum beban terkena lantai.

iii) Apakah yang berlaku kepada gerakan troli itu apabila beban menyentuh lantai ? ……………………………………………………………………………………… iv) Beri sebab bagi jawapan anda dalam (b) (iii). ……………………………………………………………………………………..

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(a)

(b)

Rajah (a) dan (b) menunjukkan dua kaedah yang digunakan oleh seorang mekanik untuk menggerakkan kereta yang rosak. Suatu daya tetap F = 500 N digunakan untuk menolak dan menarik kereta dalam kaedah A dan B. (a)

(i)

Kaedah yang manakah lebih mudah untuk menggerakkan kereta tersebut ?

(ii)

………………………………………………………………………………… ( 1 markah ) Nyatakan sebab untuk jawapan anda di (a)(i). ………………………………………………………………………………….. …………………………………………………………………………………… ( 1 markah )

(b)

Daya geseran bertindak antara kereta dan permukaan jalan pada kedua-dua kaedah adalah 200 N. Hitungkan (i)

daya paduan mengufuk bertindak pada kaedah A.

(ii)

daya paduan mengufuk bertindak pada kaedah B.

( 1 markah )

( 2 markah )

(iii)

pecutan kereta yang dialami oleh kaedah B.

( 2 markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

Rajah (a)

Rajah (b)

Rajah (a) menunjukkan sebuah roket sedang dilancarkan dan rajah (b) menunjukkan sepucuk senapang melepaskan tembakan. (a)

Apakah yang dimaksudkan dengan momentum? [1 markah]

(b)

Berdasarkan pemerhatian pada rajah (a) dan (b) , hubungkaitkan keadaan gerakan roket dan senapang untuk membuat kesimpulan tentang konsep fizik yang berkaitan. Nyatakan konsep fizik tersebut. [5 markah]

(c)

Sebuah roket dilancarkan tegak dari permukaan bumi. Jelaskan bagaimana roket dilancarkan dan nyatakan faktor yang mempengaruhi pecutan roket. [4 markah]

(d)

Rajah di atas menunjukkan model sebuah belon udara. Cadangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan untuk menjadikan sebuah belon udara panas yangboleh naik dan turun pada aras yang tertentu. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Jawapan (a) (i) Menyatakan definisi momentum Hasil darab jisim dengan halaju // jisim x halaju // m x v (b)

M1

M2

M3

M4

M5

(c)

(d)

menjelaskan rajah (a) Roket tertolak ke atas apabila bahanapi dilepaskan (dengan laju) ke bawah menjelaskan rajah (b) Senapang teranjak ke belakang apabila peluru dilepaskan ke depan. menghubungkait konsep rajah (a) dan (b) Momentum ke hadapan akan menghasilkan momentum ke belakang kesimpulan atau penerangan konsep Jumlah momentum ke hadapan = jumlah momentum ke belakang menyatakan konsep Prinsip Keabadian Momentum

Penerangan pelancaran roket M1 Bahan api dan hidrogen dibakar menghasilkan gas ekzos yang dilepaskan ke bawah. M2 Gas ekzos menghasilkan momentum ke bawah dan menjana momentum ke depan dan melancarkan roket. M3 Menyatakan faktor yang mempengaruhi pecutan roket jisim roket//tarikan graviti//geseran udara (satu saja) M4 Penjelasan faktor Jisim yang kecil menambah pecutan // gravity yang kecil menambah pecutan // gerseran udara yang rendah menambah pecutan

1

5

4

Pengubahsuaian beserta penerangan M1 Jisim belon dan bakul yang kecil M2 Menambahkan pecutan M3 M4

Gas yang mudah terbakar Menghasilkan tenaga yang lebih besar

M5 M6

Dinding belon tahan haba Tidak lebur kerana pemanasan

M7 M8

Saiz belon yang besar menghasilkan daya tujah yang tinggi

M9 M10

Dinding belon yang kedap udara Udara panas tidak terlepas keluar dari belon JUMLAH

10 20

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(a) ( b) Rajah (a) menunjukkan seorang penjaga gol menunjukkan satu cara menangkap bola yang sedang bergerak dengan halaju yang tinggi hasil tendangan seorang pemain bola sepak. Rajah (b) menunjukkan cara kedua menangkap bola tersebut. (a)

(i)

Apakah yang perlu dilakukan oleh pemain bola sepak itu supaya bola itu bergerak dengan halaju yang tinggi ? ( 1 markah )

(ii)

Berdasarkan Rajah 8(a) dan 8(b) di atas, nyatakan ciri-ciri yang sama yang dialami semasa menangkap bola tersebut. Hubungkaitkan ciri-ciri itu untuk membina satu konsep fizik dan namakan konsep itu. ( 5 markah )

(b)

Terangkan mengapa seorang penerjun membengkokkan kakinya semasa mendarat di atas tanah ? Berikan satu contoh lain penggunaan konsep ini dalam kehidupan harian dan jelaskan. ( 4 markah )

(c)

Rajah menunjukkan sebuah kereta. Dengan menggunakan konsep fizik, terangkan pengubahsuaian yang perlu dibuat supaya keselamatan penumpang kereta tersebut dapat ditingkatkan. ( 10 markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 1 1.

Rajah 1 menunjukkan dua keadaan semasa kereta berhenti secara tiba-tiba. Pemandu dalam Rajah 1(a) mengalami kecederaan yang lebih serius berbanding dengan pemandu dalam Rajah 1(b) yang memakai tali pinggang keledar semasa kereta mengalami nyahpecutan yang bermagnitud besar.

(a) (i)

Apakah maksud nyah pecutan? [1 markah]

(ii)

Dengan merujuk kepada Rajah 1 (a), terangkan mengapa pemandu itu terhumban ke hadapan apabila beliau tidak memakai tali pinggang keledar.

(iii)

Bandingkan Rajah 1(a) dan 1(b), terangkan peranan tali pinggang keledar. [4 markah]

(b) Selain tali pinggang keledar, sesetengah kereta juga dipasangkan dengan beg

udara.

Mekanisme

beg

udara membolehkannya berkembang dan

mengisikan ruang di antara pemandu dengan stering apabila kereta diberhentikan dengan tiba-tiba semasa kemalangan. Terangkan bagaimana beg udara tersebut boleh menyelamatkan pemandu kereta. [3 markah]

(c) Keselamatan kereta selalu diutamakan oleh pembina kereta. Jika anda ialah seorang pengusaha sebuah syarikat yang membina kereta salun, bagaimanakah anda dapat memastikan struktur kereta dan alatan yang dipasangkan kepadanya boleh menjadikan kereta yang dibina lebih selamat semasa digunakan?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


[10 markah] SKEMA JAWAPAN 1.(a) (i) Kadar perubahan halaju yang negatif/halaju menjadi semakin kecil. (ii)

- Pemandu

ini

[1]

mempunyai inersia. [1]

- Keadaan asal pemandu itu ialah bergerak. [1] - Apabila kereta diberhentikan dengan tiba-tiba, inersia pemandu itu mengekalkan pemandu itu dalam keadaan yang bergerak. [1] -

Oleh itu, halaju penumpang melebihi kereta dan pemandu itu bergerak ke

hadapan relatif kepada kereta. [1]

(iii) - Tali pinggang keledar menahan pemandu daripada gerakan ke hadapan. [1] - Pemandu itu tidak berlanggar dengan storing dan kaca depan yang boleh mencederakannya. [1] (b) - Beg itu akan terkena pada pemandu itu dan menahan pemandu daripada berlanggar dengan storing dan kaca depan. [1] - Beg itu kenyal dan dapat memanjangkan masa berhenti pemandu itu

[1] - Dengan ini, daya impuls yang dialami oleh pemandu dapat dikurangkan. [1] - Ruang penumpang diperkukuhkan oleh bahan seperti keluli. [1] - Supaya tidak mudahremuk. [1] - Stering mudah kempis digunakan [1]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


- Untuk mengurangkan daya hentamankeatas pemandu. [1] - Bahagian hadapan dan belakang kereta mudah remuk. [1] - Untuk memanjangkan masa berhenti dan mengurangkan daya impuls semasa kemalangan. [1] - Dashboard kereta dialaskan dengan bahan yang lembut. [1] - Untuk menyerap daya jika pemandu atau penumpang terhentam padanya. [1] - Kaca depan yang pecah dalam keadaan berselerak. [1 ] - Supaya tidak berbentuk tajam yang boleh mencederakan penumpang semasa pecah. [1]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah (a)

Rajah (b)

Rajah di atas menunjukkan dua keadaan semasa sebuah lori yang membawa muatan berhenti secara tiba-tiba. Muatan dalam rajah (a) terkawal kedudukannya berbanding muatan dalam rajah (b) semasa lori mengalami nyah pecutan. (a)

(i)

Apakah maksud nyah pecutan? (1 markah)

(ii)

(b)

Berdasarkan pemerhatian pada Rajah (a) dan Rajah (b) nyatakan ciri-ciri sepunya keadaan muatan semasa lori dibrek secara tiba-tiba. Hubungkaitkan ciri-ciri itu untuk menjelaskan suatu konsep fizik dan namakan konsep berkenaan. (5 markah)

Terangkan mengapakah ruang memandu sebuah lori disambungkan dengan ruang muatan menggunakan bahan kenyal? (4 markah)

(c)

Jika anda seorang pengusaha sebuah syarikat pengeluar lori untuk muatan tinggi, bagaimanakah anda dapat memastikan struktur lori secara keseluruhannya selamat digunakan. (10 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL MELAKA 2005 Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara halaju troli, v dan ketinggian, h. Susunan radas eksperimen seperti yang ditunjukkan pada Rajah 1. Tinggi troli di atas landasan ialah h. Jangka masa detik berfrekuensi 50 Hz dipasang.

Pita detik

Jangka masa detik

Troli

h

Bekalan kuasa Rajah 1 Pada awal eksperimen tinggi bongkah h dimulai dengan 20.0 cm. 10 detik dipilih daripada bahagian tengah pita detik untuk menghitung halaju seperti yang ditunjukkan di Rajah 2(a). Eksperimen diulangi dengan menggunakan ketinggian bongkah 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm dan 60.0 cm. Keratan 10 detik pada bahagian tengah pita detik yang diperolehi ditunjukkan seperti pada Rajah 2(b), 2(c), 2(d) dan 2(e).

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2(a)

2(b)

2(c) Rajah 2

2(d)

2(e)

(a) Bagi eksperimen yang diterangkan di halaman 3, kenal pasti ; (i) pembolehubah yang dimanipulasikan, ..................................................................…………………

MODUL LATIHTUBI

<< >>


[1 markah] (ii) pembolehubah bergerak balas ……………………………………………………………… [1 markah] (iii) pembolehubah yang dimalarkan.

……………………………………………………………... [ 1 markah] (b) Ukur panjang pita pada Rajah 2(a), 2(b), 2(c), 2(d) dan 2(e) apabila ketinggian berlainan digunakan. Dalam setiap pengukuran, hitungkan halaju dengan persamaan berikut: Halaju = Panjang pita, y Masa 10 detik Jadualkan keputusan anda bagi h, y dan v pada ruang yang disediakan di bawah. [6 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c) Pada kertas graf di halaman 6, lukiskan graf v melawan h. [5 markah]

(d) Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara v dan h. [1 markah]

(e) Nyatakan satu langkah berjaga-jaga dalam eksperimen ini ……………………………………………………………. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1

Rajah 1.1 dan Rajah 1.2 menunjukkan kedudukan pasu dan tali-tali kenyal apabila pasu berlainan saiz digantung pada tali tersebut.

RAJAH 1.1

RAJAH 1.2

Menggunakan maklumat pada rajah di atas; (a) buat satu inferens yang sesuai,

[1 markah]

(b) buat satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat,

[1 markah]

(c) terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda menggunakan gelang getah, dan lain-lain radas. Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut: (i)

tujuan eksperimen

(ii)

pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen itu

(iii) senarai radas dan bahan (iv)

susunan radas

(v)

prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasikan dan kaedah mengukur pembolehubah bergerak balas

(vi)

cara bagaimana anda akan menjadualkan data

(vii) cara bagaimana anda akan menganalisis data [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 SKEMA JAWAPAN Markah 1 (a) 1 1

Menyatakan inferens yang sesuai Jisim // Berat objek digantungkan mempengaruhi sudut, θ, antara 2 tali kenyal // Panjang tali kenyal // Jarak tegak

1

(b) 1

Menyatakan hipotesis yang boleh disiasat Semakin besar jisim // berat, semakin kecil sudut θ Semakin besar jisim // berat, semakin panjang tali kenyal. Semakin besar jisim // berat, semakin besar jarak tegak

10

(c) 10

Menerangkan rangka kerja eksperimen yang sesuai dengan lengkap 1

Menyatakan tujuan eksperimen Mengkaji hubungan antara jisim // berat dengan sudut θ

2

Menyatakan PUM dan PUB PUM – jisim // berat PUB – sudut θ

3

Menyatakan p/u yang dimalarkan Jarak antara 2 titik tetap // Kekenyalan tali

4

Senarai radas dan bahan yang lengkap

Gelang getah, pemberat // plastisin dan neraca, protraktor, paku 5

Menyatakan pemasangan radas yang berfungsi Dua batang paku / penyokong dipasang tetap pada jarak 12 cm Gelang getah diregang antara dua titik tetap Pemberat digantung pada bahagian tengah gelang getah // Rajah berlabel

6

Menyatakan kaedah untuk mengawal PUM Satu pemberat 20 g digantungkan pada bahagian tengah gelang getah

7

Menyatakan kaedah mengukur PUB Sudut θ diukur dengan menggunakan protraktor

8

Ulang eksperimen sekurang-kurangnya 4 kali

Ulang prosedur dengan jisim pemberat 40 g, 60 g, 80 g dan 100 g

MODUL LATIHTUBI

<< >>


9

Menjadualkan data Merekodkan data dalam jadual berikut :

Jisim pemberat / Sudut θ / º g 20 40 60 80 100 7. Menyatakan bagaimana data data dianalisis Lukiskan graf sudut θ melawan jisim. JUMLAH 12

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. Seorang peladang ingin mengalihkan batu besar yang menghalang perjalanan beliau ke ladang kepunyaannya. Pada mulanya beliau tidak menghadapi masalah bila tidak membawa beban. Setelah diletakkan batu amat sukar untuk menggerakkan kereta kuda itu.

RAJAH 3.1 Menggunakan maklumat dalam pemerhatian anda ; a)

Buat satu inferens yang sesuai.

[1 markah]

b)

Nyatakan satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat.

[1 markah]

c)

Reka bentuk satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang anda nyatakan di (b). Pilih radas yang sesuai, seperti plastisin,bilah gergaji dan lain. Dalam penerangan anda, jelaskan perkara-perkara berikut : (i)

tujuan eksperimen,

(ii)

pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen itu,

(iii)

senarai radas dan bahan,

(iv)

susunan radas,

(v)

prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerakbalas,

(vi)

cara bagaimana anda akan menjadualkan data,

(vii)

cara bagaimana anda akan menganalisis data. [10markah]

MODUL TOPIKAL

<< >>


SKEMA JAWAPAN SOALAN 1 a. Membuat inferens Kereta kuda yang mengandungi batu besar lebih sukar digerakkan daripada kereta kuda yang kosong.

M1

b. Membuat hipotesis Semakin besar jisim sesuatu objek semakin besar nilai inersianya. M2 c. i.Tujuan Mengkaji hubungan antara jisim dan inersia

M3

ii. Pemboleh ubah 1.dimanipulasikan : jisim plastisin 2.bergerak balas : tempoh ayunan gergaji besi 3.dimalarkan

M4

: amplitud ayunan gergaji besi

M5

iii. Senarai radas Gergaji besi, pengapit G, plastisin yang berlainan jisim dan jam randik M6

iv. susunan radas

M7

v.Kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasikan Eksperimen dimulakan dengan meletakan plastisin berjisim 20 g M8 kemudian diikuti dengan menyesarkan gergaji besi vi. Kaedah mengawal pemboleh ubah bergerak balas

M9

Dengan menggunakan jam randik,ukur masa untuk 10 ayunan. Bahagikan masa dengan 10 untuk mendapat nilai tempoh ayunan. vii.Ulangan eksperimen

M10

Eksperimen diulangi dengan 4 jisim yang berlainan, 30,40,50,60

MODUL TOPIKAL

<< >>


viii.Penjadualan data

Jisim ( m)

M11

Masa untuk 10 ayunan

/g

t1

t2

Tempoh ayunan T = t /10

Purata t

20 30 40 50 60

viii.Menganalisis data

M12

T2

m Atau TERIMA AYAT :Graf T2 melawan m diplot

JUMLAH MARKAH 12

MODUL TOPIKAL

<< >>


Rajah 1

1. Sebuah lori yang menuruni bukit, melanggar sebuah kereta yang bergerak pada arah yang sama seperti Rajah 1. Selepas pelanggaran kereta bergerak pada arah yang sama dengan lori. Berdasarkan pemerhatian di atas; (a) Nyatakan inferens yang boleh dibuat.

[1 markah]

(b) Bina satu hipotesis yang sesuai untuk penyiasatan.

[1 markah]

(c) Huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda. Dalam huraian anda nyatakan dengan jelas tentang perkara-perkara berikut. i. ii. iii. iv. v. vi. vii. viii.

Tujuan eksperimen. Pemboleh ubah eksperimen. Susunan radas. Kaedah mengawal pemboleh ubah yang dimanipulasikan. Kaedah mengawal pemboleh ubah yang bertindak balas. Ulangan eksperimen. Penjadualan data. Kesimpulan. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


monyet

Papan anjal (a) Orang utan

Papan anjal (b)

Seekor monyet berada di atas papan terjun anjal di sebuah kolam renang dan menghenjut papan anjal itu seperti dalam rajah (a). Kemudian, datang seekor orang utan dan menghenjut papan anjal yang sama seperti dalam rajah (b) Berdasarkan pemerhatian di atas, (a)

Nyatakan inferens yang boleh dibuat.

(b)

Binakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan dijalankan. [1 markah]

(c)

Huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda. Dalam huraian anda, nyatakan dengan jelas tentang perkaraperkara berikut : (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii) (ix)

[1 markah]

Tujuan eksperimen Pemboleh ubah eksperimen Senarai radas dan bahan Susunan radas Kawalan pemboleh ubah dimanipulasikan Kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas Ulangan eksperimen Penjadualan data Menganalisis data [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SOALAN 2 Seorang lelaki yang menolak sebuah troli yang penuh dengan barang yang dibeli dari sebuah pasaraya telah terlanggar sebuah troli kosong yang diletakkan di tepi dinding pasaraya tersebut. Setelah berlanggar, troli kosong terseret bersama troli penuh muatan sejauh beberapa meter ke hadapan.

Troli penuh muatan

Troli kosong

Berdasarkan pemerhatian itu, (a) Nyatakan satu inferens yang boleh dibuat. (b) Nyatakan satu hipotesis untuk suatu penyiasatan. (c) Dengan menggunakan radas seperti jangkamasa detik, troli dan lain-lain, terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda. Dalam penerangan anda, jelaskan perkara berikut; i. Tujuan eksperimen ii. Pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen itu iii. Senarai radas dan bahan iv. Susunan radas v. Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah yang dimanipulasi dan kaedah mengukur pemboleh ubah yang bergerak balas. vi. Cara anda akan menjadualkan data vii. Cara anda akan menganalisis data [12 markah]



SKEMA JAWAPAN Inferens : Kedua-dua troli akan bergerak bersama-sama selepas perlanggaran Hipotesis: Jumlah momentum sebelum dan selepas perlanggaran adalah sama Tujuan: Untuk mengkaji hubungan momentum sebelum dan selepas perlanggaran Pembolehubah dimanipulasi: Jumlah momentum sebelum pelanggaran Pembolehubah bergerakbalas: Jumlah momentum selepas pelanggaran Pembolehubah dimalarkan: Ketinggian landasan / kecondongan landasan/ jisim troli Definisi secara operasi: Jisim troli diwakili oleh bilangan troli Jumlah momentum dikira dari rumus : M1U1 + M2U2 Senarai radas: bekalan kuasa, landasan pampas geseran, jangka masa detik , pita detik, dawai penyambung, troli, bongkah kayu, plastisin jarum peniti. Susunan radas: Pita detik jmd

A

Troli B Pegun jarum plastisin B

bongkah landasan pampas geseran au Kaedah: 1. Landasan dicondongkan supaya pampas geseran 2. Troli B diletakkan di tengah landasan, pegun. 3. Bekalan kuasa dihidupkan dan serentak troli A dilepaskan. 4. Halaju troli A dikira sebelum dan selepas perlanggaran Halaju = panjang pita 10 detik 0.2 5. Ulangan eksperimen: sebanyak 4 kali 6. Jadual data: Sebelum perlanggaran Selepas perlanggaran Jisim Jisim Halaju Jumlah Halaju Jumlah A B A Momentum sepunya momentum 1 1 2 1 1 2 2 2 3 2 7. Kesimpulan: Jumlah momentum sebelum dan selepas perlanggaran adalah sama



Berdasarkan Rajah A dan Rajah B ,seorang pemandu lori mendapati bahawa lebih sukar memulakan gerakan yang membawa muatan berbanding dengan lori yang kosong.Beliau juga mendapati lebih sukar untuk memberhentikan lori yang berisi muatan berbanding dengan lori yang kosong. Berdasarkan situasi di atas ; (a) Nyatakan inferens yang boleh dibuat. (b) Binakan hipotesis yang sesuai untuk penyiasatan anda

[ 1 markah ] [ 1 markah ]

Dalam penerangan anda, jelaskan perkara berikut: (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii)

tujuan eksperimen pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen itu senarai radas dan bahan susunan radas prosedur eksperimen termasuk kaedah pembolehubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerakbalas cara bagaimana anda akan menjadualkan data cara bagaimana anda akan menganalisis data [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

Rajah 3 menunjukkan seorang kanak-kanak dan seorang dewasa duduk di atas buaian yang sama jenis. Didapati buaian orang dewasa lebih susah digerakkan dan diberhentikan berbanding dengan buaian kanak-kanak.

Berdasarkan pemerhatian di atas : (a)

Nyatakan inferens yang boleh dibuat [1 markah]

(b)

Binakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan [1 markah]

(c)

Huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda itu. Dalam huraian anda, nyatakan dengan jelas tentang perkara-perkara berikut: (i)

Tujuan eksperimen

(ii)

Pembolehubah eksperimen

(iii)

Senarai radas dan bahan

(iv)

Susunan radas

(v)

Kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasikan

(vi)

Kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas

(vii)

Penjadualan data

(viii)

Menganalisis data (10 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


NO 1.

JAWAPAN (a) Inersia jasad bergantung kepada jisimnya (b) Semakin bertambah jisim semakin besar inersia jasad (c) (i) Mengkaji hubungan antara jisim dengan inersia (ii)Pemboleh ubah dimanipulasi : jisim Pemboleh ubah bergerak balas: Inersia Pemboleh ubah dimalarkan: panjang bilah gergaji/ kekerasan bilah gergaji (mesti dapat 2 betul 1 markah, 3 betul 2 markah) (iii) Jisim: Jisim objek/ jisim plastisin yang dipasangkan pada hujung bilah gergaji Inersia: tempoh ayunan bilah gergaji (iv) Bilah gergaji, plastisin, jam randek, neraca tiga alur, pengapit G (v)

MARKAH 1 1 1 2

1

[(iv) dan (v) betul 1 markah]

(vi) Plastisin (pemberat) yang berjisim, m= 20 g ditimbang dan disesarkan sedikit supaya berayun secara megufuk. (vii)Masa untuk 10 ayunan yang lengkap,t diambil dengan jam randik dan direkodkan. Tempoh ayunan, T= t/10 neraca inersia dihitung. (viii)Ulang esperimen untuk jisim plastisin,m=30g, 40g, 50g dan 60g. (ix) Jadual m,t dan T dibina (x) Garf T/s melawan m/g berkecerunan positif

1 1 1 1 1 1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 3 menunjukkan tiga buah papan gelongsor licin dengan sudut condongan yang sama di sebuah taman rekreasi. Seorang budak yang menggelongsor dari bahagian atas ketiga-tiga buah papan gelongsor mendapati laju beliau sebelum mencecah tanah adalah paling besar bagi papan gelongsor C dan paling perlahan bagi papan gelongsor A. Berdasarkan pemerhatian di atas; (a) Nyatakan inferens yang boleh dibuat (b) Binakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan (c) Huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda itu. Dalam huraian anda nyatakan dengan jelas tentang perkaraperkara berikut: (i) Tujuan eksperimen (ii) Pemboleh ubah eksperimen (iii) Definisi pemboleh ubah secara operasi (iv) Senarai radas dan bahan

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(v) Susunan radas (vi) Kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasi (vii) Kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas (viii) Ulangan eksperimen (ix) Penjadualan data (x) Menganalisis data

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Bola

Span Rajah (a)

Bola

Kayu Rajah (b)

Rajah (a) menunjukkan apabila sebiji bola jatuh di atas permukaan span yang lembut, lantunan bola tersebut adalah kurang berbanding dengan permukaan kayu yang keras pada Rajah (b). Berdasarkan pemerhatian di atas, (a)

Nyatakan inferens yang boleh dibuat [ 1 markah ]

(b)

Binakan hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan [ 1 markah ]

(c)

Dengan menggunakan radas dan bahan seperti permaidani, rumput, dan lain-lain, huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda itu. Dalam penerangan anda, nyatakan dengan jelas tentang perkara yang berikut. (i) (ii) (iii) (iv) (v)

(vi) (vii)

Tujuan eksperimen Pembolehubah eksperimen Senarai radas dan bahan Susunan radas Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah yang dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerakbalas. Cara anda menjadual data Cara anda menganalisis data [ 10 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TENAGA KINETIK & KEUPAYAAN 1. Seketul batu berjisim 0.5 kg dilontar tegak ke atas dengan halaju awal 6 m s-1. Hitungkan a. tenaga kinetik batu di awal gerakannya b. tenaga keupayaan batu pada kedudukan tertingginya c. jarak bagi keududkan tertingginya dari tempat lontaran. 2.

Sebiji bola tenis berjisim 0.2 kg bergerak dengan laju 4 m s-1. Hitungkan tenaga kinetik yang ipunyai oleh bola tenis itu.

3.

Sebiji bebola besi berjisim 3 kg diangkat secara tegak pada jarak 3 m s-1. Hitungkan pertambahan tenaga keupayaan batu itu.

4.

A landasan licin 0.6 m B

Sebuah troli berjisim 1.0 kg dilepaskan menuruni landasan licin yang mempunyai tinggi tegak 0.6 m. Hitungkan a. tenaga keupayaan yang dimiliki oleh troli A b. tenaga kinetik troli di B c. halaju troli di B 5.

Sebuah kereta berjisim 800 kg dipecutkan daripada 10 m s-1 kepada 15 m s-1, kira a. tenaga kinetik awal kereta itu b. tenaga kinetik akhir kereta itu c. kerja yang dilakukan untuk memecut kereta itu

6.

Seketul batu dijatuhkan dari tingkat atas sebuah bangunan setinggi 80 m. Diberi jisim batu ialah 50 g. Kira a. kehilangan tenaga keupayaan batu itu b. pemerolehan tenaga kinetik batu itu ketika sebelum mengena tapak bangunan c. halaju batu itu sebelum menyentuh tapak bangunan.

7.

Seorang ibu menaikkan anaknya ke atas papan gelongsor secara tegak setinggi 1.0 m. Jika anaknya berjisim 13 kg, kira a. kerja yang perlu dilakukan oleh ibu itu b. tenaga keupayaan graviti yang diperolehi oleh anaknya.

8.

Sebuah kereta berjisim 900 kg dipecutkan daripada halaju 20 m s-1 kepada 25 m s-1. Kira a. tenaga kinetik awal b. tenaga kinetik kinetik akhir c. kerja yang idlakukan untuk memecut kereta itu. Sebiji guli dijatuhkan dari pegun secara mencancang. Kira halaju guli itu setelah jatuh setinggi 12.0 m.

9.



SKEMA JAWAPAN 1. a. 7.2 J b. 7.2 J c. 1.8 m 2. 2.4 J 3. 90 J 4. a. 6.0 J b. 6.0 J c m s-1 5. a. 40 000 J b. 90 000 J c. 90 000 – 40 000 = 50 000 J 6. a. 40 J b. 40 J d. 40 m s-1 7. a. 130 J b. 130 J ( sama dengan jawapan a) 8. a. 180 000 J b. 281 250 J c. 281 250 – 180 000 = 101 250 J 9. 15.5 m s-1



1.

F/N Rajah menunjukkan graf daya regangan F melawan pemanjangan, bagi sejenis spring. Kira a. Kerja yang dilakukan untuk meregangkan spring sebanyak 8 cm b. tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan dalam spring itu apabila diregangkan sebanyak 8 cm itu.

20 15

5 l/cm 0

2

4

6

8

F/N 2. 40

Rajah menunjukkan graf regangan pemanjangan suatu spring. Kira a. Kerja yang dilakukan untuk meregang spring sebanyak 40 cm b.Tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan dalam spring itu apabila diregang sebanyak 40 cm.

20

l/cm 0

10

20

30

40

Daya/N 3.

Rajah menunjukkan graf daya melawan pemanjangan spring. Kira a. Kerja yang dilakukan untuk meregang spring sebanyak 8 cm b. Tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan dalam spring itu apabila diregang sebanyak 8 cm itu.

20 15 10 5 l/cm 0

2

4

6

8

4. F/N 20

Satu daya ufuk digunakan untuk menarik seketul blok kayu berjisim 2 kg di atas sebuah meja licin. Jika blok kayu itu pegun pada awalnya, kira tenaga kinetik selepas ditarik sejauh 6 m.

0

s/m 2

6



SKEMA JAWAPAN 1. a. 0.6 J b. 0.6 J 2.

a. 8.0 J b. 8.0 J

3.

a. 0.8 J b. 0.8 J

4.

100 J



MENGIRA HALAJU DAN PECUTAN DARIPADA PITA DETIK Mula

t

1. ●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

0.6 cm

●

1.0 cm

Sesaran awal

S1

=………………………

Masa untuk satu detik, t = ……………………… Halaju awal

u

=………………………

Sesaran akhir,

S2

= ………………………

v

=………………………

Halaju akhir

Masa untuk 10 detik , t

=………………………

Pecutan,

=

a= v–u t

2. Mula ●

●

1.2 cm

●

●

●

●

●

1.8 cm

Halaju awal , u = Halaju akhir , v = Masa ,

t=

Pecutan, a =

SKEMA JAWAPAN: MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

Sesaran awal = 0.6 cm Masa untuk satu detik = 0.02 s Halaju awal = 30 cm s-1 Sesaran akhir = 1.0 cm s-1 Halaju akhir = 50 cm s-1 Masa untuk 10 detik = 0.2 s Pecutan = 100 cm s-2 atau 1.0 m s-2

2.

Halaju awal = 60.0 cm s-1 Halaju akhir = 90.0 cm s-1 Masa = 0.1 s Pecutan = 300 cm s-2



Panjang / cm Panjang / cm 10

10 8 6

8 6 4 2

4 2 Bilangan detik

Bilangan

detik (a)

(b)

Rajah (a) menunjukkan gerakan sebuah troli dengan pecutan seragam dan Rajah (b) menunjukkan gerakan sebuah troli kedua dengan nyahpecutan seragam. Setiap pita detik mengandungi 10 detik dan frekuensi jangka masa detik ialah 50 Hz. Bagi Rajah (a) dan Rajah (b), tentukan i. Jumlah sesaran ii. Halaju purata iii. Halaju awal iv. Halaju akhir v. pecutan Rajah (a) dan nyahpecutan Rajah (b) 3. Nyatakan corak gerakan troli yang dicatatkan pada setiap pita detik di bawah. Panjang /cm Panjang/cm Panjang/cm `

Masa

Masa

4 Nyatakan jenis-jenis gerakan dalam graf di bawah: Sesaran sesaran

Masa

Masa

Masa

sesaran

Masa

sesaran

Masa



5. Nyatakan jenis-jenis gerakan dalam graf di bawah: Halaju Halaju

Masa

Halaju

Halaju

Masa

Masa

Masa

6.

Empat keratan pita detik berikut diperolehi daripada gerakan troli yang berlainan. Jangkamasa detik yang digunakan ialah 50 detik sesaat. Hitungkan halaju purata dan pecutan troli.bagi empat keratan pita detik di bawah. ●

●

●

●

●

●

●

10 cm

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

20 cm

●

●

●

●

●

40 cm ● ●

●

●

●

●

●

●

●

●

●

50 cm MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN Rajah (a) i. Jumlah sesaran = 30 cm ii.

Halaju purata = Jumlah sesaran = 30 cm Masa 5 x 10 x 0.02 s

iii.

Halaju awal, u = 2 cm 10 x 0.02 s

= 10 cm s-1

iv.

Halaju akhir , v = 10 cm 10 x 0.02s

= 50 cm s-1

v.

Pecutan, a = 40 cm = 50 cm s-2 4 x 0.2 s

Rajah (b) i. ii. iii. iv. v.

= 300 cm s-1

Jumlah sesaran = 30 cm Halaju purata = 300 cm s-1 Halaju awal = 50 cm s-1 Halaju akhir = 10 cm s-1 Pecutan , a = - 50 cm s-1

3. (i) Halaju seragam (ii) Halaju bertambah seragam // Pecutan seragam (iii) Halaju berkurang seragam // Nyahpecutan 4. (i) Halaju sifar // jasad pegun // jasad dalam keadaan rehat (ii) Halaju sekata // seragam (iii) Halaju bertambah (iv) Halaju berkurang 5. (i) (ii) (iii) (iv)

Halaju malar / pecutan sifar Halaju sekata/seragam // Pecutan sekata Pecutan bertambah Pecutan berkurang // nyahpecutan



PADUAN DAN LERAIAN DAYA 1. Dua daya 8 N dan 6 N bertindak pada satu titik . Berapakah a. magnitud maksimum b. magnitud minimum yang mungkin bagi paduan dua daya itu. 2. F1 = 4 N

F1= 5N

F2=6N

60o

100o F2 = 3 N

F1= 8 N

F2= 5 N

3.

F = 300 N 5 kg 20 kg Kira a. daya paduan pada pemberat b. pecutan pemberat C. tegangan tali takal 4. 3 kg

2 kg 8 kg

12 kg

3 kg

Daya geseran = 4 N 1.5kg

meja licin

0.5 kg 2 kg

8 kg

Suatu beban terletak di atas sebuah meja mengufuk , ditarik oleh beban yang tergantung oleh sebuah takal. Kira: a. Daya paduan pada pemberat b. Pecutan pemberat c. Tegangan tali takal



SKEMA JAWAPAN: 1. (a) 14 N (b) 2 N 2. (a) 5 N (b) 6.4 N (c) 12 N 3. (a) 100 N , 30 N ,10 N (b) 5.0 m s-2 , 2.083 m s-2 , 2 m s-2 4. (a) 20 N, 80 N, 1 N (b) 2.31 m s-2 , 4 m s-2 , 0.5 m s-2 (c) 6.63 N, 48 N, 4.75 N



ARAS RENDAH 1. Hitungkan momentum jasad-jasad berikut: a. Seorang budak berjisim 50 kg sedang berlari dengan halaju 5 m s-1 b. Sebiji kelapa berjisim 2 600 g yang sedang jatuh dengan halaju 4.0 m s-1 c. Sebuah troli berjisim 2.0 kg yang sedang bergerak dengan halaju 30 cm s-1 2 m -1s A

2.

5 m s-1 B

Rajah menunjukkan dua buah troli berada bertentangan arah. Selepas perlanggaran kedua-dua troli melekat dan bergerak bersama-sama. Apakah yang berlaku kepada jumlah momentum sebelum dan selepas perlanggaran?

ARAS SEDERHANA 1 Dua buah kereta P dan Q, masing-masing berjisim 2 000 kg dan 3 000 kg yang sedang bergerak pada arah yang sama dengan halaju masing-masing ialah 10 m s-1 dan 15 m s-1 2.

Sebuah lori berjisim 10 000 kg yang sedang bergerak dengan halaju 18 m s-1 dan sebuah kereta berjisim 4 000 kg yang sedang bergerak dengan halaju 20 m s-1 pada arah yang bertentangan

3.

Sebuah troli berjisim 3 kg bergerak dengan halaju 0.40 m s-1 berlanggar dengan sebuah troli berjisim 1 kg yang sedang bergerak dengan halaju 0.20 m s-1 pada arah bertentangan. Selepas perlanggaran, kedua-dua troli bergerak bersama-sama. Kira halaju sepunya troli itu.

4.

Sebuah kereta berjisim 2 000 kg bergerak dengan halaju 10 m s-1 berlanggar dengan sebuah kereta berjisim 3 000 kg yang bergerak dengan halaju 20 m s-1 dalam arah yang bertentangan. Berapakah jumlah momentum dua buah kereta itu sejurus selepas perlanggaran?

5.

Seorang budak melompat ke atas satu troli pegun dengan halaju 6 m s-1 Jika jisim troli adalah setengah jisim budak itu, berapakah halaju sepunya budak dengan troli itu dalam m s-1

6.

Dua buah troli X dan Y berjisim 3 kg dan 5 kg masing-masing bergerak pada arah yang bertentangan. Kedua-dua troli bergerak dengan laju 2 m s-1. Hitungkan jumlah momentum dua troli itu dalam unit kg m s-1.

7.

Sepucuk pistol yang berjisim 1.5 kg menembak keluar satu das peluru berjisim 50 g dengan halaju 200 m s-1, berapakah halaju pistol itu dalam m s-1

8.

Satu troli berjisim 2 kg dan bergerak dengan halaju 6 m s-1 berlanggar dengan satu troli pegun. Selepas perlanggaran, kedua-dua troli melekat dan bergerak bersama dengan halaju 2 m s-1. Berapakah jisim troli dalam unit kg?



SKEMA JAWAPAN ARAS RENDAH 1

2.

a. 250 kg m s-1 b. 10.4 kg m s-1 c. 0.6 kg m s-1 Tidak berubah

ARAS SEDERHANA 1. 65 000 kg m s-1 2. 100 000 kg m s-1 3. 0.25 m s-1 4. 40 000 m s-1 5. 4 6. 4 7. –6.7 8. 4.0



LIF DAN TAKAL 1. Seorang budak beratnya 500 N berdiri di atas sebuah mesin penimbang yang terletak di atas lantai sebuah lif. Berapakah bacaan pada mesin penimbang itu apabila lif itu i. ii. iii.

memecut ke atas dengan pecutan 2 ms-2 bergerak ke atas dengan halaju seragam 2 m s-2 memecut ke bawah dengan pecutan 2 m s-2

2. Seorang penumpang 50 kg berdiri di dalam sebuah lif yang sedang bergerak ke atas dengan pecutan seragam 3 m s-2. Kira berat penumpang itu. 3. Seorang penumpang 50 kg berdiri di dalam sebuah lif yang sedang bergerak ke bawah dengan pecutan seragam 2 m s-2. Kira berat penumpang itu. 4. Seorang yang berjisim 40 kg berdiri di atas sebuah alat penimbang dalam sebuah lif. Berapakah bacaan alat penimbang apabila i. ii. iii. iv. v.

lif pegun lif memecut ke atas dengan pecutan 2 m s-2 lif bergerak ke atas dengan halaju seragam lif bergerak ke atas dengan nyahpecutan 2 m s-2 lif memecut ke bawah dengan pecutan 2 m s-2

5. Seorang pelajar berjisim 50 kg berdiri di atas sebuah mesin penimbang did dalam sebuah lif. Semasa lif itu tidak bergerak, bacaan mesin penimbang ialah 500 N. Berapakah bacaan mesin penimbang itu apabila lif itu sedang bergerak ke bawah dengan pecutan 2.5 m s-2? 6. Seorang pekerja berjisim 60 kg berdiri di atas sebuah mesin penimbang. Pekerja itu menggunakan satu takal yang licin untuk menaikkan beban berjisim 20 kg. Berapakah bacaan mesin penimbang i. ii. iii. iv.

apabila beban tergantung dalam keadaan pegun apabila beban ditarik baik dengan pecutan 2 m s-2 apabila beban naik dengan halaju seragam 4 ms-1 apabila beban diturunkan dengan pecutan 3 ms-2

7. Rajah menunjukkan dua jasad yang masing-masing berjisim 2 kg dan 3 kg disambung dengan seutas tali ringan memalui satu takal licin. Berapakah pecutan sistem itu?

2kg 3kg



8. Satu daya 80 N menarik satu beban yang berjisim 5 kg memalui satu takal licin seperti dalam rajah. Berapakah pecutan yang dialami oleh beban itu?

5kg 9. Rajah menunjukkan satu beban berjisim 2 kg menarik sebuah troli berjisim 3 kg pada satu permukaan yang mempunyai daya geseran 5 N melalui satu takal licin. Beban itu dilepaskan supaya sistem itu dibiarkan bergerak secara bebas. Berapakah pecutan sistem itu? 3 kg

2 kg

10. Rajah menunjukkan satu beban tergantung yang berjisim 8 kg menarik satu beban mengufuk 12 kg yang terletak di atas sebuah meja mengufuk yang licin. Pecutan sistem itu ialah 12 kg

8kg



SKEMA 6. (a) T = mg = 20 (10) = 200 F = mg – T = 60 (10 ) – 200 = 400 N (b) F = 600 – 400 = 200 N (c) F = 400 N (d) T = mg – ma = 200 – 60 = 140 N F = 600 – 140 = 460 N



PENYELESAIAN MASALAH GRAF GERAKAN LINEAR 1. Sebuah kereta bergerak dengan halaju 20 m s-1 memecut dengan seragam sehingga mencapai 30 m s-1 dalam masa 10 saat. Kereta itu bergerak dengan halaju 30 m s-1 selama 30 saat dan kemudian berhenti dalam masa 5 saat. Hitungkan: a. pecutan semasa 10 saat yang pertama b. nyahpecutan semasa 5 saat terakhir c. jumlah jarak yang dilalui 2. Sebuah kereta bermula dari keadaan pegun dan mengalami pecutan seragam untuk bergerak sejauh 200 m dalam masa 5 saat. Selepas 5 saat, kereta itu bergerak dengan halaju malar selama setengah minit. Kereta itu kemudiannya berhenti dalam masa 10 saat. Hitungkan: a. pecutan kereta semasa 5 s yang pertama b. halaju kereta selepas 5 s c. nyahpecutan kereta d. jumlah sesaran kereta e. lakarkan graf pecutan lawan masa 3. Sebuah kereta sedang bergerak dengan halaju 20 m s-1 dan berada pada jarak 52 m dari sebuah lampu isyarat apabila pemandu kereta melihat warna lampu isyarat bertukar kepada merah. Brek kereta ditekan dan kereta mengambil masa 5.0 s untuk berhenti. Hitungkan: a. nyahpecutan kereta b. jarak pergerakan kereta selepas brek ditekan sehingga kereta berhenti c. jarak kereta dari geris berhenti lampu isyarat selepas kereta berhenti 4. Sebuah kereta memecut dengan seragam daripada keadaan rehat untuk mencapai laju u m s–1 dalam masa 6 saat. Kereta itu terus bergerak dengan laju tetap ini selama 28 saat. Kemudian breknya ditekan dan kereta bergerak dengan nyahpecutan seragam selama t1 saat sebelum berhenti. a. Lakarkan satu graf halaju-masa bagi gerakan kereta itu. b. Diberi jarak yang dilalui oleh kereta itu semasa brek ditekan ialah dua per tiga daripada jarak yang dilaluinya semasa memecut. Cari nilai t1. c. Diberi juga jumlah jarak yang dilaluinya ialah 495 m, cari nilai u 5. Seorang pelajar berlatih menunggang motosikal. Graf halaju-masa di bawah menunjukkan keadaan gerakan pelajar tersebut. V m/s

10

5

0

1

2

3

4

5

6

7

8

t/s

-5



a. Tentukan sesaran motosikal itu selepas t = 0,2,4,5, dan 8 saat. Seterusnya wakilkan kedudukan motosikal pada sesaran-masa itu dalam satu rajah b. Tentukan i. jumlah jarak yang dilalui oleh motosikal itu. ii. Sesaran motosikal itu dari tempat permulaan setelah bergerak selama 8 saat. c. Tentukan i. laju purata motosikal itu. j. halaju purata motosikal itu sesaran/m 6.

20

Masa/s 2

4

6

8

10

12

(a) Berapakah sesaran objek itu pada t = 2.0 s? (b) Bilakah objek mula menjadi (i) pegun (ii) Bertentangan dengan arah gerakan (c) Berapakah halaju objek pada masa (i) t = 5. 0 s (ii) t = 9.0 s (d) Berapakah jumlah (i) sesaran (ii) jarak yang dilalui (e) Berapakah halaju purata bagi objek itu? (f) Lakarkan graf v melawan t bagi gerakan ini

7.

Halaju / m s-1 10 8 6 4 2 Masa/ s 2

4

6

8

10



(a) Berapakah halaju awal objek? [1 markah] (b) Berapakah pecutan objek pada masa (i) t = 3.0 s (ii) t = 6.0 s [1 markah] (c) Berapakah jarak yang dilalui oleh objek pada masa (i) t = 0 s ke t = 2 s (ii) t = 2 s ke t = 4 s (iii) t = 4 s ke t = 8 s (iv t = 8 s ke t = 10 s (d) Berapakah halaju purata bagi gerakan?

[1 markah] [1 markah]

8. Halaju m s-1 20

2

4

6

16

- 20 Rajah 1 Rajah 1 menunjukkan satu graf halaju –masa untuk sebuah motosikal yang hendak ke arah utara dan kemudian mematah balik pada satu ketika. Arahke utara diambil sebagai positif. (a) Cari pecutan untuk bahagian PQ. [1 markah] (b) Berapa lamakah motosikal itu bergerak dengan halaju seragam? [1 markah] (c) Kira jarak yang dilalui oleh motosikal semasa ia bergerak menghala ke arah utara. [2 markah] (d) Kira jarak yang dilalui semasa motosikal bergerak menghala ke arah selatan. [2 markah] (e) Berapakah sesaran motosikal dari titik asal apabila t = 16 saat? [1 markah] (g)Tentukan laju purata dan halaju purata motosikal dalam tempoh 16 saat itu. [1 markah]



SKEMA JAWAPAN: 1. a. a = 30 – 20 = 1 m s-2 10 b. a = 0 – 30 = -6 m s-2 5 c. Jumlah jarak = Luas di bawah graf = 250 + 900 + 75 = 1 225 m 2. a. s = ut + ½ at2 200 = 0(5) + ½ (a) (5)2 a = 16 m s-2 b. s = ½ (u + v) t 200 = ½ x v x 5 v = 80 m s-1 c. a = v – u = 0 – 80 = - 8 m s-2 t 10 d. Jumlah sesaran = 200 + 2 400 + 400 = 3 000 m

e. Lakaran graf a 16

5

35

-8

3. a. a = 0 – 20 = - 4. 0 m s-2 5.0 b. ½(20 + 0) (5) = 50 m c. Jarak behenti dari garis berhenti = 52 – 50 = 2 5. a. sesaran = 0m, 10 m, 30 m, 35m, 27.5m b. i. 42.5 m ii. 27.5 m c. i. 5.3 m/s ii. 3.4 m/s 6. (a) t = 2. 0 s, sesaran = 10 m (b) (i) t = 4 .0 s (ii) t = 8.0 s (c) (i) v = 0 m s-1 (ii) v = - 20/2 = - 10 m s-1 (d) (i) s = -20 m (ii)Jarak = 20 + 20 + 20 = 60 m (e) Laju purata = 60 / 12 = 5 m s-1 (f) 7 (a) 10 m s-1 (b) (i) a = 6 / 2 = 3 m s-2 (ii) a = 6 / 4 = 2.3 m s-2 (c) (i) s = 2 x 10 = 20 m (ii) s = ½ (2) (14) = 14 m (iii) s = ½ (14) (4) = 28 m (iv) s = ½ (2) (10) = 10 m (d) Halaju purata = Jumlah jarak = 20 + 14 + 28 + 10 = 7.4 m s-1 Masa 10


46

t


8 (a) (b) (c) (d) (e) (f)

a = 20 / 2 = 10 m s-2 4–2=2s Jarak = ½ (20)(2 + 6) = 80 m Jarak = ½ (6) (20) = 60 m 80 - 60 = 20 m Laju purata = 80 + 60 = 140 = 16 16 Halaju purata = 20 = 1.13 m s-1 12



GRAF HALAJU - MASA 1. Rajah 1 menunjukkan graf halaju-masa bagi gerakan satu objek. Halaju (m s-1)

10

4

0 2

4

6

8

10

Masa(s)

Berapakah i. halaju awal objek ii. pecutan objek pada masa t = 3.0 s dan 6.0 s iii. jarak yang dilalui oleh objek pada masa a. t = 0 s ke t = 2 s b. t = 2 s ke t = 4 s c. t = 4 s ke t = 8 s d. t = 8 s ke t = 10 s iv. Halaju purata bagi gerakan

2.

Sebuah kereta bergerak dengan halaju 20 m s-1 memecut seragam sehingga mencapai 30 m s-1dalam masa 10 saat. Kereta itu bergerak dengan halaju 30 m s-1 selama 30 saat dan kemudian berhenti dalam masa 5 saat. (i) Lakarkan graf halaju melawan masa (ii) Hitungkan: a. pecutan semasa 10 saat yang pertama b. nyahpecutan semasa 5 saat terakhir c. jumlah jarak yang dilalui

3.

Sebuah kereta bermula dari keadaan pegun dan mengalami pecutan seragam untuk bergerak sejauh 200 m dalam masa 5 saat. Selepas 5 saat kereta itu bergerak pada halaju malar selama 30 saat. Kereta itu kemudiannya berhenti dalam masa 10 saat. (i) Lakarkan graf halaju-masa (ii) Hitungkan: a. halaju kereta selepas 5 s b. pecutan kereta semasa 5 s yangpertama c. nyahpecutan kereta d. jumlah sesaran kereta


1


SKEMA JAWAPAN: 1. (i) Halaju awal , u = 10 m s-1 (ii) -3 m s-2 dan 1.5 m s-2 (iii) (a) Jarak = 10 x 2 = 20 m (b) Jarak = ½ [10 + 4] x 2 = 14 m (c) Jarak = ½[4 + 10] x 4 = 28 m (d) Jarak = ½ x 10 x 2 = 10 m (iv) 7.2 m s-1 2.(i) v 30 20

10 (ii).(a) 1 m s-2 (b) –6 m s-2 (c) 1 225 m

40

45

t

3. (i) v

t 0 (ii)(a) (b) (c) (d)

5

35

45

a = 16 m s-2 v = 80 m s-1 - 8 m s-2 3 000 m


2


Soalan Rajah di bawah menunjukkan graf halaju - masa untuk sebuah kenderaan semasa bergerak di sepanjang (i)

jalan rata dari A ke B.

(ii)

selekoh dari C ke D.

(iii)

Bukit dari D ke E dan.

(iv)

Jalan rata dari E ke F.

(a) Hitungkan i. pecutan; ii. sesaran kenderaan itu bagi 4 saat pertama. (b) Bagaimanakah pecutan kenderaan berubah semasa ia bergerak dari C ke D?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c) Terangkan mengapa pecutan kenderaan menjadi sifar semasa ia bergerak dari D ke E . (d) Terangkan mengapa halaju kenderaan tersebut mula bertambah selepas titik E. (e) Anggarkan halaju purata kenderaan untuk 20.0 s yang pertama.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Jawapan :

(a)

Pecutan = kecerunan graf =

= 1.0 ms-1

Jarak yang dilalui = luas di bawah graf =

4x6+

x4x4

=32.0 m

(b) Dari C ke D, mengalami halaju seragam, oleh itu pecutan sifar. (c) Dari D ke E daya yang di kenakan oleh engin kenderaan digunakan untuk menentang komponen berat kenderaan ke bawah. Apabila kedua-dua daya ini berada dalam keseimbangan, daya paduan adalah sifar, maka pecutan lori menjadi sifar. (d) Semasa di E dan F halaju lori bertambah (e) Untuk 20.0 s pertama

Sesaran = 32.0 + { 2 x 10 } + {

x 2 x 1} + { 14 x 11}

MODUL LATIHTUBI

<< >>


= 207.0 m

Halaju purata =

=

= 10.4 ms

Kinematik: Gerakan Linear (Ulang Kaji Tingkatan 4) LATIHAN

Rajah di atas adalah graf halaju melawan masa bagi gerakan sebuah kenderaan yang bergerak pada sebatang jalan yang lurus.

1.

Berapakah jarak yang dilalui oleh kenderaan tersebut (a)

dari titik A ke B.

(b)

apabila kenderaan itu bergerak dengan halaju yang seragam.

(c) apabila kenderan itu bergerak dalam keadaan nyahpecutan.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2.

Hitungkan pecutan kenderaan itu (a)

pada masa t = 2.0 s

(b)

pada masa t = 11.0 s

Kinematik : Foto Stroboskop LATIHAN

Rajah di atas menunjukkan gambar foto stroboskop bagi satu gerakan sebuah troli yang menuruni satu landasan yang condong. Stroboskop yang digunakan memancarkan cahaya sebanyak 20 kelipan sesaat. (a) Hitungkan sela masa di antara dua imej troli dalam gambar foto tersebut. (b) Daripada rajah di atas tentukan: i. jumlah sesaran. ii. jumlah masa sesaran. iii. halaju purata troli. (c) Hitungkan pecutan troli.

Berikut ialah contoh jawapan bagi soalan-soalan latihan. (a)

Sela masa di antara dua imej troli

T= (b)

i.

s = 0.05s Jumlah sesaran, s = 170 cm

MODUL LATIHTUBI

<< >>


ii. iii. (c)

Jumlah masa gerakan = 4 x 0.05s = 0.2s cms-1

Halaju purata troli =

Pecutan troli =

Halaju awal, u =

Halaju akhir, v =

cms-1

cms-1

Masa, t = ( 4 – 1) x 0.05 = 0.2s

Pecutan, a =

cms-2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TENAGA KINETIK & TENAGA KEUPAYAAN 1. Seorang budak berjisim 40 kg sedang menaiki tangga yang panjangnya 5 m. Berapakah tenaga keupayaan yang diperolehi budak itu ssemasa budak itu berada pada ketinggian 4 m tegak dari lantai? 2. Seorang olahragawan berjisim 70 kg boleh berlari 100 m dalam masa 10 s. Hitungkan purata tenaga kinetik olahragawan itu apabaila dia berlari. 3. Berapakah tenaga kinetik satu elektron yang berjisim 9.1 x 10 –31 kg dan bergerak dengan halaju 1.0 x 10 7 m s-1 ? 4. Sebutir peluru berjisim 200 g bergerak dalam udara pada suatu ketinggian 250 m dengan halaju 150 m s-1 . Berapakah jumlah tenaga keupayaan dan tenaga kinetiknya? 5. Suatu jasad berjisim 8.0 kg mengubah halajunya daripada 10 m s-1 kepada 15 m s-1 . Berapakah perubahan tenaga kinetiknya? 6. Sebuah troli berjisim 800 g menggelongsor ke bawah di atas lorong yang licin dari tinggi egak 5.0 m. Berapakah halajunya ketika troli itu sampai ke dasar lorong itu? 7. Seketul batu berjisim 0.2 kg dilontar tegak ke atas dengan halaju awal 5 m s-1 . Berapakah pertambahana tenaga keupayaan batu itu pada kedudukan tertingginya? 8. Sebuah troli berjisim 2.0 kg dibiarkan menggelongsor ke bawah daripada keadaan rehat di atas lorong pada tinggi tegak 2.0 m . Jika kerja yang dilakukan untuk menentang geseran dan ialah 15 J , berapakah halaju troli itu ketika sampai ke dasar lorong itu?

2.0 m 9. Sebiji bola berjisim 0.2 kg dilontar tegak ke atas dengan satu halaju , v m s-1. Tinggi maksimum yang boleh dicapai oleh bola itu ialah 15 m. a. Berapakah perubahan dalam tenaga keupayaan bola itu? b. Berapakah nilai halaju lontaran , v m s-1 itu? 10. Jasad A berjisim 500 g sedang bergerak dengan halaju seragam 12 m s-1 menuju jasad B berjisim 1.5 kg yang berada dalam keadaan pegun. Selepas perlanggaran, jasad A berhenti bergerak dan jasad B bergerak dengan satu halaju baru. Berapakah kehilangan tenaga kinetik dalam sistem perlanggaran itu? 11. Seketul batu berjisim 50 g dibiarkan jatuh bebas dari suatu bangunan tinggi dan mencapai halaju 20 m s-1 sejurus sebelum batu itu mengenai lantai. Tentukan tinggi bangunan itu. 12. Sebutir bola keluli berjisim 3.0 kg dijatuhkan dari suatu ketinggian 40 m dan bola melantun setinggi 5 m. BErapakah tenaga kinetik maksumum bola itu ketika bola itu bergerak ke atas?



SKEMA JAWAPAN: 1. TKp = mgh = 1 600 J 2. TKt = 3 500 J 3. TKt = 4.55 x 10 –17 4. Jumlah Tenaga = TKp + TKt = 2 7 50 J 5. Perubahan TKt = 500 J 6. TKp = TKt v = 10 m s-1 7. TKp = 2.5 J 8. TKp = TKt + 15 v = 5 m s-1 9. Perubahan TKp = mgh = 30 J 10. Prinsip Keabadian Momentum = 0.5 x 12 = 1.5 x v = 4 m s-1 TKt = 36 J 11. TKp = TKt H = 20 m 12. TKt = TKp = mgh = 150 J



DAYA IMPULS 1. Nyatakan takrif a. daya impuls b. impuls 2. Nyatakan hubungan daya impuls dengan masa perlanggaran 3. Sebiji bola hoki berjisim 0.35 kg yang pegun dipukul. Halaju bola sejurus selepas dipukul ialah 15 m s-1. Masa hentaman kayu dengan bola hoki ialah 0.20 s Berapakah a. daya impuls pada bola hoki b. daya impuls pada kayu pemukul c. impuls pada bola hoki 4. Sebiji bola golf berjisim 500 g dipukul dengan kuat oleh seorang pemain golf. Didapati bola golf itu mencapai halaju 8 m s-1 selepas satu pukulan yang bertindak salama 0.05 s. Kira: a. momentum awal bola golf itu b. momentum akhir bola golf itu c. daya impuls yang bertindak ke atas bola golf itu 5 Sebiji bola berjisim 200 g dijatuhkan dari tinggi 20 m. Selepas menghentam lantai, bola itu melantun 5 m tegak ke atas. Berapakah a. halaju bola itu sejurus sebelum menghentam lantai b. halaju bola itu sejurus selepas menghentam lantai c. impuls yang berlaku pada bola itu d. daya impuls yang bertindak ke atas bola itu jika selang masa hentaman ialah 0.02 s e. daya impuls yang bertindak ke atas bola itu jika selang masa hentaman ialah 0.5 s 6. Dalam proses membenamkan sebatang cerucuk ke dalam tanah, halaju penghentak cerucuk sejurus sebelum hentakan ialah 12 m s-1. Jisim cecucuk dan penghentak cerucuk itu masingmasing ialah 400 kg dan 100 kg. Cerucuk dan penghentak sama-sama bergerak selepas hentakanitu. Hitungkan a. halaju cerucuk itu sejurus selepas hentakan b. kedalaman cerucuk terbenam disebabkan hentakan itu jika daya geseran sekata tanah terhadap cerucuk ialah 1 800 N. 7 Seorang pekerja melompat dari sebuah kotak besar setinggi 2m. a. Terangkan cara yang perlu dilakukannya bagi mengelakkan kakinya cedera. b. Cadangkan dengan memberi sebab, jenis kasut yang sesuai dipakai jika dia sentiasa perlu melompat dari kotak-kotak yang tinggi semasa menjalankan tugas. 8

Dalam kempen kitar semula, pelajar 5 Arif ditugaskan mengemikkan tin-tin minuman aluminium untuk menjimatkan ruang dalam beg plastik.Terangkan cara bagaimanakah seharusnya pelajar itu lakukan agar kerja mereka sempurna dan cepat?

9. Seorang jurutera sebuah kilang kereta ditugaskan mengubahsuai sebuah kereta wira supaya menjadi sebuah kereta lumba. Terangkan cara sebaiknya untuk membuat pengubahsuaian terhadap kereta tersebut.


1


SKEMA JAWAPAN 3 a. 26.25 N b. –26.25 N ( Hukum Newton ke tiga) c. Impuls = 5.25 Ns 4 a. 0 b. 4 kg m s-1 c. 80 N 5. a. b. c. d. e.

v = 20 m s-1 u = 10 m s-1 6Ns 300 N 12 N


2


1. Terangkan semua fenomena di bawah: a. Jubin lantai di rumah dapat dipecahkan dengan menggunakan sebatang tukul besi. b. Seorang ahli karete dapat memecahkan papan tebal dengan menggunakan tangan. c. Kayu hoki diperbuat daripada kayu yang keras d. Antan dan lesung diperbuat daripada batu yang keras dan berat. e. Seorang ahli sukan lompat tinggi memerlukan tilam tebal untuk mendarat. f. Pemandu kenderaan di wajibkan memakai tali pinggang keledar. g. Badan kenderaan diperbuat daripada bahan yang mudah remuk. h. Alat-alat elektrik dibalut dengan polisterina ketika berada di dalam kotak. 2. Rajah 1 menunjukkan dua ketul plastisin yang serupa sebelum dilepaskan dari ketinggian yang sama. Rajah 2 menunjukkan keadaan plastisin itu apabila menghempap kayu dan span. Diperhatikan plastisin itu berhenti dengan lebih cepat apabila menghempap permukaan kayu.

Rajah 1

Rajah 2 (a) (i) Apakah yang dimaksudkan dengan momentum? [1 markah] (ii) Perhatikan Rajah 1 dan Rajah 2. Bandingkan bentuk bebola plastisin, permukaan kayu dan span sebelum dan apabila bebola plastisin menghempap kedua-dua permukaan itu. Hubungkaitkan perubahan bentuk bebola plastisin dan kedua-dua plastisin dan kedua-dua permukaan itu untuk membuat satu kesimpulan tentang konsep fizik yang berkaitan. [5 markah] (b)

Terangkan perubahan tenaga yang berlaku semasa plastisin itu dilepaskan sebingga mencapai kedudukan seperti pada Rajah 2. [4 markah]

(c)

Sebuah satelit kaji bumi dalam atmosfera bumi pada halaju yang tinggi dan mencapai suhu yang tinggi. Kesan ini adalah disebabkan oleh tarikan graviti bumi dan geseran udara. Menggunakan konsep fizik yang sesuai, cadang dan terangkan rekabentuk atau kaedah yang sesuai dilakukan supaya satelit dan peralatan di dalamnya: (i) tidak rosak disebabkan suhu yang tinggi (ii) tidak rosak disebabkan jatuh terhempas [10 markah]


1


BAB 2: KINEMATIK 1. Gerakan Linear (a) Jarak ialah jumlah panjang lintasan yang dilalui oleh suatu objek bergerak. Jarak ialah kuantiti skalar (b) Sesaran ialah jarak yang dilalui oleh objek dalam arah tertentu Sesaran ialah kuantiti vektor. CONTOH 1: Ali bergerak ke utara sejauh 200 m kemudia dia membelok ke timur sejauh 100m. Kira: (i) Jumlah jarak yang dilalui oleh Ali (ii) Jumlah sesaran yang dilalui oleh Ali JAWAPAN (i) Jumlah jarak = 200 m + 100 m = 300 m (ii) Jumlah sesaran = √ 2002 + 1002 = √ 50000 = 223.6 m (c) Laju ialah kadar perubahan jarak atau perubahan jarak terhadap masa. Laju ialah kuantiti skalar. Laju = jarak Masa (d) Halaju ialah kadar perubahan sesaran atau laju dalam arah tertentu Halaju ialah kuantiti vektor. Halaju = Sesaran atau v = s / t Masa (e) Pecutan ialah kadar perubahan halaju Pecutan ialah kuantiti vektor. Jika nilai pecutan adalah positif bermakna halajunya semakin bertambah tetapi jika bernilai negatif bermakna halajunya semakin berkurang dan disebut nyahpecutan pecutan =

perubahan halaju Masa yang diambil

MODUL LATIHTUBI

<< >>


atau a=v-u

v = halaju akhir t

u = halaju awal

CONTOH 2: Sebuah kereta bergerak dari keadaan pegun sehingga mencapai halaju 15 m/s dalam masa 10 s. Kira pecutan kereta tersebut ?

Diberi; u = 0 m/s

v = 15 m/s t = 10 s a = v - u = 15 - 0 t 10 2 = 1.5 m/s

a=?

CONTOH 3: Sebuah lori bergerak dari keadaan rehat dengan pecutan sekata 3 m/s2. Kira halaju lori itu selepas 10 s ? Diberi;

u = 0 m/s

a = 3 m/s2. a=v-u

t = 10 s v=? 3 =v-0

v=

3 x 10 t

10

=

30 m/s Jangka masa detik (a) Jangka masa detik objek.

ialah

alat untuk mengkaji gerakan

(b) Apabila disambungkan kepada bekalan arus ulang-alik (a.u.) ia akan bergetar 50 kali setiap saat. Oleh itu ia akan membuat 50

MODUL LATIHTUBI

<< >>


titik di atas jalur pita detik setiap satu saat. (c) Selang masa di antara 2 titik dinamakan 1 detik . 1 detik = 1 / 50 = 0.02 s

CONTOH 4: Jalur pita detik di bawah mewakili gerakan sebuah troli. Kira halaju troli tersebut?

Masa 10 detik, t = 10 x 0.02 = 0.2 s Jarak, s = 12 cm Halaju, v = s = 12 = 60 cm/s t 0.2

CONTOH 5:

Rajah di atas menunjukkan carta pita yang diperolehi dari gerakan sebuah troli Setiap jalur pita detik mengandungi 5 detik. Berapakah pecutan troli itu ?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Masa 5 detik, t = 5 x 0.02 = 0.1 s Halaju awal, u = s = 4 cm = 40 cm/s t 0.1 s Halaju akhir, v = s = 20 cm = 200 cm/s t 0.1 s Pecutan, a = v - u

t = 5 detik ke 5 - 5 detik

pertama t

= (5 - 1) x 5 detik = 4 x 0.1 = 0.4 s

a = 200 - 40 0.4 = 400 cm/s2

Stroboskop (a) Stroboskop ialah satu alat untuk mengkaji frekuensi dan gerakan objek. (b) Terdapat dua jenis stroboskop iaitu stroboskop mekanik yang mempunyai celah dan stroboskop pemancar iaitu stroboskop Xenon.. (c) Objek bergerak akan kelihatan pegun apabila frekuensi stroboskop sama dengan frekuensi objek. Frekuensi objek = (bilangan celah x frekuensi stroboskop) = nf Unit frekuensi ialah Hertz (Hz) atau s -1 (d) Masa di antara dua imej berturutan atau tempoh; Tempoh, T = 1 nf

, unit tempoh ialah saat

CONTOH 7: Sebuah stroboskop mempunyai 5 celah dan ia berputar 5 kali sesaat. Stroboskop itu digunakan untuk melihat troli yang sedang bergerak dan ianya kelihatan pegun. Cari masa di antara dua imej troli?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Jawapan: Diberi n = 5 f=5 Hz T = 1 = 1 = 0.04 s nf 5x5

MODUL LATIHTUBI

<< >>

Kinematik: Gerakan Linear (Ulang Kaji Tingkatan 4)

1. 2.

3.

4.

5.

Kinematik merupakan satu bidang kajian mengenai pergerakan objek-objek yang bergerak dalam satu gerakan linear. Sesuatu objek yang bergerak akan mengalami perubahan dari segi jarak dan masa. Oleh itu, bidang kajian ini banyak menggunakan alat-alat pengukuran seperti alat pengukur jarak, pengukur masa (jam randik, jangka masa detik, stroboskop) dan sebagainya. Hasil daripada pengukuran jarak dan masa ini seterusnya ianya dianalisis kepada bentuk graf gerakan dan seterusnya ianya akan membentuk beberapa persamaan-persamaan gerakan.

Apabila satu objek bergerak dari satu titik A ke titik B, ianya akan melibatkan perubahan dua pemboleh ubah iaitu jarak dan masa. Jika perubahan jarak ini melibatkan satu arah yang tertentu jarak itu dikatakan sebagai sesaran. Jarak ialah jumlah panjang lintasan bagi suatu jasad yang bergerak. (a) Jarak ialah suatu kuantiti skala. Sesaran ialah jumlah panjang lintasan bagi suatu jasad yang bergerak (b) pada arah yang tertentu. Sesaran ialah kuantiti vektor. Laju ialah hasil bahagi antara jarak dan masa atau

Laju objek = 6.

Halaju pula ialah hasil bahagi sesaran dan masa atau

Halaju objek = 7.

Halaju adalah gerakan sesuatu objek pada suatu jarak dan arah tertentu (sesaran) dalam satu tempoh masa.

<< >>

Contoh: Jika Ali berlari sejauh 100 m dalam masa 20 saat, berapakah laju Ali dan jika Ahmad berlari sejauh 100 m dalam masa 50 saat berapakah laju Ahmad dan siapakah yang paling laju.

Laju Ali = = 5 ms-1

Laju Ahmad = = 20ms-1

Dari dua pernyataan diatas didapati Ahmad berlari lebih laju daripada Ali. Ianya bermaksud Ali bergerak sebanyak 5 m dalam masa 1 saat dan Ahmad bergerak sebanyak 20 m dalam masa 1 saat. Oleh itu Ahmad dikatakan sebagai lebih laju daripada Ali. Jika pergerakan itu mengambil kira arah gerakan maka gerakan itu dikatakan sebagai halaju kerana ianya mempunyai suatu arah.

Halaju Ali =

8.

9.

Halaju Ahmad =

= 20ms-1 ke barat = 5 ms-1 ke barat Sesuatu gerakan halaju seragam atau halaju tetap bermakna magnitud dan arah halaju objek itu tidak berubah. Halaju sesuatu objek tidak seragam jika (a) magnitud halaju berubah. (b) arah gerakan berubah. Pecutan ialah kadar perubahan halaju sesuatu objek.

Pecutan =

<< >>

Katakan buah kereta bergerak dari keadaan pegun (v = 0, t = 0), selepas 1 saat ( t = 1 s) kereta itu bergerak dengan halaju 1 ms-1, dan selepas saat ke-2 ( t = 2s ) halajunya ialah 2ms-1, pada saat ke-3 (t = 3s) halajunya ialah 3 ms-1.

Ini bermaksud pada setiap satu saat halaju kereta itu bertambah sebanyak 1 ms-1 atau kadar pertambahan halaju kereta tersebut ialah 1 ms-1 pada setiap 1 saat. Oleh itu keadaan ini dikatakan kereta itu mengalami pecutan iaitu sebanyak 1 ms-1 per saat atau 1 ms-2. 10. Gerakan linear bermaksud gerakan pada suatu garis lurus. Oleh itu arah gerakan tidak berubah dalam gerakan linear, perubahan yang berlaku hanyalah perubahan pada magnitud halaju. 11. Jika suatu kenderaan yang bergerak dengan satu halaju yang sama sepanjang pergerakanya pada satu gerakan linear maka halaju kenderaan itu dikata halaju seragam atau halaju tetap. Tetapi jika kereta tersebut itu mengalami perubahan halaju disepanjang pergerakanya pada satu gerakan linear tersebut maka ianya dikatakan mengalami pecutan. 12. Jika dalam satu gerakan linear u = magnitud halaju awal v = magnitud halaju akhir

maka pecutan ditakrifkan sebagai

a=

a=

<< >>

a=

Persamaan di atas boleh juga diubah kepada bentuk-bentuk seperti berikut ; at = v – u : v = u + at 13. Sesuatu pecutan itu boleh membawa nilai positif dan nilai negatif. Pecutan positif bermakna halaju semakin bertambah dan pecutan negatif bermakna halaju semakin berkurang atau mengalami nyahpecutan, awapecutan atau lambatan. 14. Pecutan adalah seragam jika nilai pecutan adalah tetap. Ianya bermaksud disepanjang pergerakan objek tersebut nilai pecutannya adalah sama.

15. Pecutan adalah sifar apabila halaju jasad adalah seragam atau sekata. Ianya bermaksud halaju objek adalah tetap disepanjang pergerakan objek tersebut.

<< >>

Kinematik : Foto Stroboskop

<< >>

Stroboskop 1. Gambar foto stroboskop merupakan suatu kaedah dalam mengukur jarak dan masa bagi mengkaji gerakan sesuatu jasad. Stroboskop merupakan suatu alat yang digunakan untuk menjadikan gerakan suatu jasad kelihatan pegun supaya gerakannya dapat dirakamkan pada gambar foto. 2. Terdapat dua jenis alat stroboskop yang biasa digunakan di dalam makmal, iaitu: (a) stroboskop sawat. (b) stroboskop pemancar.

Stroboskop Sawat 1.

Stroboskop sawat ialah sebuah cakera yang mempunyai celah-celah yang terbuka. Bilangan celah terbuka ini bergantung kepada jenis stroboskop yang digunakan. (Rujuk rajah di bawah). Terdapat dua jenis stroboskop sawat, iaitu: (a) jenis yang diputar dengan tangan. (b) jenis yang diputar dengan motor.

2.

Bagaimana stroboskop ini berfungsi? (a) Untuk menjalankan satu eksperimen bagi menentukan halaju atau pecutan gerakan suatu objek ianya dilakukan dengan menyusun radas-radas seperti rajah di bawah.

<< >>

(b)

Sebuah cakera stroboskop dengan sebilangan celah terbuka diputarkan pada satu frekuensi tertentu (bilangan pusingan persaat) dengan menggunakan jari atau motor elektrik.

(c)

Sebuah kamera dengan pengatupnya terbuka (dilakukan dengan menekan picu kamera sehingga gerakan tamat) diletakkan di belakang stroboskop.

<< >>

Di mana :

pusingan stroboskop

6.

n = bilangan celah pada cakera f = frekuensi (bilangan sesaat)

Sebagai contoh jika cakera yang digunakan mempunyai 8 celah dan mempunyai frekuensi atau membuat putaran 2 putaran sesaat.

Sela masa,

Jumlah masa bagi 8 imej = 7.

Jika jarak gerakan yang dibuat oleh 8 imej tersebut ialah 20 cm, maka halaju gerakan jasad tersebut ialah

Stroboskop Pemancar 1.

Stroboskop pemancar ialah sebuah lampu memancarkan kelipan cahaya pada satu frekuensi yang boleh dilaraskan.

<< >>

2.

Apabila cahaya stroboskop pemancar dipancarkan pada sebuah objek yang bergerak dan frekuensinya diselaraskan sama dengan frekuensi gerakan objek tersebut, objek tersebut akan kelihatan tidak bergerak.

<< >>

Rajah di atas menunjukkan gambar foto stroboskop yang menunjukkan gerakan sebiji bola billiard. Stroboskop yang digunakan memancarkan 5 kelipan cahaya persaat. Berapakah pecutan billard tersebut?

Jawapan: Sela masa di antara dua imej berturutan =

Halaju awal u =

cms-1

<< >>

cms-1

Halaju akhir v =

Masa, t = ( 5 – 1) x

Pecutan, a =

Kinematik :

s = 0.8s

=

cms-1

Jangka Masa Detik dan Pecutan

Jangka Masa Detik 1.

2. 3.

Jangka masa detik merupakan alat pengukur jarak dan masa yang biasa digunakan di dalam makmal bagi kajian menentukan halaju dan pecutan sesuatu objek. Jangka masa detik berfungsi dengan mengukur jarak dan masa gerakan objek secara tepat. Jangka masa detik digunakan bersama-sama beberapa peralatan lain seperti pita jangka masa detik dan bekalan arus ulang alik. (Seperti rajah di bawah)

<< >>

4. Apabila jangka masa detik disambungkepada bekalan arau ulang alik, jalurnya bergetar dan menandakan 50 detik bagitempoh masa satu saat. Ini adalah disebabkan oleh bekalan arus yang digunakanberfrekuensi 50 Hz atau arus elektrik ulang alik berubah pola positif dannegatifnya sebanyak 50 kali dalam tempoh 1 saat. 5. Alat jangka masa detik ini tidakakan berfungsi dengan menyambungnya kepada bekalan arus terus. 6 Rajah di bawah menunjukkan keratanpita detik yang ditarik melalui satu alat jangka masa detik.

<< >>

(a) Sela masa di antara dua titikdikenali sebagai 1 detik.

(b) Jarak di antara 2 titik mewakilijarak yang dilalui, manakala masa bagi dua titik dikatakan bagai 1 detik.

(c) 1 detik mewakili tempoh masa 0.02saat.

(d) Jangka masa detik bergetar sebanyak50 kali atau 50 detik dalam tempoh 1 saat. Oleh itu masa bagi getaran pertam dankedua ialah

<< >>

Masa =

x 1detik = 0.02 saat

Oleh itu 1 detik = 0.02 saat.

(e) Dari rajah di atas kita bolehmenghitung halaju

Halaju =

=

7. Rajah di bawah menunjukkan satukeratan pita detik yang dibuat oleh satu gerakan troli. Hitungkan purata halajugerakan troli tersebut.

<< >>

Jarak yang dilalui dalam masa 10detik = 6.0 cm Masa yang diambil ialah 10 detik.

1 detik = 0.02 saat

∴10 detik =

= 0.2saat

Halaju purata =

8. Corak-corak gerakan suatu objek yangdiukur dengan menggunakan jangka masa detik boleh ditentukan daripadatitik-titik pada pita detik yang ditarik oleh sesuatu objek tersebut. Di antaracorak-corak gerakan yang biasa diperoleh ialah:

(a) Halaju seragam yang kecil

<< >>

(b) Halaju seragam yang besar

(c) Pecutan seragam

(d) Nyahpecutan seragam

9. Daripada pita detik tersebut, satucarta pita berbentuk graf panjang melawan masa dengan membentuk keratan pitayang mengandungi 10 detik dapat dibina. Keratan-keratan ini disusun dengansusunan bersebelahan di antara satu dengan yang lain dan akan membentukgraf-graf seperti di bawah.

<< >>

Halaju seragam

Nyahpecutan

<< >>

Pecutan,a 1. Pecutan ialah kadar perubahanhalaju. Ini bermaksud dalam dalam satu gerakan tersebut berlaku perubahan halajupada objek tersebut. 2. Rajah di bawah menunjukkan halajuyang berbeza-beza di antara 1 detik dengan 1 detik yang lain.

(a) Rajah ini menunjukkan adanyaperubahan halaju ataupun ianya mengalami pecutan.

<< >>

(b) Daripada keratan pita detik inidapat ditentukan halaju awal u, halaju akhir v, dan tempoh masa yang dilalui.Oleh itu, pecutan yang dilakukan dalam tempoh masa tersebut dapatditentukan.

i. Halaju awalu=

(1 detik = 0.02 s )

u= = 25 cms-1

ii. Halaju akhirv=

<< >>

v= = 150cms-1

iii. Tempoh masa ( Halaju bagi 5 detik )

t = 5 x 0.02 s = 0.10 s

iv. Pecutan,a =

= = 1250cms

<< >>

Kinematik :

Graf Gerakan dan Persamaan Gerakan

Graf Gerakan dan Persamaan Gerakan 1. Melalui ujikaji kita memperoleh data-data seperti jarak, sesaran, masa dan sebagainya. Daripada data-data ini kita boleh menjalankan analisis untuk memperhatikan sifat-sifat seperti halaju dan pecutan. Analisis gerakan sesuatu objek itu boleh dibuat dengan melakarkan graf berdasarkan maklumat yang diperoleh. 2. Dua jenis graf gerakan yang biasa dilakarkan untuk memudahkan kita menganalisis jenis-jenis gerakan iaitu:

(a)

(a)

Graf Sesaran - masa

(b)

Graf Halaju - masa

Graf Sesaran - Masa

1. Terdapat beberapa jenis gerakan yang dapat kita peroleh daripada graf sesaran - masa iaitu: (a)

Gerakan - Halaju seragam

(b)

Gerakan - Pecutan seragam

(c) Gerakan - Nyahpecutan seragam (d)

Gerakan - Sesaran negatif

<< >>

2. Daripada lakaran graf-graf gerakan, kita boleh membuat beberapa deduksi. Antaranya ialah: (a)

Halaju objek adalah seragam atau tidak seragam i.

Jika garis lurus dan condong - halaju adalah seragam

ii.

Jika garis melengkung - halaju berubah atau tidak seragam

(a)

Halaju objek bertambah atau berkurang i.

Jika kecerunan graf bertambah - halaju bertambah

ii.

Jika kecerunan graf berkurang - halaju berkurang

<< >>

(b)

Graf Halaju - Masa

1. Terdapat beberapa jenis-jenis gerakan hasil daripada graf halaju - masa, iaitu: (a)

Halaju seragam

(b)

Pecutan seragam

(c) Pecutan berkurang (d)

Pecutan berkurang

(e)

Nyahpecutan seragam

2. Daripada graf halaju-masa di dapati bahawa kecerunan graf menghasilkan pecutan dan luas di bawah graf mewakili sesaran.

<< >>

Persamaan gerakan linear dengan pecuatan seragam Daripada takrif:

<< >>

-------------

persamaan (1)

= halaju akhir

Daripada persamaan 1

--------------- persamaan (2)

Daripada takrifan:

= halaju purata x masa

<< >>

=

----------------- persamaan (3)

Gantikan persamaan (2) ke dalam

------------------ persamaan (4)

Daripada persamaan (1) :

t=

Gantikan ungkapan t ini ke dalam persamaan 3

<< >>

----------------- persamaan (5)

Soalan contoh Rajah di bawah menunjukkan graf halaju - masa untuk sebuah kenderaan semasa bergerak di sepanjang (i)

jalan rata dari A ke B.

(ii)

selekoh dari C ke D.

(iii)

Bukit dari D ke E dan.

(iv)

Jalan rata dari E ke F.

<< >>

(a) Hitungkan i. pecutan; ii. sesaran kenderaan itu bagi 4 saat pertama. (b) Bagaimanakah pecutan kenderaan berubah semasa ia bergerak dari C ke D? (c) Terangkan mengapa pecutan kenderaan menjadi sifar semasa ia bergerak dari D ke E . (d) Terangkan mengapa halaju kenderaan tersebut mula bertambah selepas titik E. (e) Anggarkan halaju purata kenderaan untuk 20.0 s yang pertama.

Jawapan :

(a)

Pecutan = kecerunan graf =

= 1.0 ms-1

Jarak yang dilalui = luas di bawah graf =

4x6+

x4x4

=32.0 m

<< >>

(b) Dari C ke D, mengalami halaju seragam, oleh itu pecutan sifar. (c) Dari D ke E daya yang di kenakan oleh engin kenderaan digunakan untuk menentang komponen berat kenderaan ke bawah. Apabila kedua-dua daya ini berada dalam keseimbangan, daya paduan adalah sifar, maka pecutan lori menjadi sifar. (d) Semasa di E dan F halaju lori bertambah (e) Untuk 20.0 s pertama

Sesaran = 32.0 + { 2 x 10 } + {

x 2 x 1} + { 14 x 11}

= 207.0 m

Halaju purata =

=

= 10.4 ms

<< >>

Tips: ralat sifar angkup vernier 0

10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 0 10

1

Skala utama Skala vernier

Bagi ralat sifar negatif angkup, Kaedah bacaan dari arah kanan (angka 10 pada skala vernier disebut 0)

Jawapan: -0.07 cm

17 May 2006

1

<< >>

<<

>>

Latihan

Antara rajah vektor yang berikut yang manakah mewakili rajah bagi keseimbangan daya?

<< >>

Labelkan daya-daya

F1 = ………………………… F2 = ………………………… F3 =……………………….... F4 = …………………………

<< >>

5/17/2006

<< >>

1

INERSIA

Lori membawa muatan beban perlu diikat agar tidak terhumban ke hadapan ketika membrek 5/17/2006

<< >>

2

INERSIA

5/17/2006

<< >>

3

Kertas 2 bahagian B

disentap

Bola troli Rajah (I)

5/17/2006

Rajah (ii)

<< >>

4

Situasi pertama: Sebiji bola diletakkan di atas sebuah troli yang sedang bergerak dengan halaju malar. Troli itu dihentikan secara tiba-tiba. Situasi kedua: Beberapa buah buku disusun bertingkattingkat di atas sebuah meja. Keadaan yang berlaku apabila disentap dengan kuat dengan cepat ditunjukkan pada Rajah (ii) 5/17/2006

<< >>

5

(a)(I) Apakah yang dimaksudkan dengan keseimbangan daya? [1 markah] (ii) Berdasarkan pemerhatian anda pada situasi pertama dan kedua, nyatakan ciri-ciri sepunya kedua-dua situasi itu. Seterusnya hubungkaitkan ciri-ciri itu untuk membina satu konsep fizik dan namakan konsep itu. [5 markah] 5/17/2006

<< >>

6

(i) Keseimbangan daya bermaksud daya bersih yang bertindak ke atas sesuatu objek adalah sifar. Situasi (I) Apabila troli dihenti kan tiba-tiba, bola terus bergerak ke ke depan.

Situasi (ii) Apabila buku disentap kuat, 2 buah buku di atas jatuh ke bawah

Bola cuba mengekalkan keadaan asalnya bergerak

Buku cuba mengekal keadaan asalnya pegun

5/17/2006

7

<< >>

Konsep fizik: Satu objek mempunyai sifat semulajadi yang cuba menentang perubahan luar yang dikenakan kepadanya. Nama konsep: Inersia

5/17/2006

<< >>

8


1.

Rajah menunjukkan sebuah kapal terbang sedang bergerak dengan pecutan pada ketinggian tetap.

Hubungan daya yang manakah benar? A. F = G C. U = W B. F < G D. U > W 2.

Bau masakan di dapur dapat dihidu di ruang tamu disebabkan oleh proses A. Perolakan C. Pengewapan B. pengewapan D. Pengembangan

3.

Rajah menunjukkan eksperimen mengapungkan mata pisau cukur di permukaan air.

Mata pisau cukur itu terapung disebabkan oleh A. daya apung daripada jisim air yang tersesar B. perbesaan ketumpatan mata pisau dengan air C. daya lekat antara mata pisau dengan air D. tegangan permukaan air 4.

Rajah menunjukkan gerakan zarah asap yang menerusi mikroskop.

Gerakan ini disebabkan zarah asap itu A. mendapat tenaga kinetik daripada cahaya lampu B. bersaiz lebih kecil daripada molekul udara C. berlanggar dengan dinding bekas D. dilanggar oleh molekul udara


1


5.

Sebiji bola dilontar secara berputar, bergerak ke hadapan dalam laluan yang melengkung seperti dalam rajah.

Laluan bola yang melengkung itu disebabkan oleh A. keseimbangan daya B. prinsip Bernoulli C. prinsip Archimedes D. prinsip keabadian momentum 6.

Rajah menunjukkan satu pam hidraulik

Perbandingan yang manakah benar? A. Daya F sama dengan berat beban B. Daya F lebih besar daripada berat beban C. Tekanan pada omboh P sama dengan tekanan pada omboh Q D. Tekanan pada omboh P lebih kecil daripada tekanan pada omboh Q 7.

Rajah menunjukkansuatu proses air bertukar kepada stim Air

Proses

Stim

Haba yang diserap dalam proses itu dinamakan A. muatan haba tentu wap C. haba pendam pelakuran B. muatan haba tentu cecair D. haba pendam pengewapan


2


8.

Rajah menunjukkan sebuah selinder yang mengandungi minyak

Ketumpatan minyak ialah 800 kg m-3. Tekanan yang disebabkan oleh minyak di X ialah A. 400 Pa C. 16 000 Pa B. 4 800 Pa D. 20 800 Pa C. 8 000 Pa 9. Graf menunjukkan lengkung pemanasan sesuatu bahan.

Pada bahagian manakah bahan itu dalam keadaan pepejal dan cecair pada masa yang sama? A. PQ C. RS B. QR D. ST 10.

Kadar sejatan air dalam sebuah gelas dapat dikurangkan dengan meletakkan A. dalam bilik ketuhar C. dalam bilik berhawa dingin B. dalam ketuhar panas D. di bawah kipas yang berputar


3


11.

Rajah menunjukkan satu sfera logam P pada suhu 800 C direndam dalam cecair Q yang lebih sejuk.

Keseimbangan terma tercapai apabila A. suhu P = suhu Q B. jisim Q yang tersesar = jisim P C. isipadu Q yang tersesar = isipadu P D. muatan haba tentu P = muatan haba tentu Q 12.

Rajah menunjukkan suatu gelembung udara terbentuk daripada seorang penyelam.

Berapakah isi padu gelembung udara pada kedudukan Y jika isi padu gelembung udara di X ialah 6.0 cm3? [Anggap tekanan atmosfera setara dengan 10 m air] A. 2.4 cm3 D. 10.0 cm3 3 B. 4.8 cm E. 15.0 cm3 13

Apabila setitis merkuri dijatuhkan dalam sebuah bikar yang mengandungi air, merkuri itu akan A timbul di permukan air dan berbentuk sfera B tenggelam di dalam air dan berbentuk sfera C berpecah dan tersebar ke seluruh bahagian air D Semua jawapan di atas salah

14

Kekenyalan pepejal adalah disebabkan oleh A daya antara zarah pepejal


4


B C D

susunan zarah pepejal ketumpatan pepejal bentuk pepejal

15

Antara kaedah berikut, yang manakah tidak sesuai digunakan untuk mengukuhkan sesuatu bahan? A Menambahkan batu kecil ke dalam konkrit. B Menggunakan pelapisan kayu. C Menggunakan besi tulen. D Menggunakan aloi.

16

Merkuri sesuai digunakan untuk membina sebuah barometer kerana A warnanya berkilat B ketumpatannya tinggi C tidak mudah dipengaruhi suhu D kurang melekat pada dinding kaca

17

Sistem brek sebuah kereta berfungsi berdasarkan A Prinsip Pascal B Prinsip Bernoulli C Prinsip Archimedes D Prinsip Trigonometri

18

Rajah di bawah menunjukkan sebuah barometer ringkas.

Apakah akan terjadi kepada nilai h jika tiub itu dibawa dari Port Dickson ke Cameron Highland? A tetap B berkurang C bertambah D Semua jawapan di atas betul


5


1.

Rajah 1 menunjukkan sebuah bongkah P ditimbang di udara dengan menggunakan neraca spring. Bongkah itu kemudiannya ditenggelamkan dalam air seperti Rajah 2

Neraca spring

neraca spring 10 N

15 N

-

bongkah terendam dalam air

bongkah Rajah 1

Rajah 2

(a)

Tandakan dan labelkan tiga daya yang bertindak pada bongkah P apabila terendam sepenuhnya dalam air pada Rajah 2 [2 markah]

(b)

Perihalkan prinsip yang ditunjukkan oleh Rajah 1 dan Rajah 2. ………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………… [3 markah]

(c)

Tentukan isipadu bongkah P itu. Diberi ketumpatan air ialah 1 000 kg m-3 [2 markah]

(d)

Tentukan jisim bongkah P jika ketumpatan bongkah P ialah 1 2000 kg m-3 [2 markah]

(e)

Ramalkan apa akan berlaku kepada bacaan spring apabila bongkah P direndam sepenuhnya ke dalam minyak. [2 markah] …………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………..



1.

Ahmad, Sani dan Wong sedang mendaki sebuah gunung. Pada pertengahan pendakian, telinga mereka terasa berdengung. (a)(i) Mengapakah telinga mereka berdengung?

[1 markah] (ii) Bagaimanakah cara untuk mereka menghilangkan dengung di telinga?

[1 markah] (iii)Terangkan sebab jawapan anda dalam (a) (ii) dengan menggunakan konsep fizik. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN KERTAS 2 BAHAGIAN C NO SOALAN 1(a)(i) (ii) (iii) (b)

(c)(i)

(ii)

(iii)

JAWAPAN

MARKAH

Tekanan dalam badan dan di luar badan tidak sama / tekanan di Persekitaran rendah daripada tekanan dalam badan Buka mulut / telan air liur Tekanan dalam badan dan di luar badan telah menjadi sama 1. tidak menggunakan cecair : tidak tumpah

1 1 1 2

2. ringan : supaya mudah dibawa

2

3. bersaiz kecil : mudah disimpan

2

4. bukan kaca : supaya tidak pecah

2

5. Alat P dipilih : tidak menggunakan cecair, ringan, saiz sederhana dan tidak diperbuat daripada kaca

2

Senarai radas : kaki retot, tabung uji, besen kaca, merkuri Susunan radas:

1 1

1 1(unit dilihat)

Tekanan udara terperangkap = (73 – 56) cm = 17 cm Hg 1. Barometer Fortin 2. Barometer Aneroid

1 1

Mengukur altitud / ketinggian dari aras laut JUMLAH

1 20

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Papan lembut Rajah menunjukkan satu paku ditekan pada satu papan lembut (a)

(i)

Nyatakan satu faktor yang mempengaruhi tekanan yang dikenakan oleh paku itu. ………………………………………………………………………………… [1 markah]

(ii)

Jelaskan bagaimana faktor di(a) (i) mempengaruhi kedalaman paku terbenam pada papan tersebut. ……………………………………………………………………….………… ……………………………………………………………………………… [2 markah]

(iii)

Jika daya yang dikenakan untuk menekan paku itu adalah 2 N, dan –5 2 luas permukaan hujung tajam ialah 1.0 X 10 m , hitungkan tekanan yang dikenakan kepada papan lembut itu.

[2 markah] (b)

Nyatakan satu cara supaya paku itu boleh tenggelam pada kedalaman yang sama jika papan lembut digantikan dengan papan keras

…………………………………………………………………………….………… [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 3 menunjukkkan pengaliran air dalam tiub X, Y dan Z yang tidak seragam.

(a)

Dalam eksperimen ini apakah pemboleh ubah: (i) dimanipulasikan …………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) bergerak balas

(b)

................................................................................................................... [2 markah] Pada Rajah 3 lukis aras air di dalam ketiga-tiga tiub tersebut. [1 markah]

(c)

Nyatakan tekanan yang dialami di X, Y dan Z dalam susunan menaik. ……………………………………………………………………………………….. [1 markah]

(d)

Nyatakan prinsip yang terlibat dalam eksperimen di atas. ………………………………………………………………………………………... [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN (a) daya tujah ke atas

daya seretan depan

daya tujah ke

berat / graviti Nota: Kesemua daya mesti menyentuh badan kapal terbang (b) (i) S

(i) (ii)

(ii) aerofoil Prinsip Bernoulli 1. aliran udara yang laju di kawasan S menghasilkan tekanan rendah 2. berbanding tekanan di kawasan bawah yang tekanannya lebih tinggi 3. lalu menghasilkan daya tujah ke atas yang besar

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(ii) (i) RAJAH 1 Rajah 1 menunjukkan sebuah kapal terbang yang sedang terbang di udara dengan halaju malar secara mengufuk.

(a) Tanda dan labelkan pada rajah (i) daya-daya yang bertindak pada kapal terbang di atas. ( 4 markah)

(b) Rajah (ii) menunjukkan keratan rentas sayap kapal terbang tersebut.

(i) Tandakan kawasan yang mempunyai halaju tinggi dengan huruf S ( 1 markah)

(ii) Namakan bentuk keratan rentas sayap kapal terbang itu ( 1markah)

…………………………………………………………………………………. (i)

Nyatakan prinsip yang digunakan oleh kapal terbang untuk terbang di udara. ( 1 markah) ..……………………………………………………………………………..

(ii)

Terangkan bagaimana prinsip yang dinyatakan di atas digunakan untuk mengangkat kapal terbang ke atas. ( 3 markah) ………………………………………………………………………………….

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 7.1 menunjukkan suatu sistem hidraulik yang digunakan untuk menaikkan suatu beban.

Rajah 7.1 Luas omboh kecil adalah 20 cm2 dan luas omboh besar adalah 800 cm2 . (a) Nyatakan prinsip yang digunakan dalam sistem di atas.

(b)

........................................................................................................................ [1 markah] Terangkan bagaimana sistem di atas dapat menaikkan suatu beban. .................................................................................................................

(c)

.................................................................................................................. [2 markah] (i) Suatu daya 100N dikenakan pada omboh kecil. Berapakah beban yang boleh dinaikkan oleh daya ini? [ 2 markah ]

(ii) Jika omboh kecil digerakkan ke kanan sejauh 60.0 cm, berapakah jarak pergerakan omboh besar?

[ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(d)

Berdasarkan gambar rajah di atas jelaskan langkah-langkah bagaimana kereta dalam rajah 7.1 (i)

dapat dinaikkan ............................................................................................................

(ii)

............................................................................................................ [ 2 markah ] dapat diturunkan semula ke bawah. ........................................................................................................... ............................................................................................................ [ 1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 7

(a)

Prinsip Pascal

1

(b)

Daya dikenakan ke atas omboh kecil Tekanan dipindahkan secara seragam kesemua arah /ke omboh besar oleh cecair

1

(c) (i)

(d)

1

F2 100 = 20 800 800 x100 F2 = 20 = 4000 N

(ii) (i)

(ii)

1

1

20 x 60 = 800 d2 d2 = 1.5 cm tarik pemegang dan omboh kecil tertarik, injap A terbuka cecair mengalir dari takungan ke silinder omboh. tolak pemegang ,cecair dari omboh ditolak masuk ke dalam silinder besar dan menaikkan omboh besar.

1 1 1

buka injap lepas

1 10

JUMLAH

1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Gambar rajah menunjukkan satu sistem hidraulik. Beban

3 kg

x 20 cm

Luas = 5 cm2

Luas = 50 cm2

RAJAH 4 (a)

Namakan prinsip yang digunakan dalam gambar rajah 4.

(b)

……..…………………..…..……………………………………….……………… [1 markah] Jika jisim omboh diabaikan, hitungkan, (i) berat maksimum beban yang boleh dinaikkan

[2 markah] (ii) jarak, x, yang dilalui oleh omboh besar jika omboh kecil bergerak 20 cm

[2 markah] (c)

Nyatakan satu aplikasi lain yang menggunakan prinsip ini.

…………………..…..……………………………………….……............................……… … [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 2 Rajah di bawah menunjukkan isi padu air dalam silinder penyukat sebelum dan selepas dimasukkan bongkah M berjisim 50 g. [Isi padu air sebelum dimasukkan bongkah P = 1.5 x 10-5 m3 Isi padu air selepas dimasukkan bongkah P = 2.3 x 10-5 m3 ]

(a) Mengapakah bongkah M tenggelam? ……………………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Berapakah isipadu bongkah M ? ……………………………………………………………………………………… [1 markah] (c) Hitungkan ketumpatan bongkah M

[2 markah] (d) Nyatakan satu aplikasi ketumpatan dalam kehidupan seharian …………………………………………………………………………………… [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 skema 2. a) M mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada air. b) (2.3-1.5) x 10-5 m3 = 0.8 x 10-5 m3 = 8 x 10-6 m3 c) 50 x 10-3 / 8 x 10-6 = 6.25 x 10 3 kg m-3 d)Menguji ketulinan suatu bahan atau lain yang logik

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 3.

Penyangkut

Tali tak kenyal

Tangki mengandungi air

Bongkah logam

Rajah 3 Rajah 3 menunjukkan sebuah bongkah logam berisi padu 0.5 m3 digantung dengan tali ringan tak kenyal, diletakkan dalam sebuah tangki air. Ketumpatan logam tersebut ialah 8 g cm-3 . [Diberi bahawa ketumpatan air ialah 1 000 kg m-3 ] (a) Berapakah nilai ketumpatan logam tersebut dalam unit kg m-3 ?

[ 2 markah ] (b) Hitung (i) berat logam itu,

[ 2 markah ] (ii) jisim air yang tersesar,

[ 1 markah ] (iii) daya julangan yang bertindak ke atas logam itu.

[1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 Skema jawapan 3. (a) 8 g cm-3 = 8 g cm3 = 8 x 10 –3kg ( 1 x 10-2)3 m3

………………….[1]

= 8 x 10-3 kg m-3 1 x 10-6 = 8 x 103kg m-3 #

………………….[1]

(b) (i) V = 0.5 m3, ρ = 8 000 kg m-3 Jisim logam,m = ρV ……………………….[1] = 8 000 (0.5) = 4 000 kg m-3 Berat logam, W = mg = 4 000 (10) = 40 000 N #

…………………….[1]

(ii) Jisim air yang tersesar, m = ρV = 1 000 (0.5) …………….[1] = 500 kg # (iii) Daya julangan yang bertindak ke atas logam = berat air yang tersesar = mg = 500 (10) = 5 000 N # ………………………………[1] Jumlah

[ 6 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3.

Rajah 3.1 dan Rajah 3.2 menunjukkan dua buah kapal kargo sedang belayar di lautan. (a) Bandingkan daya julangan antara kapal kargo A dan kapal kargo B. ……………………………………………………………………………………. [1 markah] (b) (i) Namakan dua daya yang bertindak pada kapal kargo semasa terapung di atas air. ……………………………………………………………………………………...……. [1 markah ] (ii) Nyatakan hubungan antara daya-daya di (b). …………………………………………………………………………………………… [1 markah] (c) Namakan prinsip yang terlibat di (b) (ii). ……………………………………………………………………………………… [1 markah ] (d) (i) Apakah yang berlaku kepada kapal kargo jika ia belayar di muara sungai. …………………………………………………………………………………………… [1 markah ] (ii) Berikan sebab bagi jawapan anda. ……………………………………………………………………………………..…….. [1 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN (a) Daya julangan kapal kargo (b) lebih besar 1 (b) (i) Daya tujah ke atas, Daya tarikan gravity (berat) 1 (ii) F = W 1 (c) Prinsip Achimedes 1 (d) (i) Semakin tengelam 1 (ii) Ketumpatan air sungat kurang berbanding dengan air laut 1 .

MODUL LATIHTUBI

<< >>


8. Jisim kereta = 1000 kg

Omboh B

Omboh A Luas = 1 m

2

Luas = 0.5 m

2

Rajah menunjukkan sebuah jek untuk mengangkat kereta. Omboh A akan mengangkat kereta itu apabila sedikit daya dikenakan pada omboh B (a)

(b)

Namakan prinsip yang digunakan dalam sistem ini. ………………………………………………………………………………………. [1 markah] (i) Hitungkan berat kereta itu

(ii)

(c)

[2 markah] Hitungkan daya minimum yang diperlukan di omboh A untuk membolehkan omboh B mengangkat kereta itu.

[2 markah] Terangkan apakah yang perlu dilakukan jika alat ini digunakan untuk mengangkat lori yang berjisim lebih besar dari kereta

…………………………………………………………………………………….

………………………………………………………………………………………

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


6.

Rajah di sebelah menunjukkan sebiji belon kaji cuaca. Jisim belon itu ialah 230 g. Selepas diisi dengan sejenis gas, isi padu belon itu belon menjadi 1.5 m3. 1.5 m3

benang (a) Jika ketumpatan gas di dalam belon ketika itu ialah 0.08 kg m-3, (i) berapakah jisim gas di dalam belon?

(ii) berapakah berat gas dalam belon itu?

a) Berapakah isipadu udara yang disesarkan oleh belon itu?

b) Diberikan bahawa ketumpatan udara ialah 1.3 kg m-3, tentukan tujah ke atas ke atas yang bertindak terhadap belon itu.

c) Satu daya, F perlu bertindak pada hujung belon itu untuk mengekalkannya dalam keadaan pegun dalam udara. Berapakah nilai daya, F ini?

d) Nyatakan prinsip yang diaplikasikan dalam hal ini. ………………………………………………………

MODUL LATIHTUBI

<< >>


5

Rajah 5.1a dan 5.2a menunjukkan kesan air dititiskan pada permukaan papan yang berlainan. Rajah 5.1b dan 5.2b menunjukkan pandangan keadaan air dari sisi.

Titisan air

RAJAH 5.1a

(a)

Air

RAJAH 5.2a

RAJAH 5.1b RAJAH 5.2b Menggunakan Rajah 5.1 dan 5.2; (i) bezakan keadaan air yang dititiskan pada permukaan papan. ..........................................................................................................

(b)

(c)

(ii)

..……………………………………………………......................... [ 2 markah ] nyatakan satu perbezaan di antara dua permukaan papan

(i)

……………………………………………………………..... [ 1 markah ] Apakah yang dimaksudkan dengan daya lekatan ?

(ii)

……………………………………………………………….. [1 markah] Bagaimanakah daya lekatan dapat dikurangkan?

........................................................................................................... [1 markah] Menggunakan jawapan anda di (a) dan (b), nyatakan hubungan antara pembasahan air dengan daya lekatan. ………………………………………………………………………........... [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(d)

Rajah 5.3 menunjukkan sebatang tiub kaca dicelupkan ke dalam sebuah bikar. Merkuri kemudian dituang ke dalam bikar itu. Tandakan aras merkuri di dalam bikar dan di dalam tiub kaca itu ? Tiub kaca

bikar

RAJAH 5.3 [ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN (a)(i) Air berbentuk sfera / kurang tersebar pada rajah 5.1 5.

1 1

Air tersebar /membasahi papan pada rajah 5.2 (ii) (b)(i) (ii) (c) (d)

Permukaan papan pada rajah 5.1 dicat / disapu varnis/lilin . Permukaan papan pada rajah 5.2 tidak disapu lilin. Daya tarikan antara molekul yang berlainan jenis Menyapu lilin/cat/varnis pada permukaan Air lebih membasahi permukaan papan jika daya lekatan besar

1 1 1

Meniskus merkuri dalam bikar betul Aras merkuri dalam tiub kaca betul

1 1

JUMLAH

1

8

MODUL LATIHTUBI

<< >>


9. Aliran angin ribut

Tekanan atmosfera

Rajah menunjukkan aliran angin kencang pada bumbung zink rumah yang tertutup dalam kejadian ribut. a) Dalam kejadian ribut ini, bumbung zink tercabut dan diterbangkan oleh angin

b)

(i)

Namakan prinsip fizik yang terlibat dalam kejadian ini.

(ii)

………………………………………………………………………………… [1 markah] Mengapakah bumbung zing boleh tercabut ?

...………………………………………………….…………………………… [1 markah] 2 Jika jumlah luas bumbung adalah 50.0 cm dan tekanan atmosfera di dalam 5 -2 bumbung rumah ialah 1 X 10 Nm , hitungkan daya yang dikenakan pada bahagian bawah bumbung zink.

[2 markah] c)

Rekabentuk bumbung rumah dengan atap zing dalam rajah tidak sesuai ketika ribut dan perlu pengubahsuai (i) Terangkan mengapakah rekabentuk bumbung zing itu tidak sesuai ketika kejadian ribut? …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………

(ii)

[2 markah] Terangkan agaimanakah pengubahsuaian yang perlu dilakukan supaya bumbung rumah tidak tercabut ketika kejadian ribut. ………………………………….……………………………………………….. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


10.

(a)

(b)

Rajah a) menunjukkan sebiji bola pingpong yang menghampiri aliran air paip apabila ia didekatkan ke aliran air tersebut. Rajah b) menunjukkan seorang pelajar meniup di atas sehelai kertas a) Berdasarkan Rajah a) dan b), (i) nyatakan pemerhatian yang menunjukkan ciri-ciri yang sama bagi situasi dalam rajah-rajah itu. ……………………………………………………………………..……

(ii)

(iii)

…………………………………………………………………………… [1 markah] senaraikan kuantiti-kuantiti fizik yang terlibat dalam pemerhatian tersebut ………………………………………………………..………………… [2 markah] Apakah hubungan antara kuantiti-kuantiti yang terlibat dalam a(ii) ………………………………………………………………………….

b)

c)

…………………………………………………………………………. [2 markah] Namakan prinsip yang terlibat bagi kedua-dua pemerhatian pada Rajah a dan Rajah b ………………………………………………………………………………… [1 markah] Jika bola pingpong digantikan dengan bebola besi yang mempunyai saiz yang sama. Nyatakan apa yang akan diperhatikan. Terangkan jawapan anda. …………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………….. [ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 3 menunjukkan sebiji belon udara panas yang sedang terapung pegun di udara.

Rajah 3 (a) (i)

Lukis dan labelkan pada Rajah 3 daya-daya yang bertindak ke atas belon udara panas. [2 markah] (ii)

Nyatakan hubungan antara daya-daya yang disebutkan di (a)(i)

………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Jika isipadu udara yang tersesar ialah 800 m3 dan ketumpatan udara ialah 1.25 kg m-3 , berapakah jisim belon udara panas itu ?

[ 2 markah ] (c)

Apakah yang perlu dilakukan supaya belon udara panas itu dapat di turunkan ke bawah? …………………………………………………………………. [ 1 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 3 (a) (i) Daya tujah 1

1

Berat

1

(ii) Daya tujah ke atas = Berat belon (b) W = Daya tujah

1

mg = ρgV

1

m = 800 x 1.25 = 1000 kg

1

(c) Kurangkan isipadu udara panas dalam belon / menurunkan suhu

Jumlah

udara dalam belon / tutup // kecilkan api “burner”

6

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3.

Sebiji belon yang nipis dengan jisim yang boleh di abaikan , diisikan dengan sejenis gas sehingga belon itu mempunyai isipadu 0.06 m . Ketumpatan gas didalam belon pada ketika itu ialah 0.8 kg m . (a) (i) Berapakah jisim gas dalam belon itu ? 3

-3

......................……………………………………………………………………….. [1 markah ] (ii) Berapakah berat gas itu? ………………………………………………………………………….......................

(b)

[1 markah ] Belon itu kemudian diikat kepada satu beban seperti dalam Rajah 3.1 .Apakah jisim beban adalah 30 g,belon itu terapung pegun dalam udara . i. Tunjukkan dalam Rajah semua daya bertindak terhadap belon itu [ 2 markah ]

ii. Hitungkan tujah ke atas yang dialami oleh belon itu. [ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN (a) (i) m = pV = 0.8 x 0.06 = 0.0048 kg 1 (ii) W = mg = 0.048 x 10 = 0.48 N 1 5 -5 123456 (b) (i ) 2 (ii) Tujah keatas = berat gas + tegangan benang 1 (iii ) Tegangan benang = berat beban = 0.03 x 10 = 0.3 N Tujah ke atas = 0.48 + 0.3 = 0.78 N 1

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA 2006 KERTAS 2; BAHAGIAN B Soalan 1 Dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan kepada kapal terbang jet untuk membolehkannya terbang di angkasa lepas dan kembali ke bumi. Jawapan: 1. Menyediakan tempat membawa bekalan oksigen kerana tiada bekalan oksigen di angkasa. 2. Mengubahsuai enjin jet untuk menjadi enjin roket untuk menghasilkan daya tujahan yang lebih besar supaya dapat mengatasi daya tarikan graviti. 3. Tangki bahan api dan oksigen yang boleh ditanggalkan selepas digunakan untuk mengurangkan jisim kapal angkasa 4. Lapisan luar badan kapal angkasa yang tahan suhu tinggi kerana kapal angkasa bergesel dengan udara semasa memasuki atmosfera semula dan banyak haba akan dijanakan 5. Sistem payung terjun yang boleh dikeluarkan dari belakang kapal angkasa kerana kapal angkasa mendarat dengan halaju yang sangat tinggi. Payung terjun dapat menambah rintangan untuk menghentikan kapal angkasa.

Soalan 2 Dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan kepada sebuah jambatan supaya ia kukuh dan tahan beban yang berat. 1. Tali kabel Daya regangan yang bertindak di bawah jambatan disokong oleh daya tegangan tali kabel. 2. Konkrit di bahagian binaan Menambah batu kerikil dan rod keluli di dalamnya sebagai tetulang 3. Membina bentuk gerbang Di bahagian bawah jambatan dibina bentuk gerbang dalam keadaan termampat. 4. Bahan berlamina Konkrit dibina berbentuk berlapis untuk menghalang rekahan 5. Galang berbentuk I atau H. Bahagian paksi neutral dikurangkan kerana atom-atom pada paksi neutral tidak akan mengalami sebarang daya regangan atau mampatan.

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA 2006 Soalan 3 Dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan kepada sebuah sampan supaya ia dapat terapung di permukaan air dan selamat digunakan. 1. Bahan binaan berketumpatan rendah Dapat menghasilkan daya tujah ke atas yang besar. 2 Berbentuk aerofoil Bentuk aerofoil akan menghasilkan aliran udara dengan halaju tinggi di bahagian atas supaya Tekanan menjadi rendah. Tekanan tinggi di bahagian lain akan menolak sampan bergerak laju 3. Menghadkan bilangan penumpang Jisim yang berlebihan akan mengakibatkan sampan karam kerana daya tujah ke atas menjadi kecil.

<< >>


1.

Rajah (a) menunjukkan keadaan sehelai baju di ampaian pada pukul 10 pagi dan 11 pagi.

Rajah a (i)

Rajah a (ii)

Rajah (b) menunjukkan keadaan sehelai baju di ampaian dalam keadaan berangin pada pukul 10 pagi dan 11 pagi.

Rajah b (i)

Rajah b (ii)

(a) Berdasarkan pemerhatian dalam rajah (a ) dan rajah (b) bandingkan keadaan baju yang dijemur di ampaian. Hubungkaitkan perubahan yang diperhatikan untuk membuat satu kesimpulan tentang proses fizik yang berkaitan. [5 markah] (b) (i) Nyatakan satu pernyataan Teori Kinetik Jirim. [1 markah] (ii) Berdasarkan Teori Kinetik Jirim, terangkan tentang proses di (a) [4 markah] (c) Seorang pelajar meletakkan satu bekas berisi air di bahagian kotak ais sebuah peti sejuk. Selepas dua jam, pelajar itu mendapati air belum menjadi ais. Dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai, cadangkan dan terangkan pengubahsuaian yang boleh dilakukan kepada peti sejuk supaya air lebih cepat membeku. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Jawapan (a)

M1 M2 M3 M4 M5

(b)(i)

Menyatakan perbandingan rajah (i) Baju rajah (b) dijemur dalam keadaan lebih berangin Membandingan rajah (ii) Baju rajah b (ii) di kawasan lebih berangin kelihatan lebih kering Penerangan perbandingan Baju b (ii) lebih kering kerana penyejatan lebih cepat berlaku Menghubungkait ciri dengan konsep Semakin laju aliran udara semakin cepat penyejatan berlaku Menyatakan konsep Aliran bendalir meningkatkan kadar penyejatan

5

Menyatakan mana-mana satu pernyataan Teori Kinetik Jirim Jirim terdiri daripada zarah-zarah halus/seni dan diskrit Zarah-zarah sentiasa bergerak dengan halaju berbeza dan rawak Zarah-zarah berlanggar secara kenyal Purata tenaga kinetik zarah-zarah bertambah dengan suhu Wujud daya-daya tarikan dan tolakan antara zarah-zarah

1

(ii) Menerangkan proses yang betul M1 M2 M3 M4

(c)

Molekul-molekul air bergetar dan bergerak secara rawak Pertambahan suhu meningkatkan tenaga kinetik zarah-zarah Pengaliran udara mengurangkan tekanannya dan zarah-zarah air lebih mudah bergerak Peningkatan tenaga kinetik menyebabkan ikatan antara zarahzarah air terputus dan terbebas ke udara menjadikan kain kering.

4

Menyatakan cadangan pengubahsuaian dan sebab M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8 M9 M10

Menambah bilangn gegelung paip penyejat Lebih banyak haba dapat diserap dari kotak ais Menggunakan cecair yang mempunyai muatan haba tentu pengwapan yang tinggi Menyerap lebih banyak haba sebelum menyejat keseluruhannya Menggunakan cecair yang mempunyai kadar penyejatan yang cepat lebih banyak haba dapat diserap semasa penyejatan Menggunakan pamyang berkuasa tinggi Proses penyerapan tenaga daripada kotak ais menjadi lebih cepat Tambah luas permukaan sirip penyejuk Labih banyak haba dapat dibebaskanke persekitaran JUMLAH

10

20

MODUL LATIHTUBI

<< >>

pelampung

Rajah (a)

Rajah (b)

Rajah di atas menunjukkan suatu keadaan yang biasa kelihatan di kolam renang. Rajah (a) menunjukkan seorang kanak-kanak sedang menggunakan sebuah pelampung. Rajah (b) menunjukkan dua orang kanak-kanak menggunakan pelampung yang serupa. a)

(i)

Apakah yang maksud daya tujah? [1markah]

(ii)

Bandingkan ciri-ciri yang terdapat dalam kedua-dua rajah (a) dan (b) di atas dan cuba hubungkaitkan cirri-ciri berkenaan serta nyatakan prinsip yang berkaitan [5 markah]

b)

Terangkan perubahan yang dialami oleh kanak-kanak dalam rajah (a) jika pelampung ia menggunakan pelampung ini di laut. [4 markah]

c)

Seandainya anda berpeluang untuk mengikuti satu ekspedisi berakit menggunakan rakit buluh, apakah cirri-ciri rakit yang perlu anda binakan supaya rakit berkenaan sempurna dan selamat digunakan. [10 markah]

<< >>


1

Rajah 1.1 dan Rajah 1.2 menunjukkan dua bekas yang mengandungi air dan serbuk besi yang sama jisim dan mempunyai muatan haba tentu yang berlainan. Kedua-dua bekas dipanaskan dengan kadar yang sama.

Suhu air = 35 0C , Muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 oC-1

Suhu serbuk besi = 85 0C , Muatan haba tentu serbuk besi = 460 J kg-1 oC-1

RAJAH 1.1

RAJAH 1.2

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba tentu? [ 1 markah ] (b) Berdasarkan rajah 1.1 dan rajah 1.2, bandingkan suhu dan muatan haba tentu air dan serbuk besi. Nyatakan hubungan antara kenaikan suhu dengan muatan haba tentu bahan. [ 5 markah ] (c) Sapu tangan yang dibasahkan dengan air diletakkan di atas dahi seorang yang demam. Bincangkan bagaimana tindakan ini dapat membantu pesakit tersebut. [ 4 markah ] (d) Amin ingin menyejukkan beberapa kotak minuman semasa mengadakan jualan hari terbuka di sekolahnya. Cadangkan dan jelaskan kaedah dan alat yang perlu digunakan oleh Amin supaya (i) air minuman boleh disejukkan dengan cepat (ii) air kekal sejuk selama beberapa jam. [ 10 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

(a)

(a) Muatan haba tentu adalah jumlah haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu 1kg bahan sebanyak 1o C

1

(b)

Suhu serbuk besi lebih tinggi dari suhu air Kenaikan suhu serbuk besi lebik besar dari kenaikan suhu air. /Serbuk besi lebih cepat panas Muatan haba tentu serbuk besi lebih rendah Lebih tinggi muatan haba tentu lebih lambat kenaikan suhu Kenaikan suhu berkadar songsang dengan muatan haba tentu.

1

(c)

Air menerima haba dari badan pesakit yang lebih panas Molekul air tersejat ke udara Haba dari badan pesakit dipindahkan keluar Suhu badan pesakit berkurang

1 1 1 1

(d)

Setiap cadangan ( 1 markah) dan penjelasan yang betul dan sepadan 1 markah Penjelasan Cadangan

10

Kotak minuman diletakkan dalam bekas mengandungi ais

Ais menyerap haba keluar dari kotak minuman

Tambahkan sedikit air ke dalam ais

Mempercepat pemindahan haba keluar secara konduksi

Meletakkan ais dalam bekas bermuatan haba tentu tinggi

Lambat sejuk /lambat panas

Guna bekas berwarna putih

Tidak menyerap haba

Guna bekas penebat

Mengelakkan haba dari luar masuk ke dalam bekas

1 1 1 1

JUMLAH 20

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL MELAKA 2005 1.

Rajah 14 1. Sebagai seorang penyelidik, anda ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri logam yang digunakan untuk membuat piring brek kenderaan seperti di Rajah 14, disebuah kilang kereta. (a) (i) Apakah yang dimaksudkan dengan ketumpatan?

[1 markah]

(ii) Terangkan faktor-faktor yang mempengaruhi ketumpatan sesuatu bahan. [4 markah] (b) Anda diberi pilihan empat jenis logam, J, K, L dan M. Jadual 3 menunjukkan ciriciri bagi empat logam tersebut. Logam Ketumpatan / kgm-3 J 10500 K 7900 L 8470 M 8920

Takat lebur / oC

Kekuatan

327 1515 3410 1083

Tinggi Sederhana Tinggi sederhana

Kadar pengembangan Sederhana Rendah Rendah sederhana

Jadual 3 Berdasarkan Jadual 3: (i)

Terangkan kesesuaian ciri-ciri logam untuk digunakan sebagai bahan membuat piring brek kenderaan.

(ii)

Tentukan logam yang paling sesuai digunakan sebagai bahan membuat piring brek kenderaan tersebut dan berikan sebab. [10 markah]

(c) Seorang pelajar mengesyaki gelang emas yang dipunyai bukannya emas tulin. Jisim

MODUL LATIHTUBI

<< >>


gelang ialah 165 g. Ketumpatan emas ialah 19.3 g cm-3. (i)

Cadangkan satu kaedah untuk mengukur isipadu gelang itu. [2 markah]

(ii)

Sekiranya isipadu gelang ialah 13 cm3 , hitungkan ketumpatannya. Adakah gelang emas itu tulin? [ Perhiasan dengan kandungan emas melebihi 75% dianggap sebagai emas tulin] [3 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL SBP 2005 1 Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara kedalaman objek direndam dalam air dengan tujah ke atas, F yang dihasilkan. Sebuah silinder logam digantung pada neraca spring untuk menentukan berat silinder logam dalam udara ,W u seperti dalam rajah 1.1. Silinder logam itu kemudian dimasukkan ke dalam sebuah bikar mengandungi air sehingga bahagian yang tenggelam ialah 1.0 cm seperti dalam Rajah 1.2 . Berat silinder dalam air diperolehi dari bacaan neraca spring , W a . Tujah ke atas , F yang dihasilkan oleh air diberi oleh persamaan : F = W u - W a. Eksperimen ini diulangi dengan mengubah kedalaman bahagian silinder logam yang tenggelam kepada 2.0 cm , 3.0 cm , 4.0 cm dan 5.0 cm . Bacaan pada neraca spring ditunjukkan pada Rajah 1.2 , 1.3 , 1.4 , 1.5 dan 1.6. 0 1 2

Neraca spring

3 4 5 6

Rajah 1.1

7

9 10

silinder logam

MODUL LATIHTUBI

<< >>


0

0

0

1

1

1

2

2

2

3

3

3

4

4

4

5

5

5

6

6

6

7

7

7

9

9

9

10

10

10

air h = 1.0 cm Rajah 1.2

air

h= 2.0 cm Rajah 1.3

h= 3.0 cm Rajah 1.4

MODUL LATIHTUBI

<< >>


h = 4.0 cm Rajah 1.5

0

0

1

1

2

2

3

3

4

4

5

5

6

6

7

7

9

9

10

10

h = 5.0 cm Rajah 1.6

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(a) Berdasarkan tujuan dan prosedur eksperimen ini, nyatakan : (i)

pembolehubah yang dimanipulasikan

.................................................................................................................................... [1 markah] (ii) pembolehubah yang bergerak balas

.................................................................................................................................... [1 markah] (iii) pembolehubah yang dimalarkan

.................................................................................................................................... [1 markah] (b) (i)

Berdasarkan rajah 1.1 , berat silinder logam dalam udara W u , ialah W u = ....................................... [1 markah]

(ii) Berdasarkan Rajah 1.2 , 1.3 , 1.4 , 1.5 dan 1.6 di halaman 3 dan 4 , tentukan Wa apabila kedalaman, h bernilai 1.0 cm , 2.0 cm , 3.0 cm , 4.0 cm dan 5.0 cm. Seterusnya hitungkan nilai F yang sepadan. Jadualkan keputusan anda bagi h, W a , dan F pada ruang yang disediakan di bawah. [6 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c)

Pada kertas graf di halaman 6 , lukiskan graf F melawan h. [5 markah]

(d)

Menggunakan graf anda , nyatakan hubungan antara F dengan h.

........................................................................................................................................... [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Graf F melawan h

MODUL LATIHTUBI

<< >>

Dua helai kain, X dan Y yang serupa disidai di ampaian seperti ditunjukkan pada Rajah 1. Berdasarkan pemerhatian itu:(a) Nyatakan satu inferens yang bolah dibuat. [1 markah] (b) Nyatakan satu hipotesis yang seusai untuk suatu pentiasatan. [1 markah] (c) Dengan menggunakan radas seperti piring petri, jam randik dan alat-alat yang sesuai, huraikan satu rangka kerja eksperimen makmal untuk menguji hipotesis anda. Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut: (i) Tujuan eksperimen (ii) Pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen itu (iii) Senarai radas dan bahan (iv) Susunan radas (v) Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pemboleh ubah yang dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerak balas (vi) Cara anda akan menjadualkan data (vii) Cara anda akan menganalisis data [10 markah]

<< >>

SKEMA JAWAPAN (a) Inferens: Kain A lebih cepat kering berbanding kain B (b) Hipotesis: Semakin besar luas permukaan kain, semakin cepat kadar sejatan air (c) Tujuan: Untuk mengkaji hubungan luas permukaan dan kadar sejatan air Pemboleh ubah dimanipulasi: Luas permukaan yang terdedah Pemboleh ubah bergerakbalas: kadar sejatan air Pemboleh ubah dimalarkan: Jenis cecair & suhu Definisi pemboleh ubah secara operasi: kadar sejatan diwakilkan oleh masa sejatan yang dicatat oleh jam randik, t saat Radas dan bahan: piring pelbagai saiz , eter, jam randik, selinder penyukat Susunan radas:

A B C D E Kaedah: 1. Lima piring yang luas permukaan berbeza diisikan dengan 5 cm3 eter setiap satu. 2. Kesemuanya diletakkan di empat yang sama seperti rajah di atas dan serentak jam randik dihidupkan. 3. Setelah eter menyejat, jam randik dimatikan & masa sejatan dicatatkan Jadual Piring petri A B C D E

Masa, t (s)

Kesimpulan: LAKARAN GRAF

<< >>

penebat

500 cm3 air 500 cm3 air Rajah menunjukkan dua bekas P dan Q masing-masing mengandungi 500 cm3 air mendidih pada 100 0 C. Masa untuk air itu menyejuk sehingga suhu bilik iaitu 30 0 C bagi setiap bekas dicatatkan. Didapati bahawa air dalam bekas Q lebih cepat menyejuk berbanding air dalam bekas P. Berdasarkan pemerhaitan di atas, (a) Nyatakan inferens yang boleh dibuat. [1 markah] (b)

Bina satu hipotesis yang sesuai untuk penyiasatan seterusnya. [1 markah]

(c)

Dengan menggunakan radas bikar, thermometer dan lain-lain, terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda. Dalam penerangan anda, jelaskan perkara berikut; (i) Tujuan eksperimen (ii) Pemboleh ubah yang terlibat dalam eksperimen itu (iii) Senarai radas dan bahan (iv) Susunan radas (v) Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah yang dimanipulasikan dan kaedah mengukur pembolehubah bergerak balas. (vi) Cara anda akan menjadualkan data (vii) Cara anda akan menganalisis data [10 markah]

<< >>

SKEMA JAWAPAN : (a) (b) (c)

Inferens: Suhu air dalam bekas besar lebih cepat menyejuk berbanding aair dalam bekas kecil. Hipotesis: Kadar kehilangan haba daripad air menjadi lebih tinggi jika luas permukaan yang terdedah lebih besar Tujuan : Mengkaji hubungan antara kadar kehilangan haba dengan luas permukaan bagi bekas PU dimanipulasi: Luas permukaan bekas PU bergerakbalas: suhu air PU dimalarkan: Isipadu air , masa untuk suhu mencapai 300C Radas: Selinder penyukat, bikar, air, termometer, jam randik Susunan radas:

Air

A

B

C

D Kaedah: 1. 500 cm3 air dimasukkan ke dalam selinder penyukat dan bikar berbeza saiz. 2. Bacaan suhu pada thermometer dicatat setiap 5 minit. 3. Pemerhatian perubahan suhu dengan masa dicatat sehingga suhu mencapai 300C 4. Penjadualan data: Bekas

Masa air menyejuk pada 300C

Bekas A Bekas B Bekas C Bekas D

<< >>

Analisis data Suhu

Masa/s

<< >>


1. Rajah 1 menunjukkan keadaan berdekatan dengan satu khemah yang telah didirikan oleh sekumpulan pengakap.

(a) Sebelum api dinyalakan

(b) Selepas api dinyalakan

RAJAH 1 Berdasarkan gambarajah di atas, a) Nyatakan satu inferens yang boleh di buat. [ 1 markah ] b) Nyatakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu eksperimen penyiasatan. [ 1 markah ] c) Dengan menggunakan tolok bourdon, thermometer, bikar, penunu Bunsen dan lain-lain radas yang sesuai, terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji anda. Dalam penerangan anda, jelaskan perkara berikut: i) ii) iii) iv) v)

vi) vii)

Tujuan eksperimen Pemboleh ubah yang terlibat dalam eksperimen itu Senarai radas dan bahan Susunan radas Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pemboleh ubah yang dimanipulasi dan kaedah mengukur pemboleh ubah yang bergerak balas Cara anda akan menjadualkan data Cara anda akan menganalisis data [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


a) Tekanan udara dalam botol bertambah bila ia dipanaskan. [1] b) Semakin tinggi suhu semakin tinggi tekanan gas. [1] c) i) Tujuan : Mengkaji HUBUNGAN antara suhu dan tekanan gas. [1] ii) PUM = Suhu, PUB = Tekanan gas [1] . PU dimalarkan : Isipadu bekas iii) Tiub getah

[1]

Termometer

Pengacau Tolok Bourdon

ais Kelalang bikar udara air

pemanasan

Senarai radas yang cukup [1] iv) Susunan yang betul [1] v) Air dalam bikar dipanaskan dan sentiasa dikacau. Bila bacaan termometer, θ menjadi 10oC, bacaan tolok Bourdon, P dicatatkan.[1] . Pemanasan diteruskan dan P dicatatkan bagi bacaan θ = 20oC , 30oC , 40oC , 50oC dan 60oC .[1] vi)

Suhu , θ / oC 10 20 30 40 50 60

Tekanan, P / N m-2

vii)

P [1]

θ

[2]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 3 Rajah 3 di atas menunjukkan sebuah pam basikal yang panjangnya 40 cm. Pemegang ditarik keluar sehingga injap masuk berada di hujung A. Pada ketika itu tekanan udara dalam pam seimbang dengan tekanan di luar (1 atmosfera). (a) Apakah yang berlaku semasa pemegang ditarik keluar ?

[2 markah]

(b) (i) Apakah yang berlaku kepada tekanan udara yang terperangkap di dalam pam jika pemegang ditolak masuk ? [1 markah] (ii) Berdasarkan teori kinetik jirim terangkan jawapan anda bagi (b)(i) di atas. [2 markah] (iii) Udara akan masuk ke dalam tayar jika pemegang ditolak masuk sehingga tekanan minimum di dalam pam ialah 3 atmosfera. Berapakah jarak pemegang ditolak masuk? [2 markah] (c) Ketika udara dipam masuk, suhu tayar ialah 27 C. Selepas basikal bergerak jauh, suhu tayarnya meningkat menjadi 37 C. Berapakah tekanan tayar ketika ini (dalam unit atmosfera) ? [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

BAB 3 : SIFAT JIRIM KETUMPATAN Hitungkan kuantiti-kuantiti yang berkenaan dalam jadual berikut:

Pepejal

Cecair

Gas

Bahan Plumbum Ais Gabus Merkuri Air Gliserin Oksigen Stim Hidrogen

Jisim, m kg 456 72

Isi padu V m3 0.04 0.05 0.001

100 25.2 4.3 0.05

Ketumpatan, ρ kg m -3 900 250 13 600 1 000

0.02 2.5 0.56

1.43 0.4

2. Jisim sebuah bongkah diberikan sebagai 750 g dan isispadu bongkah itu ialah 500 sm 3. Berapakah ketumpatannya? 3. Suatu bongkah logam berdimensi 4 cm x 5 cm x 10 cm mempunyai jisim 880 g. Hitungkan ketumpatan logam itu dalam a. g cm-3 b. kg m-3 4. Suatu bahan mempunyai ketumpatan 5.6 g cm-3 . Berapakah isi padu bagi 1 680 g bahan tersebut? 5. Sebuah selinder penyukat kosong mempunyai jisim 300 g. Suatu cecair A diisi ke dalam selinder penyukat sehingga arasnya naik ke tanda 200 ml . Jumlah jisim sellinder penyukat dan cefair ialah 460 g. Berapakah ketumpatan cecair A? 6. Sebuah bilik mempunyai panjang 6 m, lebar 5m, dan tinggi 2.5 m. Diberikan bahawa ketumpatan ara ialah 1.3 kg m-3, berapakah jisim udara dalam bilik itu? 7. Suatu pepejal tak seragam direndam sepenuhnya ke dalam sesuatu cecair yang mempunyai ketumpatan 1 200 kg m-3 dalam suatu bekas Eureka. Jisim cecair yang disesarkan ialah 180 g. Berapakah a. isipadu pepejal itu? b. Jisim pepejal itu jika ketumpatannya ialah 3.0 g cm-3 8. Ketumpatan suatu cecair ialah 1 200 kg m-3 . Jika 1 cm 3 cecair itu bertukar kepada 600 cm 3 wap, berapakah ketumpatan wap itu? 9. Ketumpatan ais diberikan sebagai 900 kg m-3. Satu bongkah ais dengan isipadu 500 cm 3 dileburkan menjadi air. Berapakah isipadu air itu jika ketumpatan air ialah 1 000 kg m-3 10. Dua jenis cecair X dan Y masing –masing mempunyai ketumpatan 900 kg m-3 dan 800 kg m-3 2 m3 cecair X dicampurkan kepada 3 m3 cecair Y tanpa perubahan jumlah isi padu. Tentukan ketumpatan campuran itu.

<< >>

BAB 3 : SIFAT JIRIM KETUMPATAN 11. Satu bongkah kayu berukuran 2 cm x 3 cm x 5 cm mempunyai jisim 21.6 g. Hitungkan ketumpatan bongkah itu dalam unit a. g cm-3 b. kg m-3 12. Sebuah bilik mempunyai panjang 3 m, lebar 4 m, dan tinggi 2.5 m. Jika ketumpatan udara di dalam bilik adalah 1.2 kg m-3, berapakah jisim udara di dalam bilik tersebut? 13. Suatu pepejal tidak seragam berketumpatan 3.0 g cm-3 direndam sepenuhnya ke dalam bekas yang mengandungi cecair berketumpatan 1.2 g cm-3. Jika jisim cecair yang tersesat adalah 150 g, tentukan a. isipadu pepejal itu, b. jisim pepejal itu 14. Satu blok ais berisipadu 6 m3 dileburkan menjadi air. Dengan menganggapkan semua ais menjadi air, berapakah isipadu air yang terhasil? [ketumpatan ais = 900 kg m-3, ketumpatan air = 1 00 0 kg m-3, jisim ais dan jisim air adlah sama] 15. Apabila suatu cecair mendidih pada tekanan atmosfera, 1 cm3 cecair itu bertukar menjadi 1.5 x 103 cm3 wap. Tentukan nisbah ketumpatan cecair terhadap ketumpatan wap. 16. 400 cm3 air tulen dituangkan ke dalam sebuah bikar yang mengandungi 400cm3 alkohol. Adalah didapati bahawa campuran akhir yang terbentuk mempunyai isipadu sebanyak 750 Cm3. Hitungkan .ketumpatan campuran tersebut dalam unit g cm-3 [ketumpatan air = 1 g cm-3, ketumpatan alkohol = 0.8 g cm-3]

17. Cecair M dan N masing-masing mempunyai jisim 18 g dan 22 g dicampurkan ke dalam sebuah bikar. Ketumpatan cecair M ialah 1.50 g cm-3 dan ketumpatan cecair N ialah 1.10 g cm-3. Dengan menganggapkan bahawa isipadu cecair M dan N tidak berubah selepas bercampur, hitungkan ketumpatan larutan campuran dalam g cm-3

<< >>

BAB 3 : SIFAT JIRIM KETUMPATAN

SKEMA JAWAPAN 2. 1 500 kg m-3 3. 4.4 g cm-3 4. 300 cm3 5. 800 kg m-3 6. 97.5 kg 7. a. 1.5 x 10 –4 m3 b. 0.45 kg 8. m = 1.2 g Ketumpatan wap = 2.0 kg m-3 9. 450 g Isipadu air = 450 cm3 10. Jumlah isipadu campuran = 5 m3 Ketumpatan campuran = 840 kg m-3

.

11. 1 200 kg m-3 12. a. 0.72 g cm-3 b. 7 200 kg m-3 13. 36 kg 1 4. 5.4 m3 15. 1500 : 1 16. 0.96 17. 1.25

<< >>

SOALAN PENGUKUHAN (Hukum Hooke)

1. Rajah 1 menunjukkan satu spring dengan panjang asal, x cm. Apabila satu pemberat 50 g diletakkan di atas spring (ii), panjangnya menjadi 18 cm. Jika jisim pemberat ditambah menjadi 200 g, seperti (iii), panjangnya menjadi 12 cm. Berapakah nilai c? (Anggap mampatan spring tidak melampui had kekenyalan). A. 19 cm B. 20 cm C. 23 cm D. 24 cm 2. Sebuah spring yang melekat pada dinding dimamptkan oleh sebuah bola yang dikenakan satu daya. Apabila daya itu dilepaskan bola itu bergerak menjauhi dinding. Diberi bahawa jisim bola ialah 0.5 kg, daya yang dikenakan ialah 60N dan pemalar spring ialah 200 N m-1. Hitungkan: a. jarak mampatan spring b. tenaga yang tersimpan dalam spring ketika spring itu dimampatkan.

3. Rajah di atas menunjukkan satu spring mampatan. Berapakah tenaga keupayaan kenyal yang tersimpan dalam spring itu?

Jisim beban/g Panjang spring/cm Daya regangan /N Permanjangan /cm

20 12.1

40 12.9

60 13.9

80 15.1

100 16.1

4. Jadual di atas menunjukkan jisim beban dan panjang spring ketika beban digantung pada spring sebelum had kenyal dilampaui. Panjang asal spring ialah 11.0 cm.

<< >>

a. Lengkapkan jadual di atas dengan nilai-nilai daya regangan dan pemanjangan b. Lukiskan graf pemanjangan melawan daya regangan di atas kertas graf. c. Daripada graf yang dilukis, tentukan: (i) pemanjangan spring jika beban 45 g digunakan pemalar spring

<< >>

BAB: SIFAT JIRIM DAN BAHAN SPRING 2 buah spring P dan Q yang serupa digantung secara selari dan siri. Setiap spring akan meregang 3 cm apabila beban 0.2 kg digantung dihujungnya. Kira pemanjangan spring apabila satu jisim 0.6 kg digantung bagi kedua-dua sistem siri dan selari.

1.

5. 3 kg Spring itu meregang sebanyak 4 cm. Kira pemanjangan spring itu apabila beban 4.5 kg digantung.

P

Q

2

R 0.6 kg

50 g Spring memanjang 2 cm apabila digantung jisim 50 g. Kira jisim yang perlu digantung supaya spring memanjang sebanyak 7 cm.

Ketiga-tiga spring adalah serupa. Setiap spring akan meregang 3 cm apabila jisim 200 g digantung dihujungnya. Berapakah jumlah pemanjangan spring dalam sistem spring itu apabila satu jisim 600 g digantung dihujung R?

3.

6.

20 N

P

Panjang asal spring ialah 10 cm. Spring itu akan meregang sebanyak 3 cm apabila satu beban seberat 20 N digantung. Kira jumlah pemanjangan spring itu apabila beban 90 N digantung dihujungnya?

0.4 kg

R

S

M

P, Q, R dan S adalah empat spring serupa. Semua spring akan meregang 2 cm apabila dibebankan dengan jisim 200 g. Rajah (a) menunjukkan spring P dibebankan dengan beban berjisim 0.4 kg. Berapakah jsim beban M untuk meregangkan spring Q, R dan S dengan regangan yang sama dengan spring P?

4.

P

Q

Q 0.6 kg 0.6 kg

<< >> 1

BAB: SIFAT JIRIM DAN BAHAN SPRING 7. Spring P, Q, R, S , T dan U adalah serupa. Panjang asal setiap spring ialah 10 cm. Kira panjang X.

16 cm

X

9. Dalam rajah di bawah, apabila beban 100 g digantung pada spring, panjang spring ialah 30 cm. Panjang spring menjadi 32 cm apabila pemberat 150 g digantung padanya. Berapakah a. panjang asal spring b. pemalar daya spring c. jisim beban apabila panjang spring ialah 40 cm.

0.6 kg

.

0.6 kg

30 cm

32 cm

8. 16 cm 100 g 150 g

Panjang asal =10 cm 0.6kg

10. Panjang asal sebuah spring P, ialah 20 cm. Panjang spring menjadi 18 cm apabila pemberat 500 g diletakkan .Apabila pemberat X diletakkan di atas dua spring yang serupa dengan P, panjang spring menjadi 15 cm. Berapakah jisim pemberat X? X 500 g

Y cm

20 cm P 18 cm

0.6 kg Kira panjang spring Y cm.

<< >> 2

15cm

BAB: SIFAT JIRIM DAN BAHAN SPRING SKEMA JAWAPAN 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

6 cm 175 g 13.5 cm 4.5 cm, 18 cm 13.5 cm 1.2 kg 36 cm 52 cm a. 26 cm b. 0.25 N cm-1 c. 350 g

10. 1250 g

<< >> 3


alat pemanas

Pinggan

air

Bikar

Rajah 5 Kuantiti air adalah sama dalam kedua-dua bekas iaitu pinggan dan bikar. Apabila air dalam pinggan dan bikar dibiarkan di bawah sinaran cahaya matahari, penyejatan air berlaku. Ini menyebabkan jisim air di dalam pinggan dan bikar berkurangan dengan masa. Semasa penyejatan, air menyerap haba daripada persekitaran, tetapi air akan 0 mendidih apabila suhu mencapai 100 C. a)

b)

Bandingkan penyejatan dan pendidihan ……………………………………………………………………………………………… 2 markah] (i) Berdasarkan model teori kinetic jirim, terangkan mengapa air di pinggan menyejat pada kadar yang lebih cepat? ……………………………………………………………………………………

(ii)

c)

(i)

[2 markah] Sekiranya air dalam pinggang di rajah 6 dituangkan ke adlam sebuah gelas, ramalkan perubahan yang berlaku kepada proses penyejatan air itu. …………………………………………………………………………………… [1 markah] Ramalkan perubahan yang berlaku kepada pendidihan air, jika kuasa pemanasan dinaikkan. …………………………………………………………………………………

(ii)

[2 markah] Hitungkan kuantiti haba yang diperlukan untuk menukar 200 g air pada 0 0 10 C kepada stim pada 100 C. -1 0 -1 (muatan haba tentu air = 4 200 J kg C dan 6 -1 haba pendam tentu pengewapan = 2.26 x 10 J kg )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


alat pemanas Pinggan

5.

air

Bikar

RAJAH 5.1 RAJAH 5.2 Kuantiti air adalah sama dalam kedua-dua bekas iaitu pinggan dan bikar. Apabila air dalam pinggan dan bikar dibiarkan di bawah sinaran cahaya matahari, penyejatan air berlaku. Ini menyebabkan jisim air di dalam pinggan dan bikar berkurangan dengan masa. Semasa penyejatan, air menyerap haba daripada persekitaran, tetapi air akan mendidih apabila suhu mencapai 1000C. (a)

Bandingkan penyejatan dan pendidihan …………………………………………………………………………………… …

(b)(i)

…………………………………………………………………………………… [2 markah] Berdasarkan teori kinetik jirim, terangkan mengapa air dalam pinggan menyejat pada kadar yang lebih cepat? ……………………………………………………………………………………

… …………………………………………………………………………………… … (ii)

(c)(i)

(ii)

[2 markah] Sekiranya air dalam pinggan di rajah 6 dituangkan ke dalam sebuah gelas,ramalkan perubahan yang berlaku kepada proses penyejatan air itu. ……………………………………………………………………………………. [1 markah] Ramalkan perubahan yang berlaku kepada pendidihan air, jika kuasa pemanasan dinaikkan. …………………………………………………………………………………… [1 markah] Hitungkan kuantiti haba yang diperlukan untuk menukar 200 g air pada100C kepada stim pada 1000C (muatan haba tentu air = 4 200 J kg-1 0C-1 dan haba pendam tentu pengewapan = 2.26 x 106 J kg-1)

.

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


reostat

1.

termometer Penutup kadbod

beteri voltmeter

Bekas penebat

V

Pemanas rendam

Ammeter A Rajah 13

Rajah 13 menunjukkan radas untuk menentukan muatan haba tentu bagi cecair. Keputusan yang diperoleh adalah seperti berikut. Jisim cecair dalam bekas Suhu awal cecair Suhu akhir cecair Bacaan voltmeter Bacaan ammeter Masa pemanasan

= = = = = =

2 kg 30oC 38 oC 12.0 V 3.5 A 12 minit.

a) (i) Apakah tujuan utama menggunakan bekas penebat dalam eksperimen ini ? ………………………………………………………………………………………….. (ii)

Apakah tujuan meletakkan kadbod di atas bekas penebat itu ? …………………………………………………………………………………………

b) (i) Hitungkan nilai muatan haba tentu bagi cecair yang diuji daripada keputusan yang diberi.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(ii) Cadangkan satu sebab mengapa nilai muatan haba tentu cecair yang diperoleh daripada eksperimen ini berbeza daripada nilai sebernar. ………………………………………………………………………………………… c) Kuantiti haba yang sama dibekalkan kepada cecair P, Q dan R. Keputusan yang diberoleh ditunjukkan dalam jadual berikut. Cecair P Q R (i)

Jisim / kg 0.5 1.0 2.0

Kuantiti haba / J 8000 8000 8000

Kenaikan suhu / oC 2 4 5

Cecair yang manakah mempunyai muatan haba yang paling tinggi ? ………………………………………………………………………………………….

(ii)

Cecair yang manakah mempunyai muatan haba yang paling rendah ? ………………………………………………………………………………………….

(iii) Pada waktu siang, angin bertiup dari laut ke darat . Jelaskan fenomena ini. …………………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………….

MODUL LATIHTUBI

<< >>


6 Seorang murid yang ingin mengkaji keberkesanan tiga buah cerek W, X dan Y, telah mengumpul maklumat seperti ditunjukkan dalam Jadual di bawah. Suhu awal air dalam ketiga–tiga buah cerek ialah 27 oC.

Jadual 1 (a) Bagi cerek W, hitungkan (i) tenaga yang dibekalkan oleh unsur pemanas untuk memanaskan air sehingga mula mendidih.

[1 markah] (ii) kuantiti haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu air dari 27 oC ke takat didih air. [1 markah] (iii) Jelaskan perbezaan antara jawapan (a)(i) dan (a)(ii). …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Hitungkan kuantiti haba yang diperlukan untuk menukar semua air dalam cerek Y kepada stim pada 100 oC.

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c) Cadangkan kuantiti yang perlu diterbitkan daripada data dalam Jadual di atas yang boleh didefinisikan secara operasi sebagai kecekapan cerek. …………………………………………………………………………………… [1 markah] (d) Nyatakan cerek yang manakah paling berkesan memanaskan air Sehingga mula mendidih. Jelaskan jawapan anda. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Skema 6. a) (i) Pt = 1.5 kW x 20 minit = 1.5 x 103 x (20x60) =1.80 x 10 6 J. (ii) mc θ = 3.5 x 4200 x (100-27) = 1.073 x 10 6 J. (iii) Terdapat kelesapan haba dari cerek kesekitaran b) mc θ + mL = 5.5 x 4200 x (100-27) + 5.5 x 2.26 x 10 6 = 1.412 x 10 7 J c) mc θ /Pt , tetapi c θ dan t adalah dimalarkan, maka kecekapan = m/P W 1.5 3.5 20 2.33 X 2.0 4.5 20 2.25 Y 2.4 5.5 20 2.29 Cerek yang paling berkesan ialah W.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3. Suatu bikar aloi berjisim 400g diperbuat daripada logam kuprum dan aluminium dalam nisbah 1:3. Bikar berada pada suhu awal 30 °C. Jika 309 kg cecair merkuri bersuhu 60 °C dituangkan ke dalam bikar tersebut, satu suhu keseimbangan terma dicapai. [Muatan haba tentu kuprum = 390 Jkg-1°C–1, muatan haba tentu aluminium = 900 Jkg-1°C-1, muatan haba tentu merkuri = 140 Jkg-1°C-1] (a) i. Apa yang dimaksudkan dengan keseimbangan terma.

[2 markah] ii. Pada suhu berapakah keseimbangan terma dicapai.

[2 markah] (b) Nyatakan apakah anggapan yang anda buat dalam perhitungan (a) (ii) di atas.

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2

Rajah 2.1 menunjukkan suatu aliran udara yang laju dilalukan ke dalam eter. Didapati air yang berada di bawah bikar berubah menjadi ais.

RAJAH 2.1 (a)

Nyatakan proses yang berlaku kepada eter dalam situasi di atas? ........................................................................................................................

..... [ 1 markah ] (b)

Mengapakah air yang berada di bawah bikar bertukar menjadi ais?

.............................................................................................................................

.............................................................................................................................. [ 1 markah ] (c)

Jika haba pendam tentu pelakuran ais ialah 3.3 x105 J kg-1 , hitungkan haba yang dibebaskan semasa 300 g air pada suhu 0 oC membeku menjadi

ais pada suhu yang sama?

[ 2 markah] (d)

Nyatakan satu aplikasi fenomena di atas dalam kehidupan harian.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


.............................................................................................................................. [1 markah]

2.

(a) (b) (c)

Penyejatan Eter menyerap haba daripada air H = ml =

1 1

300 x 3.3 x 105 1000

1 1

= 9.9 x 104 J (d)

Peti sejuk / penyaman udara

1 JUMLAH

5

MODUL LATIHTUBI

<< >>


θ/ C 0

1.

B

C

0

t/s

A (i) Graf peleburan ais θ/ C 0

Q

R

P

0

t/s (ii)

Graf peleburan naftalena

Rajah menunjukkan graf suhu lawan masa bagi pelaburan ais dan naftalena. a)

Berdasarkan bentuk kedua-dua graf nyatakan ciri yang sama bagi peleburan ais dan naftalena …………………………………………………………………………………………......

b)

…………………………………………………………………………………………… ( 1 markah ) Nyatakan keadaan jirim pada bahagian BC dan QR?

c)

…………………………………………………………………………………………….. ( 1 markah ) Apakah yang terjadi pada suhu air dan naftalena pada kedudukan BC dan QR?

b)

…………………………………………………………………………………………….. ( 1 markah ) Berdasarkan jawapan pada b) dan c) hubungkaitkan di antara haba dengan suhu untuk menerbitkan satu konsep fizik. ……………………………………………………………………………………………

c)

…………………………………………………………………………………………… ( 2 markah ) Kira tenaga haba yang diperlukan untuk 0.5 kg ais melebur menjadi air. 5

-1

[ Diberi haba pendam pelakuran ais 3.34 x 10 Jkg ] ( 2markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


-

- - - - -

Penyedut minuman Eter

Rajah 7 Rajah 7 menunjukkan sebuah bikar berisi eter dihembus oleh seorang pelajar dengan menggunakan penyedut minuman. Lama kelamaan eter itu menjadi kurang dan bikar menjadi sejuk dan di bahagian bawah bikar itu didapati terdapat sedikit ais. (a) Apakah yang akan berlaku apabila eter itu dihembus melalui penyedut minuman? …………………………………………………………………………. [1 markah] (b) Mengapakah bikar itu berasa sejuk? ………………………………………………………………………… [1 markah] ( c) Nyatakan dua cara untuk mengeringkan eter dengan cepat. ………………………………………………………………………….. [2 markah] (d) Berikan satu contoh cecair lain yang boleh menggantikan eter. ………………………………………………………………………….. [1 markah] (e) Namakan suatu alat yang menggunakan prinsip ini …………………………………………………………………………. [1 markah] (f) Jika 500 g air pada 30o dimasukkan dalam alat yang dinamakan di atas Ia mengambil masa 3 jam untuk dibekukan menjadi ais. Tentukan kadar haba yang dibebaskan. muatan haba tentu air = 4200 Jkg-1 0C-1 , haba pendam tentu ais = 3.36 x 105 Jkg-1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA

[3 markah]

6(a)

Menyejat

1

(b)

Bila eter menyejat, haba diperlukan Haba diserap dari bikar dan dari sekelilingnya Freon Peti sejuk H=mcθ+ ml = 0.5 x 4 200 x 30 + 0.5 x 3.36 x 105 = 63 000 + 1.68 x 105 = 231 000 J

1 1

(c) (d) (e)

1 1 1 1 1(unit dilihat)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL MELAKA 2005

Rajah 6

Rajah 7

6. Rajah 6 menunjukkan sebuah periuk logam. Rajah 7 menunjukkan sebuah periuk tanah. Kedua-dua periuk diisi dengan kuantiti air yang sama dan dibekalkan haba pada kadar yang sama. (a) (i) Bandingkan bacaan termometer pada Rajah 6 dan Rajah 7. ……………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………... [1 markah] (ii) Jelaskan mengapa bacaan termometer berbeza. ………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………... [2 markah]

(iii) Nyatakan konsep fizik yang menyebabkan pemerhatian tersebut. ………………………………………………………………………………... [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(b) Terangkan bagaimana fenomena bayu laut berlaku pada waktu siang. …………………………………………………………………………………... ………………………………………………………………………………... [3 markah] (c) Burung helang terbang ke atas dengan mudah tanpa menggerakkan sayapnya pada waktu lewat pagi apabila berada di kawasan daratan. Jelaskan. ………………………………………………………………………………... ……………………………………………………………………………….. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Sebuah kilang meminta anda mencipta pemotong yang boleh digunakan oleh penjual untuk memotong daging dan ayam sebuah pasar. Jadual 1 merupakan beberapa jenis logam yang mungkin digunakan untuk membuat pisau pemotong itu. Logam

Luas permukaan tajam / mm

P Q R S

1.5 0.5 1.0 2.0

Muatan haba tentu / J kg-1 o C-1 1200 900 1 000 500

Kadar Pengaratan Tinggi Rendah Tinggi Rendah

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba tentu? ……………………………………………………………………………………………………… [1 markah] (b) (i) Berdasarkan maklumat dalam jadual, nyatakan logam manakah yang harus dipilih untuk dijadikan bahan binaan pemotong itu. ………………………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) Berikan sebab bagi jawapan anda di (b) (i). ……………………………………………………………………………………………….. ………………………………………………………………………………………………. ………………………………………………………………………………………………. [3 markah]


1


SKEMA JAWAPAN: (a) Muatan haba tentu suatu bahan ialah haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu sebanyak 1 oC bagi 1 kg bahan itu. (b) (i) Logam Q (ii) Logam Q mempunyai luas permukaan paling kecil , menyebabkan tekanan paling besar dihasilkan. Oleh itu daging mudah dipotong. Logam Q juga mempunyai muatan haba tentu yang sederhana/rendah . Ia tidak melibatkan pemanasan langsung, oleh itu muatan haba sederhana adalah mencukupi. Logam Q juga mempunyai kadar pengaratan yang rendah. Jadi lambat berkarat.


2


TRIAL MELAKA 2005 1.

Rajah 3 Rajah 3(a) dan 3(b) menunjukkan tekanan tayar pada kereta yang disukat sebelum perjalanan dan selepas perjalanan jauh. Bacaan tekanan tersebut disukat dengan tolok Bourdon. Berdasarkan pemerhatian di atas: (a) nyatakan satu inferens yang sesuai, [1 markah] (b) nyatakan satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat, [1 markah] (c) terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda menggunakan udara yang terperangkap dalam kelalang bulat dan lainlain radas. Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut : i) ii) iii) iv) v) vi) vii)

tujuan eksperimen. pembolehubah yang terlibat dlam eksperimen itu. senarai radas dan bahan. susunan radas. prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pemboleh ubah yang dimanipulasikan dan kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas. cara bagaimana anda akan menjadualkan data. cara bagaimana anda menganalisis data. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. Dalam satu eksperimen untuk menentukan muatan haba tentu sejenis logam, haba dibekalkan pada kadar tetap P = 100 W kepada satu bongkah logam berjisim m = 1 kg. Graf dalam Rajah 6 menunjukkan bagaimana suhu, θ, bongkah itu berubah dengan masa, t.

Suhu, θ / oC

80 70 60 50 40 30 20 10 0

0

1

2

3

4

5

6

7

8

Masa, t / minit

RAJAH 6

a) Berdasarkan graf pada RAJAH 6, i) Nyatakan hubungan antara suhu dengan masa. ………………………………………………………………………….. ( 1 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


ii)

iii)

Dengan menggunakan kaedah graf, tentukan suhu awal bongkah logam itu. ………………………………………………………………………….. ( 2 markah) Hitungkan kecerunan graf, k dan nyatakannya dalam unit S.I.

( 4 markah) b) Muatan haba tentu logam, c adalah diberikan oleh persamaan P = mck Hitungkan muatan haba tentu logam itu. ( 3 markah)

c) Nyatakan satu langkah berjaga-jaga yang mesti dibuat dalam eksperimen ini dan mengapa ia dibuat. ……………………………………………………………………………… ( 2 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

merkuri

udara

4cm

6cm

Rajah di atas menunjukkan satu tiub kaca sekata yang tegak dan mengandungi sedikit udara terperangkap di dalamnya oleh turus merkuri.Panjang turus udara terperangkap dan panjang turus merkuri masing-masing ialah 6cm dan 4cm.Kemudiannya merkuri ditambah ke dalam tiub kaca itu.Berapakah panjang turus merkuri apabila panjang turus udara terperangkap menjadi 5cm? (Anggap tekanan atmosfera ialah 76cm Hg)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Penyelesaian

merkuri

4 cm

merkuri

x cm

udara

6 cm

udara

5 cm

P1 V 1 = P2 V2 (76+4) 6 A = (76 + x) 5A , yang mana A = Luas keratan rentas tiub kaca. X = 20 cm

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Dua bikar X dan Y yang serupa tiap-tiap satu mengandungi 1 kg air pada suhu awal 200 C. P ialah sfera kuprum dan Q ialah sfera aluminium masing-masing berjisim 0.5 kg dan suhu awal 1000 C. Sfera P kemudiannya dimasukkan ke dalam bikar X dan sfera Q pula ke dalam bikar Y, sehingga keseimbangan terma masing-masing dicapai. Jadual 5 menunjukkan nilai-nilai muatan haba tentu bagi kuprum, aluminium dan air.

Kuprum

380 J kg -1 C-1

Aluminium

900 J kg -1 C-1

Air

4200 J kg -1 C-1

Jadual 5 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan, (i) keseimbangan terma (ii) muatan haba tentu


(b) Bandingkan suhu keseimbangan yang dicapai dalam bikar X dan bikar Y. Terangkan mengapa perbezaan ini berlaku.

(c) Hitung suhu keseimbangan yang dicapai dalam bikar Y.


(d) Seorang suri rumah yang sedang menggoreng ikan mendapati percikan minyak panas akan berlaku jika ikan yang tidak disejatkan dengan sempurna dimasukkan ke dalam minyak yang panas. Huraikan fenomena ini. [3 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


Jawapan Lembaran Kerja 1. 2.

B C Penjelasan: sudut tuju (45 o) > sudut genting bahan prisma (42o)

3.

B Penjelasan: u=v=2f, u+v=80 cm

4.

C Penjelasan: Cermin cembung mencapahkan cahaya, tidak dapat membentuk imej nyata

5.

B Penjelasan: Lukiskan paksi utama melalui kanta. Kemudian lukiskan satu sinar dari pucuk objek ke pusat kanta. Imej B bersentuh dengan sinar tersebut.

6.

A Penjelasan: f = ½ r, r=16cm

7.

D Penjelasan: Lukiskan sinar tuju ke kedua-dua hujung cermin satah. Gunakan Hukum Pantulan untuk menentukan sinar terpantul. P adalah di luar julat sinar terpantul.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1430

5.

1200 Mentol

L Rajah 5 Rajah 5 menunjukkan satu mentol elektrik yang mengeluarkan sinar cahaya ke semua arah. Lima daripada sinar cahaya ini ditunjukkan dalam rajah 5. Satu skrin telah diselaraskan di hadapan kanta cembong itu pada kedudukan S, satu imej yang tajam terbentuk. (a) (i) Nyatakan dua sifat imej yang terbentuk di skrin itu. ……………………………………………………………………………… [ 2 markah ]

(ii) Jika jarak mentol dari kanta ialah 10 cm dan jarak kanta dari skrin ialah 30 cm, berapakah pembesaran imej itu?

[ 1 markah ] 1430

1200 Mentol

L

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 6 (b) Dalam rajah 6, mentol itu digerakkan supaya dapat menghasilkan sinar-sinar cahaya yang selari keluar dari kanta cembung itu. Di kedudukan manakah mentol itu harus ditempatkan supaya cahaya selari dapat terbit daripada kanta cembung itu? …………………………………………………………………………………. [ 1 markah ] (c) Sinar cahaya selari yang terbit daripada kanta itu kemudiannya dilalukan melalui satu bongkah kaca seperti yang ditunjukkan dalam rajah 6. (i) Berapakah magnitud sudut tuju pada bongkah kaca itu?

[ 1 markah ]

(ii) Hitung indeks biasan bagi bongkah kaca itu.

[ 3 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Skema jawapan 5. (a) (i) Membesar dan songsang {ii) Pembesaran = 30 10

=3#

(b) Di titik fokus kanta itu. (c) (i) sudut tuju = 530 (ii) Indeks biasan = sin 530 sin 300 = 1.6 # Jumlah

............................................[2] ............................................[1]

............................................[1] ..............................................[1] ..............................................[1] ..............................................[1] ..............................................[1] [ 8 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


5.

Rajah 1 dan Rajah 2 menunjukkan dua blok semibulatan yang diperbuat daripada bahan yang berbeza, X dan Y. Sudut genting bagi X dan Y adalah 42o dan 28o masing-masing.

P

O 35o

Bahan X Rajah 1 (a) (i)

(ii)

Q

P

O

Q

35o

Bahan Y Rajah 2

Lakarkan arah perambatan sinar cahaya selepas melalui permukaan NOS pada Rajah 1 dan Rajah 2 [2 markah] Nyatakan fenomena yang berlaku kepada sinar cahaya itu.

......................................................................................................................... [2 markah] (b)(i)

Berdasarkan jawapan di (a) (i) dan (a) (ii), bahan manakah yang lebih sesuai dijadikan permata cincin ?

……………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii)

Terangkan sebab bagi jawapan anda di (b) (i)

…………………………………………………………………………………………

……………………………………………………………………………………….. [2 markah] (c)

Nyatakan satu syarat untuk berlakunya fenomena pada bahan Y ……………………………………………………………………………………. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA (a) (i) 35o

(ii)

35o 35o

Bahan X

Bahan Y

Rajah 1

Rajah 2

pembiasan ; pantulan dalampenuh

(b) Pilihan

Sebab

Bahan Y lebih sesuai digunakan Kerana 1 mempunyai sudut genting yang lebih kecil 2 Lebih mudah menghasilkan pantulan dalam penuh

MODUL LATIHTUBI

<< >>


F

F

RAJAH 1 1.

Rajah 1 menunjukkan satu objek yang terletak di hadapan sebuah kanta cekung, di mana F ialah titik fokus dan O ialah pusat kanta cekung. (a)

Lengkapkan gambarajah sinar untuk menunjukkan pembentukan imej. [2 markah]

(b)

Nyatakan 2 ciri imej yang terbentuk ………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………… [2 markah]

(c)

Berikan satu kegunaan kanta cekung ………………………………………………………………………… [1 markah]



SKEMA JAWAPAN 1(a)

Objek

(b) maya, tegak dan lebih kecil daripada objek (c) membetulkan imej penglihatan orang yang rabun jauh



Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 menunjukkan keadaan sinar cahaya yang melalui kanta cembung dan kanta cekung.

RAJAH 2.1 (a)

RAJAH 2.2

(i) Apakah yang dimaksudkan dengan imej nyata? [1 markah] (ii) Menggunakan Rajah 2.1 dan Rajah 2.2, bandingkan yang merambat melalui kanta cembung dan kanta cekung. Hubungkaitkan keadaan sinar selepas melalui kanta untuk membina satu konsep fizik dan namakan konsep itu. [5 markah]

(b) Seorang pelajar yang ingin melihat satu spesimen yang halus menggunakan kanta yang berkuasa 20 D. Jika pembesaran bagi imej nyata, M yang dihasilkan ialah 2, kirakan jarak objek spesimen dari kanta itu. [4 markah] (c )

Anda diberi dua kanta berkuasa 20 D ,10 D dan sekeping kadbod untuk membina sebuah mikroskop majmuk. (i) Menggunakan kanta-kanta ini dan bahan-bahan lain, huraikan bagaimana anda membina sebuah mikroskop majmuk di makmal. [6 markah] (ii) Didapati imej yang diperhatikan menggunakan mikroskop majmuk ini kurang cerah dan kecil. Cadangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan terhadap mikroskop itu untuk menghasilkan imej yang lebih jelas dan lebih besar. [4 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.

Rajah (a) dan rajah (b) menunjukkan imej maya yang terbentuk pada cermin satah dan cermin cembung.

Rajah (a) Imej di atas cermin satah (a)

(i)

Rajah (b) Imej di atas cermin cembung

Apakah yang dimaksudkan dengan imej maya? [1 markah]

(ii)

Perhatikan rajah (a) dan rajah (b) dan nyatakan perbandingan tentang ciri-ciri kedua-dua imej. Seterusnya jelaskan bagaimana imej dihasilkan dan nyatakan konsep fizik yang berkaitan. [5 markah]

(b)

Dengan melukiskan gambarajah sinar tunjukkan bagaimana imej dihasilkan oleh sebuah cermin cembung. Nyatakan ciri-ciri bagi imej tersebut. [4 markah]

(c)

Sebagai seorang jurutera anda ingin mengubahsuai sebuah lori tangki yang membawa jisim yang besar dan bahan mudah terbakar. Cadangkan pengubahsuaian yang perlu dibuat berdasarkan aspek ; (i) (ii) (iii) (iv) (v)

mudah dikendalikan semasa mengundur ke belakang atau membelok. Tidak merosakkan jalanraya. Tidak mudah terbakar. Keselamatan pemanduan. Kestabilan. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Jawapan (a) (i) Menyatakan ciri imej maya Imej tidak dapat dibentuk pada skrin (ii) Membanding ciri rajah (a) dan (b) M1 Kedua-dua imej tegak M2 Imej cermin cembung lebih kecil / imej kelihatan lebih jauh M3 Cahaya dari objek dipantulkan oleh cermin M4 Sudut tuju = sudut pantulan M5 Konsep pantulan cahaya (b) M1 alur cahaya selari dengan paksi utama dari objek dan M1 dipantulkan seolah-olah dari F M2 Alur cahaya dari objek ke C objek M2 M3 Menanda dan melabel imej pada imej F C titik persilangan dua alur di atas. M3 M4 Menyatakan sifat imej Maya, tegak dan lebih kecil (c) Setiap pengubahsuaian 1M dan penjelasan 1M (i) M1 Memasang cermin cembung pada sisi kiri dan kanan M2 membolehkan pemandu melihat objek di belakang dengan medan penglihatan yang lebih luas (ii) M3 Menggunakan bilangan tayar yang lebih banyak / lebih lebar M4 Mengurangkan tekanan ke atas jalan raya (iii) M5 Memasang seutas rantai besi di bawah lori yang menyentuh jalan raya M6 Untuk membumikan cas yang terbentuk dan mengelakkan kebakaran. (iv) M7 Sistem brek yang berkesan M8 Berhenti dengan cepat dan selamat semasa kecemasan Atau M7 Pasang pengesan halaju M8 memberi amaran kepada pemandu apabila lori dipandu melebihi had laju Atau M7 Pasang pengesan halangan di bahagian belakang M8 Memberi amaran kepada pemandu supaya tidak melanggar objek di belakang semasa mengundurkan lori. (v)

M9 M10

Merendahkan lori Merendahkan pusat graviti dan menstabilkan lori

1

5

4

10 JUMLAH

20

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah berikut menunjukkan sebuah transformer unggul. Beza keupayaan 12 V a.u dibekalkan pada gegelung primer.

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan transformer unggul? [1 markah] (b) Terangkan bagaimana arus aruhan terhasil pada gegelung sekunder [3 markah] (c) Terangkan satu cara untuk mengubahsuai transformer biasa menjadi transformer unggul. [2 markah]

Berdasarkan jadual di atas ; (i) Terangkan kesesuaian ciri-ciri tarnsformer untuk digunakan sebagai bekalan kuasa kepada jangka masa detik makmal sekolah. (ii) Tentukan transformer yang paling sesuai untuk digunakan sebagai bekalan kuasa kepada jangka masa detik makmal sekolah dan berikan sebab bagi pilihan anda. [10 markah] (e) Kuasa elektrik sebanyak 110 kW dibekalkan melalui kabel dengan beza keupayaan 10 kV. Rintangan kabel itu adalah 10 Ω . Hitungkan (i) arus yang mengalir melalui kabel itu [2 markah] (ii) kecekapan sistem penghantaran kuasa elektrik [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 4. a) Transformer yang mempunyai kecekapan 100 %. Kuasa input sama

dengan kuasa output. b) Arus ulangalik mengalir dalam gegelung primer. Teras besi menjadi elektromagnet. Arus ulangalik menyebabkan teras besi mengalami perubahan fluks magnet. Perubahan fluks magnet teras besi dipindahkan ke gegelung sekunder. Perubahan fluks magnet pada gegelung sekunder mengaruhkan arus aruhan dalam gegelung sekunder c) Menggunakan rekabentuk teras besi yang tiada pembocoran fluks magnet. Semua fluks magnet dari gegelung primer dipindahkan ke gegelung sekunder. d)

Pilih teras besi lembut lebih senang dimagnet dan dinyahmagnetkan.// kehilangan histerisis lebih kecil. Pilih teras berlamina supaya arus pusar tidak dapat mengalir dalam teras yang berlamina Pilih kuprum sebagai bahan dawai gegelung kerana ia merupakan konduktor dan tiada rintangan, supaya kelesapan haba dapat dielakkan

Pilih transformer W kerana teras besi lembut dan berlamina yg digunakan. Bahan dawai gegelung ialah kuprum dan nisbah Ns : Np menghasilkan voltan output 6 V. e) (i) Arus = 110 kW/10 kV = 11 A (ii) Kadar kelesapan haba = I2 r = 112 x 10 = 1210 W = 1.21 kW Kecekapan sistem penghantaran kuasa elektrik = 110-1.21/ 110 = 98.9%

MODUL LATIHTUBI

<< >>

1.

Anda sebagai seorang penyelidik telah ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri beberapa kanta untuk digunakan di dalam pembinaan sebuah teleskop astronomi. (a)

Takrifkan kuasa kanta [1 markah]

(b)

Huraikan satu kaedah ringkas bagaimana anda dapat menganggarkan kuasa sebuah kanta cembung. Jelaskan bagaimana anda menggunakan pengukuran yang diperolehi untuk mendapatkan kuasa kanta dalam unit Diopter. [4 markah]

(c)

Jadual di bawah menunjukkan ciri-ciri bagi enam jenis kanta P, Q, R, S T dan U. Kanta

Jenis Kanta

P Q R S T U

Cembung Cembung Cembung Cembung Cekung Cekung

Kuasa kanta / Diopter 0.5 0.5 14.0 0.5 -5.0 -14.0

Diameter kanta / cm 20 5 5 20 20 5

Ketebalan Nipis Tebal Nipis Tebal Nipis Nipis

Berdasarkan jadual di atas ; (i) (ii)

(d)

Terangkan kesesuaian ciri-ciri kanta itu yang boleh digunakan sebagai kanta pembesar sebuah kanta tangan. Tentukan kanta yang paling sesuai dipilih sebagai kanta objek dan kanta mata. Berikan sebab anda. [10 markah]

Sebuah teleskop mempunyai kanta objek dan kanta mata yang disusun pada kedua-dua hujung tiubnya. Panjang tiub teleskop itu adalah 47.0 cm dan teleskop ini menghasilkan pembesaran 5.6 apabila digunakan untuk memerhatikan bintang di langit. (i) (ii)

Hitungkan panjang fokus kanta objek dan panjang fokus kanta mata yang digunakan. Nyatakan anggapan yang dalam penghitungan di (d)(i) [5 markah]

<< >>

Jawapan (a) (b)

Defenisi/formula kuasa kanta Salingan terhadap panjang fokus // 1/f (m) Menyatakan / gambarajah kaedah menentukan panjang fokus M1 meletakkan kanta antara objek(jauh) dan skrin M2 laraskan skrin sehingga imej yang jelas terbentuk di atas skrin (tidak diberi tanpa penyataan)) M3 Jarak imej/skrin ke kanta adalah panjang fokus Susunan M1 Imej jelas di atas skrin

Objek

skrin

Kanta f M3 Menunjukkan cara mengira kuasa kanta M4 Kuasa kanta = 1 / f (unit m) (c) Menyatakan ciri dan sebab yang sepada M1 Kanta cembung M2 Supaya mengasilkan saiz imej yang lebih besar M3 Kuasa yang tinggi M4 Kadar pembesaran imej tinggi M5 Diameter kecil M6 Kecil dan mudah dikendalikan / dibawa M7 Ketebalan : nipis M8 bersaiz kecil dan mudah dikendalikan dan mudah dibawa/simpan M9 Kanta R M10 Jenis kanta adalah kanta cembung, kuasanya tinggi, diameternya kecil dan nipis (d) (i) M1 Menunjukkan bahawa f0 + fm = L f0 + fm = 47.0 , M2 Menunjukkan bahawa , pembesaran = f0 / fm f0 / fm = 5.6 M3 gantian formula f0 / fm = 5.6 , f0 / (47.0 – f0) = 5.7 f0 = 39.9 cm M4 gantian f0 untuk menentukan fm fm = 47.0 – 39.9 fm = 7.1 cm (ii) M5 teleskop pada penyelaran normal

<< >>


2.

Jadual 2 menunjukkan ciri-ciri bagi 4 buah kanta. Kanta Jenis kanta P Q R S (a) (b)

Cekung Cekung Cembung Cembung

Ciri-ciri kanta Ketelusan Panjang cahaya focus/cm lutsinar 5 lutcahaya 20 lutcahaya 20 lutsinar 5

Diameter/c m 15 3 15 3

Apakah yang dimaksudkan dengan kuasa kanta? [ 1 markah ] Anda diberi sebuah cermin cekung dan sebuah cermin cekung. Bandingkan sifat dan kegunaan bagi kedua-dua alat optik tersebut. [ 4 markah ]

(c)

Berdasarkan jadual di atas; (i) Terangkan kesesuaian ciri-ciri kanta yang diperlukan oleh seorang juru teknik untuk membaiki kerosakan pada sebuah alat elektronik. (ii) Tentukan kanta yang paling sesuai digunakan sebagai kanta pembesar dan berikan sebabnya. [10markah]

(d)

Lukiskan gambarajah sinar bagi kanta yang dipilih untuk menunjukkan bagaimana imej terhasil dan nyatakan ciri-ciri imej tersebut. [ 5 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(a) (b)

(c)

Kuasa kanta ialah 1/ jarak focus = 1/f ( f dalam unit meter) Cermin cekung memantulkan cahaya manakala kanta cekung membiaskan cahaya. Kegunaan cermin cekung adalah untuk cermin solek dan doctor gigi melihat bahagian gigi manakala kegunaan kanta cekung untuk membetulkan rabun jauh. Jenis kanta: kanta cembung supaya dapat menumpukan cahaya dan menghasilkan imej yang lebih besar Ketelusan cahaya: jenis lutsinar supaya imeh terbentuk lebih jelas Panjang focus kanta: pendek supaya kuasa kanta tinggi menghasilkan pembesaran imej yang tinggI Diameter kanta: kecil supaya mengikut saiz mata agar lebih selesa. Pilihan: Kanta S Kerana kanta cembung, lutsinar, panjang fokusnya pendek dan berdiameter kecil.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Sempena Minggu Sains dan Matematik, Siti dan Rosni ingin membina sebuah mikroskop majmuk ringkas yang terdiri daripada gabungan dua buah kanta cembung berlainan panjang fokus. (a)

Apakan yang dimaksudkan panjang fokus kanta? [ 1 markah ]

(b) (c)

Dengan bantuan rajah berlabel, terangkan bagaimana anda dapat menganggarkan panjang fokus kanta cembung di makmal . 5 set pilihan peralatan telah diberikan oleh guru sains mereka untuk mendapatkan hasil yang terbaik.

Set alat

Pasangan kanta mata dank anta objek Panjang Panjang fokus kanta fokus kanta mata, fm/ cm objek fo/ cm

Jarak objek dari kanta objek, u cm

P

5

20

8

Jarak pemisahan normal kanta objek dan kanta mata, d cm 40

Q

20

10

15

40

R

5

20

30

25

S

20

10

8

25

T

20

5

30

40

Ciri-ciri imej akhir yang dihasilkan oleh kanta mata

Membesar, nyata dan tegak Membesar, maya dan songsang Membesar, nyata dan songsang Mengecil, maya dan songsang Mengecil, nyata dan tegak

Berdasarkan jadual di atas; (i) terangkan kesesuaian ciri-ciri dari set alat yang berlainan untuk membina sebuah mikroskop ringkas tersebut. (ii) Tentukan set alat yang paling sesuai digunakan untuk membina mikroskop majmuk dan nyatakan sebabnya. [ 10 markah ] (d)

Dua buah kanta penumpu yang masing-masing berkuasa +5 D dan + 20 D digunakan untuk membina satu teleskop astronomi. (i) Nyatakan kanta yang paling sesuai digunakan untuk kanta mata dan kanta objek. [ 2 markah ] (ii) Hitungkan jarak pemisahan normal di antara kanta mata dan kanta objek. [ 2 markah ] (iii) Terangkan mengapa kanta yang berdiameter besar digunakan teleskop astronomi.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


[ 1 markah ]

Skema jawapan (a) (b)

Jarak antara titik fokus ke pusat optik f

1. Skrin dilaraskan sehingga imej yang tajam terbentuk pada skrin 2. Jarak f diukur menggunakan pembaris. Ciri-ciri kesesuaian kanta: 1. Panjang focus kanta mata mesti lebih besar daripada panjang focus kanta objek supaya kanta mata dapat bertindak sebagai kanta pembesar. 2. Jarak objek dari kanta objek ialah di antara f dan 2f kanta objek supaya imej pertama yang dihasilkan adalah nyata , songsang dan dibesarkan 3. Jarak pemisahan di antara kanta mata dan kanta objek ialah fo + fm kerana jika kurang daripada jumlah itu, tiada imej kelihatan 4. Ciri-ciri imej terakhir adalah membesar, maya dan songsang kerana tujuan menggunakan mikroskop adalah untuk membesarkan saiz imej Pilihan set alat: Q kerana panajng fokus kanta mata lebih besar daripada panjang fokus kanta mata, jarak objek dari kanta mata di antara f dan 2f, Jarak pemisahan di antara kanta mata dan kanta objek ialah fo + fm, Ciriciri imej terakhir adalah membesar, maya dan songsang

MODUL LATIHTUBI

<< >>


4.

Rajah 4.1 menunjukkan gambar rajah sinar P,Q, R dan S masing-masing mempunyai dua buah kanta cembung dengan panjang fokus tertentu.

Gambar Rajah Sinar P

Gambar Rajah Sinar Q

Gambar Rajah Sinar R

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Gambar Rajah Sinar S

(a)

RAJAH 4.1 Apakah yang dimaksudkan dengan panjang fokus?

(i)

[1 markah] Terangkan satu kaedah untuk menganggarkan panjang fokus sebuah kanta cembung. [4 markah]

(ii)

(b)

Anda ditugaskan untuk membina satu alat optik yang boleh digunakan untuk melihat objek jauh. Kaji gambar rajah sinar P,Q,R dan S dalam Rajah 4.1 serta pertimbangkan aspek-aspek berikut: -

Panjang fokus kanta mata dan kanta objek yang digunakan Diameter kanta objek yang digunakan Diameter kanta mata yang digunakan Jarak antara dua kanta

Terangkan kesesuaian aspek-aspek itu dan seterusnya tentukan gambar rajah sinar yang paling sesuai untuk membina alat optik itu. Berikan sebab bagi pilihan anda. [10 markah] (c)

Sebuah kanta cembung mempunyai panjang fokus 20 cm menghasilkan satu imej pada skrin yang diletakkan pada jarak 60 cm dari kanta itu. (i) (ii)

berapakah jarak antara objek dengan kanta? berapakah pembesaran imej yang terhasil? [ 5 markah]

4

(a) (i)

(ii)

Jarak di antara pusat kanta dengan titik fokus Susun kanta dan skrin secara selari / rajah

1 1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(iii)

(b) (i)

Halakan kanta kepada objek jauh Laraskan skrin sehingga imej tajam terbentuk di atas skrin Ukur jarak antara skrin dengan pusat kanta

1 1 1

Panjang fokus kanta objek lebih besar lebih besar daripada panjang fokus kanta mata. Supaya kuasa pembesaran tinggi Diameter kanta objek yang besar Untuk menerima lebih banyak cahaya Diameter kanta mata kecil Sesuai dengan saiz mata untuk melihat objek Jarak antara dua kanta = f0 + fm Supaya imej akhir terbentuk di infiniti Q Kerana f o lebih besar, diameter kanta objek lebih besar , diameter kanta mata lebih kecil dan jarak antara dua kanta ialah f0 + fm

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

f = 20 cm v = 60 cm 1 1 1 = + f u v

1

1 1 1 = + 20 u 60

1

u = 30 cm

1

v u 60 = 30 = 2

m =

1 1

JUMLAH

20

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Bahan P Q R S T

Indeks biasan 1.36 1.33 1.50 1.50 2.5

Sudut genting(darjah) 47 48 43 42 25

Keadaan bahan Cecair cecair pepejal pepejal pepejal

Ketelusan cahaya Lutcahaya Lutsinar lutcahaya lutsinar Lutcahaya

Jadual menunjukkan 5 jenis bahan dengan indeks biasan, sudut genting, keadaan bahan dan ketelusan cahaya yang berlainan. (a) (i) Apakah yang dimaksudkan dengan indeks biasan? [ 1 markah (ii) Nyatakan hubungan antara indeks biasan dengan sudut genting? [ 2 markah ] (b) Berdasarkan jadual di atas, terangkan perubahan yang berlaku kepada halaju cahaya apabila merambat dalam medium yang berbeza ketumpatan. [ 4 markah ] (c) Tentukan kesesuaian cirri-ciri bahan untuk dijadikan prisma kaca dalam sebuah binocular untuk menghasilkan imej paling tajam dan jelas. [ 10 markah ] (d) Diberi halaju cahaya dalam satu bahan ialah 1.39 x 10 8 m s -1 . Hitungkan indeks biasan bagi bahan itu jika diberi laju cahaya dalam udara ialah 3.0 x 10 8 m s-1 [ 3 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Skema jawapan (a) (i) Nisbah sin I / sin r Banyaknya sinar cahaya yang terbias apabila merambat melalui suatu medium dari vakum atau udara. (ii) Indeks biasan berkadar songsang dengan sudut genting η = 1 / sin c (b) Halaju cahaya lebih perlahan bila merambat dalam medium yang lebih tumpat. Sudut biasan semakin kecil dan mendekati normal Halaju cahaya lebih laju bila merambat dalam medium kurang tumpat Sudut biasan semakin besar dan menjauhi normal (c) Kesesuaian bahan: Indeks biasan : sederhana supaya pengurangan Sudut genting : sederhana supaya mudah disesuaikan Keadaan bahan: pepejal supaya mudah dibawa, dialihkan. Ketelusan cahaya: lutsinar supaya cahaya boleh melaluinya Pilihan R: kerana indeks biasan sederhana, sudut genting sederhana, keadaan bahan nya pepejal dan lutsinar

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2

Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara jarak objek, u , dengan jarak imej v, suatu kanta cembung. Pelajar itu menggunakan nilai u yang berlainan dan mencatatkan nilai v yang sepadan , kemudian memplotkan graf uv melawan u + v seperti pada rajah 2.

uv/ cm2

500

450

400

350

300

250

200

150 100

50

10

20

30

40

50 u + v / cm

RAJAH 2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


a) Berdasarkan graf pada Rajah 2, (i) nyatakan hubungan antara uv dengan u + v

………………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) tentukan nilai u + v apabila nilai uv = 400 cm2. Dari nilai uv dan u + v, hitungkan jarak imej ,v.

[3 markah] (iii) hitungkan kecerunan graf.

[3 markah] b) Diberi u, v dan panjang fokus kanta cembung yang digunakan ,f, boleh di hubungkaitkan dengan persamaan 1 + 1 = 1 u v f Ubah bentuk persamaan ini untuk menunjukkan hubungan antara uv dan (u + v ).

[2 markah] c) Dari persamaan yang diperolehi dalam (b) , serta nilai kecerunan yang dihitungkan dalam (a)(iii) , tentukan panjang fokus kanta cembung yang digunakan dalam eksperimen ini.

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


d) Nyatakan satu langkah berjaga-jaga dalam eksperimen ini.

………………………………………………………………………………………….. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1

2

(a) (i)

(ii)

uv berkadar langsung dengan u + v

Tanda pada graf uv = 400 u + v = 40

1

400 + v v

= 40

2

400 + v v2 – 40v + 400 ( v – 20) ( v – 20 ) v

(iii)

= = = =

1

40v 0 0 20 cm

1

1

Tunjukkan satu segitiga besar pada graf . m =

400 40

1 1

= 10 cm

(b)

u+v 1 = uv f

1

uv

1

= f(u+v)

(c) Kecerunan = f

1

f = 20 cm

1

(d) Pastikan kedudukan mentol , kanta dan skrin dalam satu garis lurus / elakkan ralat paralaks semasa mengambil bacaan pembaris

JUMLAH

1

12

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA 2006 2

Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara jarak imej kanta cembung dengan pembesaran. Pelajar itu menggunakan kanta cembung yang mempunyai panjang fokus, f dan objek yang sama. Jarak imej, v, diukur dengan pembaris meter bagi setiap jarak objek, u. Pelajar itu kemudian menghitung pembesaran linear, M, bagi setiap jarak imej, v, dengan menggunakan rumus M =

v . u

Keputusan eksperimen itu ditunjukkan oleh graf v melawan M seperti pada Rajah 2.1. Graf v melawan M v / cm 70

60

50

40

30

20

10

0

1

2

3

4

5

6

M

RAJAH 2.1

<< >>


(a) Tunjukkan pada graf di halaman 6 bagaimana anda menentukan pintasan paksi-v dan tuliskan nilai itu pada ruang di bawah. Pintasan paksi-v = ………………………… [2 markah] (b) Nyatakan hubungan antara v dengan M. .......…………………………………………………………………….............................. [1 markah] (c) Persamaan graf ialah:

(i)

(ii)

v = Mf + f

Hitungkan kecerunan graf v melawan M. Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan kecerunan itu.

[3 markah]

Tentukan nilai panjang fokus, f, bagi kanta cembung.

[3 markah]

(d) Cari nilai v apabila imej dan objek adalah sama saiz.

[2 markah]

(e) Nyatakan satu langkah berjaga-jaga yang perlu diambil semasa eksperimen ini dilakukan. ............................................................................................................................................. ............................................................................................................................................. [1 markah]

<< >>


SKEMA JAWAPAN

Markah 2

2 (a) 2

Menunjukkan cara mendapatkan pintasan dan menyatakan nilainya dalam julat yang diterima 1

Membuat ekstrapolasi garis lurus sehingga memotong paksi

2

Menyatakan nilai pintasan (f 1 ) dalam julat diterima /

v Julat : 9.5 ± 0.5 cm 1

1 (b)

3

Menyatakan hubungan antara v dengan M betul v berkadar linear dengan M

(c)(i) 3

Menghitung nilai kecerunan graf dan menyatakannya dalam julat yang diterima 1

Melukis segitiga yang cukup besar pada graf

2

Membuat gantian yang betul

3

Menyatakan nilai kecerunan yang betul (f 2 ) Kecerunan : 10.5 [Terima 1 – 4 tempat perpuluhan]

3

3 Menghitung nilai f yang betul dan menyatakannya dalam (ii) julat yang diterima 1

Menunjukkan gantian f 1 yang betul, dalam rumus f purata = (f 1 + f 2) / 2

2

Menunjukkan gantian f 2 yang betul, dalam rumus f purata = (f 1 + f 2) / 2

3 2

2 (d)

Menyatakan nilai panjang fokus, f dalam julat yang diterima

Mendapatkan nilai M = 1 dan menyatakan nilai v dalam julat yang diterima

1 Menunjukkan garis yang mencancang pada paksi yang sepadan dengan M = 1 2 Menyatakan nilai v dalam julat yang diterima Julat : 20.0 ± 0.5 cm 1

(e) 1

Menyatakan satu langkah berjaga-jaga yang boleh menambahkan ketepatan nilai panjang fokus kanta itu

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA 2006 Memastikan objek, pusat kanta dan skrin dalam satu garis lurus / Satah kanta dan skrin dalam keadaan mencancang. JUMLAH 12

<< >>


TRIAL SBP 2005 Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara jarak 2

objek, u , dengan jarak imej v, suatu kanta cembung. Pelajar itu menggunakan nilai u yang berlainan dan mencatatkan nilai v yang sepadan , kemudian memplotkan graf uv melawan u + v seperti pada rajah 2. uv/ cm2

500

450 400

350

300

250

200

150 100

50

10

20

30

40

50 u + v / cm

RAJAH 2

MODUL LATITUBI

<< >>


a) Berdasarkan graf pada Rajah 2, (i) nyatakan hubungan antara uv dengan u + v

………………………………………………………………………………………… [1 markah] 2 (ii) tentukan nilai u + v apabila nilai uv = 400 cm . Dari nilai uv dan u + v, hitungkan jarak imej ,v.


[3 markah] b) Diberi u, v dan panjang fokus kanta cembung yang digunakan ,f, boleh di hubungkaitkan dengan persamaan 1 + 1 = 1 u v f Ubah bentuk persamaan ini untuk menunjukkan hubungan antara uv dan (u + v ).

[2 markah] c) Dari persamaan yang diperolehi dalam (b) , serta nilai kecerunan yang dihitungkan dalam (a)(iii) , tentukan panjang fokus kanta cembung yang digunakan dalam eksperimen ini.

MODUL LATITUBI

<< >>


[2 markah] d) Nyatakan satu langkah berjaga-jaga dalam eksperimen ini.

………………………………………………………………………………………….. [1 markah]

MODUL LATITUBI

<< >>


1.

Satu eksperimen dijalankan untuk mengkaji hubungan antara jarak objek dengan pembesaran imej. Satu set radas disediakan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Kanta cembung dilaraskan supaya berada pada satu jarak , u, 10 cm dari objek anak panah. Skrin kemudian dilaraskan untuk mendapatkan satu imej anak panah yang nyata dan tajam. Jarak imej, v, di antara kanta dan skrin diukur dan dicatat sebagai 60 cm.

RAJAH 1 Eksperimen diulangi dengan jarak objek , u = 15 cm, 20 cm, 25 cm dan 30 cm. Jarak imej yang sepadan dicatat sebagai v = 30 cm, 20.5 cm, 17 cm, 15 cm. (a)

Berdasarkan penerangan eksperimen ini, nyatakan (i) pembolehubah yang dimanipulasikan

(ii)

………………………………………………………………………….. [1 markah] pembolehhubah bergerakbalas

(iii)

…………………………………………………………………………. [1 markah] pembolehubah yang dimalarkan

…………………………………………………………………………. [1 markah] (b) (i) Dengan mengambil nilai u = 10 cm dan v = 60 cm, hitungkan panjang fokus kanta cembung tersebut.

[2 markah] (ii) Daripada keputusan eksperimen yang dicatatkan di atas, bina satu jadual yang sesuai untuk merekodkan nilai-nilai yang diperolehi. Seterusnya, hitungkan pembesaran imej, M = v bagi setiap jarak objek. u [4 markah] (c)

Berdasarkan jadual yang anda bina itu, lukiskan graf u melawan M pada kertas graf yang disediakan. [5 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(d)

(e)

Daripada graf anda, tuliskan satu hubungan antara jarak objek dengan pembesaran imej, M. .................................................................................................................. [1 markah] Nyatakan satu langkah berjaga-jaga yang harus diambil dalam eksperimen ini. ................................................................................................................. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL SBP 2005

Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara jarak objek, u , dengan jarak imej v, suatu kanta cembung. Pelajar itu menggunakan nilai u yang berlainan dan mencatatkan nilai v yang sepadan , kemudian memplotkan graf uv melawan u + v seperti pada rajah 2. uv/ cm2

500

450

400

350

300

250

200

150 100

50

10

20

30

40

50 u + v / cm

RAJAH 2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


a) Berdasarkan graf pada Rajah 2, (i) nyatakan hubungan antara uv dengan u + v ……………………………………………………………………………… [1 markah] 2 (ii) tentukan nilai u + v apabila nilai uv = 400 cm . Dari nilai uv dan u + v, hitungkan jarak imej ,v.


[3 markah] b) Diberi u, v dan panjang fokus kanta cembung yang digunakan ,f, boleh di hubungkaitkan dengan persamaan 1 + 1 = 1 u v f Ubah bentuk persamaan ini untuk menunjukkan hubungan antara uv dan (u + v ). [2 markah] c) Dari persamaan yang diperolehi dalam (b) , serta nilai kecerunan yang dihitungkan dalam (a)(iii) , tentukan panjang fokus kanta cembung yang digunakan dalam eksperimen ini. [2 markah] d) Nyatakan satu langkah berjaga-jaga dalam eksperimen ini.

……………………………………………………………………………………… ….. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 1 (a) (i)

(ii)

uv berkadar langsung dengan u + v

Tanda pada graf uv = 400 u + v = 40

1

400 + v v

= 40

400 + v2 v2 – 40v + 400 ( v – 20) ( v – 20 ) v

(iii)

= = = =

1

40v 0 0 20 cm

1

1

Tunjukkan satu segitiga besar pada graf . m =

400 40

1 1

= 10 cm

(b)

u+v 1 = uv f

1

uv

1

= f(u+v)

(c) Kecerunan = f

1

f = 20 cm

1

(d) Pastikan kedudukan mentol , kanta dan skrin dalam satu garis lurus / elakkan ralat paralaks semasa mengambil bacaan pembaris

JUMLAH

1

12

MODUL LATIHTUBI

<< >>

Dalam satu pertandingan ekplorasi, setiap peserta dikehendaki menembak ikan dari tebing sebuah kolam ikan. Encik Mustafa, salah seorang peserta dalam pertandingan tersebut mendapati tembakannya selalu tidak menepati sasaran.

Rajah 3.1

Menggunakan maklumat ini dalam pemerhatian Encik Mustafa tentang tembakan ke arah ikan dalam kolam itu, (a)

buat satu inferens yang sesuai, [1 markah]

(b)

nyatakan satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat, [1 markah]

(c)

Reka bentuk satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang anda nyatakan di (b). Pilih radas seperti selinder penyukat dan lain-lain radas yang

sesuai. Dalam penerangan anda, jelaskan perkara berikut;

<< >>

(i)

tujuan eksperimen,

(ii)

pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen,

(iii)


(iv)

susunan radas,

(v)

prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerakbalas

(vi)


(vii)

cara bagaimana anda akan menganalisis data

[10 markah]

<< >>


2. cermin sisi

pemandu

Rajah C

cermin sisi

pemandu

Rajah D

Rajah C menunjukkan seorang pemandu sedang memandu kereta.Apabila ia melihat cermin sisi keretanya ia tidak nampak kenderaan di belakangnya. Pemandu itu lalu memaut cermin itu ke belakang sedikit seperti ditunjukkan oleh anak panah dalam rajah D., supaya ia nampak kenderaan di belakangnya. Berdasarkan pemerhatian itu: a) Nyatakan satu inferens yang boleh dibuat. [1 markah] b) Nyatakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan. [1 markah] c) Dengan menggunakan alat radas seperti cermin satah, kotak sinar dan lain-lain, terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda. Dalam penerangan anda, jelaskan tentang perkara berikut: (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii)

Tujuan eksperimen Pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen itu Senarai radas dan bahan Susunan radas Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas Cara anda menjadual data Cara anda akan menganalisis data [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. 2. 3. 4.

,

Inferens : Sudut tuju mempengaruhi sudut pantulan. Hipotesis : Semakin besar sudut tuju semakin besar sudut pantulan Tujuan : Mengkaji hubungan diantara sudut tuju dengan sudut pantulan. Pemboleh bah dimanipulasi : sudut tuju ,i Pembolehubah bergerak balas : sudut pantulan ,r 5. Pemboleubah dimalarkan : sumber gelombang dsb 6. Bahan dan radas : kotak sinar ,cermin satah, protraktor 7. Susunan radas : Cermin satah

Sinar tuju i

r

sinar pantulan

N Kotak sinar

8. Kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasi : Tujukan cahaya dari kotak sinar ke cermin satah, ukur sudut tuju dari garisnormal ke sinar tujudan catatkan sudut tuju i.

9. Kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas: Ukur sudut tuju r dan catatkan nilainya. 10. Ulang eksperimen bagi 5 set sudut tuju berlainan dan catatkan sudut pantulan berkaitan. 11. Jadual

Sudut tuju,i

Sudut pantulan,r

MODUL LATIHTUBI

<< >>


12. Semakin besar sudut tuju semakin besar sudut pantulan Plot graf yang sesuai

MODUL LATIHTUBI

<< >>


KERTAS 3 SOALAN ESEI BAHAGIAN B

tanjung teluk

Rajah 1 menunjukkan kesan permbiasan menyebabkan bentuk gelombang air mengikut bentuk pantai apabila semakin menghampiri pantai. Didapati kawasan teluk adalah selamat untuk dijadikan kawasan perkelahan berbanding kawasan tanjung. Berdasarkan pemerhatian di atas, a) Nyatakan inferens yang boleh dibuat. [1 markah] b) Bina satu hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan. [1 markah] c) Huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda itu. Dalam huraian anda nyatakan dengan jelas tentang perkara-perkara berikut: (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii) (ix)

Tujuan eksperimen Pembolehubah eksperimen Definisi pembolehubah secara operasi Senarai radas dan bahan Susunan radas Kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasi Kaedah mengukur pembolehubah bergerakbalas Ulangan eksperimen Menganalisis data [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN a. Di tengah laut, halaju gelombang lebih tinggi berbanding halaju gelombang di tepi pantai. b. Semakin menghampiri pantai, pembiasan berlaku maka halaju gelombang air berkurang. c. (i) Tujuan eksperimen: Mengkaji hubungan kedalaman air dengan halaju gelombang air (ii) Pembolehubah dimanipulasi: kedalaman air Pemboleh ubah bergerakbalas: halaju gelombang Pemboleh ubah dimalarkan: frekuensi ditetapkan pada 5.0 Hz (iv)Senarai radas dan bahan: tangki riak , air, motor, pencelup, bekalan kuasa,lampu, perspek lutsinar, stroboskop, kertas putih

(v)

(vi) (vii)

(viii) (ix)

Kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasi: Sekeping perspek diletakkan di tengah tangki riak untuk mendapatkan kawasan cetek Kaedah mengukur pemboleh ubah bergerakbalas:Dengan menggunakan stroboskop, panjang gelombang dikira. Halaju gelombang dikawasan cetek dan di kawasan dalam dikira dengan rumus v = f λ Eksperimen diulang dengan meletakkan 2 keping perspek berlapis Keputusan λ1 Air dalam λ2 Air cetek

Kawasan cetek, halaju gelombang berkurang, jarak gelombang semakin rapat. λ1 > λ2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TOPIK : OPTIK KEMAHIRAN: Melukis gambarajah sinar. 1. lengkapkan rajah sinar pada Rajah 1 di bawah untuk menunjukkan bagaimana mata, E dapat melihat imej, I bagi objek titik, O itu. Cermin satah O

E Rajah 1 Seterusnya nyatakan ciri-ciri imej yang dibentukkan. ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... 2. Satu objek, O diletakkan di depan sebuah cermin cekung seperti ditunjukkan di bawah. F ialah titik fokus utama dan C ialah pusat kelengkungan cermin. Lengkapkan satu gambarajah sinar di atas rajah 2 untuk menentukan kedudukan imej yang dibentukkan oleh cermin dan seterusnya nyatakan ciri-ciri imej itu.

O

P C

F Ciri-ciri Imej:

Rajah 2 3. Satu objek, O diletakkan di depan sebuah cermin cembung seperti ditunjukkan di bawah. F ialah titik fokus utama dan C ialah pusat kelengkungan cermin. Lengkapkan satu gambarajah sinar di MODUL LATIHTUBI

1

<< >>


atas rajah 3 untuk menentukan kedudukan imej yang dibentukkan oleh cermin dan seterusnya nyatakan ciri-ciri imej itu.

O

F

P

C

Ciri-ciri Imej:

Rajah 3 4. Rajah 4a dan 4b menunjukkan satu sinar cahaya ditujukan kepada satu cermin lengkung. Lengkapkan lintasan sinar-sinar itu. Cermin cembung

F

P

C

Rajah 4a Cermin cekung

P C

F

Rajah 4b

MODUL LATIHTUBI

2

<< >>


5. Mata

Udara Air

Rajah 5

Rajah 5 menunjukkan mata seorang sedang memandang terhadap seekor ikan. Lukiskan satu gambarajah sinar yang terdiri daripada dua sinar yang berpunca daripada mata ikan itu untuk menunjukkan mengapa imej ikan kelihatan lebih dekat berbanding dengan jarak sebenar. 6. Lengkapkan gambarajah sinar di bawah untuk menunjukkan kedudukan imej dan seterusnya nyatakan ciri-ciri imej itu.

Kanta objek F 2F

F

Ciri-ciri Imej :

MODUL LATIHTUBI

3

<< >>


7. Rajah di bawah menunjukkan satu sinar cahaya berpunca dari objek titik menuju cermin satah. Lukiskan lintasan sinar ini yang seterusnya sehingga keluar melalui kanta cekung.

Cermin satah

Kanta cekung

Objek titik

F

F

F C

F

Cermin cembung

Kanta cembung F Prisma kaca Sudut genting = 42o

8. Rajah di bawah menunjukkan susunan satu teleskop. Lengkapkan rajah sinar untuk menunjukkan pembentukkan imej. Nyatakan ciri-ciri imej. ( F1 and F2 adalah masing-masing titik fokus utama kanta objek dan kanta mata).

MODUL LATIHTUBI

4

<< >>


Kanta mata

Kanta objek

F1,F2 F2

TOPIK : OPTIK 1. Antara pernyataan berikut mengenai pantulan cahaya oleh cermin satah, yang manakah tidak benar? A. B. C. D.

Semua tenaga cahaya ditujukan kepada cermin dipantulkan. Sudut tuju sentiasa sama dengan sudut pantulan. Sinar tuju, sinar pantulan dan garis normal kepada titik tuju, semua pada satah yang sama. Laju sinar pantulan sama dengan laju sinar tuju.

2. Seorang pelajar berdiri di depan sebuah cermin satah. Dia memandang terhadap imej suatu tulisan yang ada padu bajunya. Tulisan pada bajunya ialah seperti dalam Rajah 1.

Rajah 1 Antara berikut, yang manakah imej yang dilihat oleh pelajar itu?

MODUL LATIHTUBI

5

<< >>


A

D

C

B

3. Rajah 2 menunjukkan satu objek, O diletakkan di depan sekeping cermin satah. Antara A, B, C dan D, yang manakah merupakan kedudukan imejnya? A

B

C

D

Cermin satah O Rajah 2

4. Seorang pelajar bergerak dengan halaju 2 m s-1 menuju satu cermin satah. Jarak antara pelajar dengan imejnya akan berkurang pada kadar A. 2 m s-1

B. 3 m s-1

C. 4 m s-1

D. 5 m s-1

E. 6 m s-1

5. Antara berikut, yang manakah bukan ciri imej yang dibentukkan oleh cermin satah? A. Songsang sisi

B. Tegak

C. Sama saiz dengan objek

D. Nyata

6. Jadual berikut menunjukkan ciri-ciri imej yang dibentukkan oleh suatu cermin cekung bagi kedudukan objek yang berlainan. Semua simbol-simbol yang digunakan mempunyai maksud yang biasa. Antaranya, yang manakah tidak benar? Kedudukan objek u > 2f f < u < 2f u=f u
Ciri-ciri imej Dikecilkan, tertonggeng, maya Dibesarkan, tertonggeng, nyata Sama saiz, tertonggeng, nyata Dibesarkan, tegak, maya

7. Antara rajah sinar berikut, yang manakah benar?

MODUL LATIHTUBI

6

<< >>


A

C

B 50o

50o C

Cermin satah

C

F

Cermin cembung

F

Cermin cekung

8. Antara berikut, yang manakah benar tentang kedua-dua cermin cekung dan cermin cembung? A. B. C. D.

Paksi utama menyambungkan titik pusat lengkungan cermin dengan kutub cermin. Satah fokus mesti mengandungi titik pusat lengkung cermin. Jarak fokus cermin = 2 kali jejari lengkung cermin. Hanya cermin cembung boleh menghasilkan imej maya.

9. Alat optik yang menggunakan cermin lengkung ialah A. Periskop

B. Teleskop astromomi

C. Teleskop Newton

D. Keleidoskop

10. Imej yang dilihat melalui periskop yang terdiri daripada 2 keping cermin satah adalah kurang memuaskan kerana A. B. C. D.

imej maya dihasilkan imej dikecilkan imej gandaan dihasilkan imej yang dilihat adalah tertonggeng

MODUL LATIHTUBI

7

<< >>


Modul Soalan Pantulan Cahaya : 1. Nyatakan kedua-dua hukum pantulan. ………………………………………..………………………………………………. ………………………………………………………………………………………… 2. Gunakan hukum pantulan untuk menentukan sudut θ dan sudut sisihan cahaya d dalam rajah di bawah. Arah asal CERMIN θ

d

50o

Garis 3. Lengkapkan rajah sinar berikut untuk menunjukkan bagaimana mata dapat melihat imej yang dibentukkan oleh cermin.

4. berdasarkan Rajah di bawah, nyatakan ciri-ciri imej .

Imej

Cermin

cer

Objek

m in

im ej

o b je k

Mata

5. Ahmad berjalan dengan halaju 2 m s-1 menuju suatu cermin satah. Jarak antara Ahmad dengan imejnya akan berkurang pada kadar A. 1 m s-1 B. 2 m s-1 C. 3 m s-1 D. 4 m s-1

6. Tentukan sama ada mata yang diletakkan pada titik P dapat melihat imej bagi objek O. O

P

cermin

MODUL LATIHTUBI

1

<< >>


7.

Cermin cekung : Bagi rajah-rajah berikut, namakan titik-titik A,B, dan P. B A

A: …………………

P

P

B: ………………….

P: ……………………

8. Bagi rajah-rajah di atas namakan jarak AP dan BP serta berikan simbolnya.

9. Lengkapkan rajah-rajah sinar berikut dan dan nyatakan ciri-ciri imej yang di hasilkan. i)

ii) objek

objek

F

F

iii)

objek F

10. Semasa bersolek, seorang perempuan menggunakan suatu cermin lengkung untuk mendapatkan satu imej mukanya yang dibesarkan. a) Nyatakan jenis cermin lengkung yang digunakan. …………………………………. b) Jika jejari kelengkungan cermin itu ialah r, nyatakan syarat untuk jarak mukanya dari cermin, u, supaya perkara tersebut di atas boleh dijalankan. ………………………………… c) Nyatakan ciri-ciri yang lain bagi imej itu. …………………………………………………………………………………………..

MODUL LATIHTUBI

2

<< >>


Cahaya dan Penglihatan Nota

MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>

KANTA NIPIS : Jenis-jenis kanta :

a. Dwi -cembung

b. Plano-cembung

c. Meniskus cembung

a. Dwi-cekung

b. Plano-cekung

c. Meniskus cembung << >>

Pembentukan Kanta Dwi-cembung

Pusat optik

Paksi Utama

Pusat kelengkungan

Jejari kelengkungan << >>

Pembentukan Kanta Dwi-cekung :

Pusat optik Paksi Utama

Pusat kelengkungan Jejari kelengkungan

<< >>

Sinar-sinar selari dengan paksi utama : Sinar-sinar tuju

Paksi Utama

Titik Fokus Utama

f

f dinamakan jarak fokus atau panjang fokus kanta Setiap kanta mempunyai berapa titik fokus utama ? ( dua )

<< >>

Sinar-sinar selari dengan paksi utama : Sinar-sinar selari Paksi Utama

Titik Fokus Utama

f

f dinamakan jarak fokus atau panjang fokus kanta Setiap kanta mempunyai berapa titik fokus utama ? ( dua )

<< >>

Huraikan satu kaedah makmal untuk mengangarkan jarak fokus sebuah kanta cembung.

Objek yang jauh (tingkap)

kanta f

Imej

Kertas lutcahaya (sebagai skrin) << >>

Sinar-sinar selari, tetapi tak selari dengan paksi utama : Satah fokus

Titik fokus sekunder


Satah fokus

<< >>

Prinsip melukis gambarajah sinar bagi kanta nipis : (1)

F F

Sinar yang selari dengan paksi utama dibiaskan melalui titik fokus utama, F. F F << >>


F F

Sinar yang ditujukan kepada pusat optik melalui kanta tanpa perubahan arah atau sisihan. F F << >>


F F

Sinar yang melalui titik fokus utama, F, dibiaskan selari dengan paksi utama F F

<< >>

Prinsip melukis gambarajah sinar bagi kanta nipis : (4) Lukis satu sinar panduan selari dengan sinar asal melalui pusat optik. Titik fokus sekunder

Sinar selari tumpu pada titik fokus sekunder.

F F

<< >>

Prinsip melukis gambarajah sinar bagi kanta nipis : (5) Lukis satu sinar panduan selari dengan sinar asal melalui pusat optik.


F F

Sinar selari tumpu pada titik fokus sekunder. << >>

s k r in

Imej kanta

objek

v=jarak imej u=jarak objek

<< >>

Menentukkan kedudukan dan ciri-ciri imej ( kaedah gambarajah sinar ) :

Kanta objek F Imej

<< >>

Ciri-ciri imej oleh kanta cembung : (kaedah gambarajah sinar ) Kes 1 : u > 2f Kanta objek

F 2F

F

Imej

Ciri-ciri Imej : 1.

Nyata

2.

Dikecilkan

3.

Tertonggeng

4.

u>v

5. Imej disebelah bertentangan objek

<< >>

Ciri-ciri imej oleh kanta cembung : (kaedah gambarajah sinar ) Kes 2 : u = 2f

Kanta objek F 2F

F

Imej

Ciri-ciri Imej : 1.

Nyata

2.

Sama saiz

3.

Tertonggeng

4.

u=v


<< >>

Ke latihan *

Ciri-ciri imej oleh kanta cembung : (kaedah gambarajah sinar ) Kes 3 : f < u < 2f Kanta objek 2F

F F

Imej

Ciri-ciri Imej : 1.

Nyata

2.

Dibesarkan

3.

Tertonggeng

4.

u

<< >>

Ciri-ciri imej oleh kanta cembung : (kaedah gambarajah sinar ) Kes 4 : u = f Kanta objek 2F

F

F

Ciri-ciri Imej : 1. Imej di infiniti

<< >>

Ciri-ciri imej oleh kanta cembung : (kaedah gambarajah sinar ) Kes 5 : u < f

Kanta Imej 2F

objek F

F

Ciri-ciri Imej : 1.

Maya

2.

Dibesarkan

3.

Tegak

4.

u
5. Imej disebelah sama dgn. objek

<< >>

To Magnifying glass

Ciri-ciri imej oleh kanta cekung : (kaedah gambarajah sinar ) Contoh : Kanta objek F 2F

F Imej

Ciri-ciri Imej : 1.

Maya

2.

Dikecilkan

3.

Tegak

4.

u>v

5. Imej disebelah sama dgn. objek

<< >>

FORWARD

Soalan : Lengkapkan gambarajah sinar di bawah. Bandingkan ciri-ciri imej dengan rajah di atas dan berikan inferens anda tentang ciri imej oleh kanta cekung. Kanta objek

F 2F

F

Jwp : Bagi semua jarak objek, ciri imej adalah sama

<< >>

BACK

Kuasa Kanta (p) :

1 Kuasa kanta = jarak fokus Peraturan tanda ( untuk jarak fokus ) dan Unit S.I. kuasa kanta. •Kanta penumpu mempunyai jarak fokus positif …………………(positif/negatif) •Kanta pencapah mempunuai jarak fokus negatif …………………(positif/negatif) Diopter •Unit S.I. bagi kuasa kanta ialah …………………dan simbolnya ialah D ………… •Dalam kiraan kuasa kanta, jarak fokus mesti dihitungkan dalam unit m ……..(m/cm) Latihan 1 : Sebuah kanta pencapah mempunyai jarak fokus 10 cm. Hitungkan kuasa kanta itu. << >>

Latihan 2 : Sebuah kanta mempunyai kuasa + 5 D. Nyatakan samada kanta itu kanta penumpu atau kanta pencapah dan hitungkan jarak fokusnya.

Pembesaran Linear (m) :

tinggi imej Takrifan : Pembesaran Linear = tinggi objek Iaitu

m=

hi h0 << >>

Berdasarkan takrifan di atas dan gambarajah sinar berikut, terbitkan satu ungkapan yang menghubungkan pembesaran linear m, jarak objek u dan jarak imej v. Kanta

v

ho hi u

hi v = h0 u << >>

Persamaan Kanta ( formula kanta / rumus kanta ) : Hubungan antara jarak objek u, jarak imej v, dan jarak fokus kanta f, diberi oleh

1 1 1 + = u v f

* Persamaan ini benar bagi kanta penumpu dan kanta pencapah. Penggunaan Rumus Kanta mesti mengikut satu peraturan tanda yang dinamakan ‘peraturan nyata adalah positif’. Ia itu, •Kanta cembung mempunyai jarak fokus positif manakala kanta cekung mempunyai jarak fokus negatif. •Objek nyata mempunyai jarak objek positif dan imej nyata mempunyai jarak imej positif. •Objek maya mempunyai jarak objek negatif dan imej maya mempunyai jarak imej negatif. << >>

Latihan 1. Suatu objek diletakkan sejauh 10 cm dari sebuah kanta penumpu yang mempunyai jarak fokus 15 cm. Hitungkan kedudukan imej dan nyatakan ciri-ciri imej yang dibentukkan.

1 1 1 + = u v f 1 1 1 + = +10 v +15 1 1 1 ∴ = − v 15 10

1 2 − 3 −1 = = v 30 30

∴ v = −30 cm Jarak imej negatif imej maya, tegak Magnitud v > magnitud u imej dibesarkan << >>

Latihan 2 :a) Suatu objek diletakkan pada jarak 30 cm di depan sebuah kanta penumpu yang mempunyai jarak fokus 25 cm. Hitungkan kedudukan imej dan nyatakan ciri-ciri imej yang terbentuk. To ans. b) Hitungkan pembesaran linear imej itu. Latihan 3 :

Suatu objek diletakkan pada jarak 30 cm di depan sebuah kanta pencapah yang mempunyai jarak fokus 20 cm. Hitungkan jarak imej dan nyatakan ciri-ciri imej itu.

To ans. , terbitkan satu persamaan yang memberikan hubungan antara pembesaran linear m, jarak imej v . dan seterusnya lakarkan graf m melawan v. 1 1 1 Latihan 4 : (a) Bermula dengan persamaan kanta u + v = f

b)

Nyatakan nilai pintasan pada paksi m.

c)

Nyatakan bagaimana anda dapat mencari panjang fokus daripada graf itu. << >> To Ans

ALAT-ALAT OPTIK

<< >>

ALAT-ALAT OPTIK 1. KANTA PEMBESAR atau MIKROSKOP RINGKAS Sama dengan Kes 5 bagi kanta cembung. Oleh itu cuba jawab yang berikut : Kanta Pembesar ( mikroskop ringkas ) : ** Sebuah kanta pembesar terdiri daripada sebuah kanta ( penumpu / pencapah ). * Objek mesti diletakkan pada jarak (lebih daripada f / sama dengan f / kurang daripada f / antara f dan 2f / lebih daripada 2f ) untuk kanta itu bertindak sebagai kanta pembesar. * Ciri-ciri imej yang dibentukkan oleh kanta pembesar ialah ( nyata / maya ) ; (tertonggeng / tegak) ; ( dibesarkan /dikecilkan ) ; (di sebelah sama dengan objek / disebelah bertentangan dengan objek) * Pembesaran lebih tinggi boleh didapati dengan menggunakan kanta yang mempunyai jarak fokus ( panjang / pendek ). << >>

Kes 5

ALAT-ALAT OPTIK 1. KANTA PEMBESAR atau MIKROSKOP RINGKAS Sama dengan Kes 5 bagi kanta cembung. Oleh itu cuba jawab yang berikut : Kanta Pembesar ( mikroskop ringkas ) : ** Sebuah kanta pembesar terdiri daripada sebuah kanta ( penumpu / pencapah ). * Objek mesti diletakkan pada jarak (lebih daripada f / sama dengan f / kurang daripada f / antara f dan 2f / lebih daripada 2f ) untuk kanta itu bertindak sebagai kanta pembesar. * Ciri-ciri imej yang dibentukkan oleh kanta pembesar ialah ( nyata / maya ) ; (tertonggeng / tegak) ; ( dibesarkan /dikecilkan ) ; (di sebelah sama dengan objek / disebelah bertentangan dengan objek) * Pembesaran lebih tinggi boleh didapati dengan menggunakan kanta yang mempunyai jarak fokus ( panjang / pendek ). << >>

Soalan 1: Sebuah kanta pembesar menghasilkan satu imej yang mempunyai pembesaran linear = 4. Jika kuasa kanta ialah +10 D, hitungkan jarak objek dan jarak imej.

Soalan 2: Antara kanta berikut yang diberikan kuasanya, yang manakah boleh membentukkan kanta pembesar yang berkuasa paling tinggi ? A. – 5 D B. –25 D C. +5 D D. +25 D.

<< >>

2. KAMERA RINGKAS

Kanta cembung

Gelang memfokus

Gelendung filem

Filem Pengatup Diafragma Skru pelaras diafragma << >>

Click on the words : kanta, diafragma, filem and pengatup

Kanta : Berfungsi untuk memfokus imej yang jelas pada filem Filem : Menangkap imej dan merekodkannya.

filem Kanta

<< >>

Back

Diafragma : mengawal keamatan cahaya yang dibenarkan membentukkan imej.

<< >>

Back

Pengatup : mengawal masa pendedahan filem kepada imej.

Pengatup dibuka << >>

Back

Pengatup : mengawal masa pendedahan filem kepada imej.

Pengatup ditutup

<< >>

Back

3. PROJEKTOR SLAID

r

f

Skrin Kanta projektor slaid

Kondenser Cermin cekung

Sumber cahaya << >>

Cermin Cekung : Berfungsi untuk memantulkan cahaya yang dipancar kebelakang supaya ditujukan ke kondenser – keamatan cahaya yang sampai ke slaid bertambah.

<< >>

Projektor

Kondenser : Berfungsi untuk menumpukan cahaya berkeamatan tinggi ke atas slaid.

<< >>

Projektor

Gambar pada slaid yang disinari dengan cahaya berkeamatan tinggi bertindak sebagai objek cerah yang memancar cahaya ke kanta pemfokus projektor itu.

slaid

<< >>

Projektor

Kanta projektor memfokuskan imej yang jelas dan besar ke atas skrin. Apakah jenis imej yang dibentukkan pada skrin ? ( Nyata / Maya ) skrin Kanta projektor

slaid

<< >>

Projektor

Teleskop Astronomi :

Cahaya dari objek Kantao jauh

Kantam f0

fm

Fo

θ

Fm I1

Imej, I2 di infiniti

α

<< >>

Questions

Teleskop Astronomi : Soalan-soalan. Teleskop terdiri daripada 2 kanta ( pemumpu / pencapah ). Kanta objek mempunyai jarak fokus fo dan kanta mata mempunyai jarak fokus fm di mana ( fo < fm / fo > fm ). Susunan kanta-kanta adalah sebegitu supaya jarak antara kanta objek dan kanta mata ialah (fo - fm / fo + fm / fo x fm / fo/fm ). Imej pertama ( dibentukkan oleh kanta objek ) adalah ( maya/nyata ; tegak/tertonggeng ; kecil/dibesarkan ). Imej akhir adalah ( maya/nyata ; tegak/tertonggeng ; kecil/dibesarkan ). Imej akhir terletak di ( Fo / Fm / infiniti ). << >>

To teleskop

Teleskop Astronomi : Jawapan . Teleskop terdiri daripada 2 kanta ( pemumpu / pencapah ). Kanta objek mempunyai jarak fokus fo dan kanta mata mempunyai jarak fokus fm di mana ( fo < fm / fo > fm ). Susunan kanta-kanta adalah sebegitu supaya jarak antara kanta objek dan kanta mata ialah (fo - fm / fo + fm / fo x fm / fo/fm ). Imej pertama dibentukkan oleh kanta objek adalah ( maya/nyata ; tegak/tertonggeng ; kecil/dibesarkan ). Imej akhir adalah ( maya/nyata ; tegak/tertonggeng ; kecil/dibesarkan ). Imej akhir terletak di ( Fo / Fm / infiniti ) bagi teleskop dalam pelerasan normal. << >>

To teleskop

Kuasa pembesaran teleskop, M

θ M= α f M= f

0 m

Soalan : Satu teleskop astronomi dengan kuasa pembesaran tinggi boleh diperolehi dengan menggunakan kanta mata berjarak fokus ( panjang / pendek ) dan kanta objek berjarak fokus ( panjang / pendek ).

<< >>

Mikroskop Majmuk

Kantam

Kantao Objek

Fo Fo

Mata

Fm I1

I2

<< >>

Mikroskop Majmuk : Soalan Imej pertama yang dibentukkan oleh kanta objek adalah ( nyata/maya ; kecil/besar ; tegak/tertonggeng ). Imej akhir adalah ( nyata/maya ; kecil/besar ; tegak/tertonggeng ). Kanta mata mikroskop bertindak seperti satu kanta pembesar untuk membesarkan lagi imej pertama. ( Benar / Tidak ).

<< >>

2 a. 2 b.

1 1 + = u v

1 f

Pembesaran = v/u

1 1 1 + = 30 v 25 1 1 1 = − v 25 30

m = 150/30 =5

v = 150 cm Ciri-ciri Imej : Besar Nyata tertonggeng << >>

Back to question

3.

1 1 1 + = u v f 1 1 1 + = 30 v − 20

v = −12 cm Ciri-ciri Imej : Kecil Maya Tegak << >>

Back to question

4. a.

m

1 1 1 + = u v f

b.

v v v + = u v f v m +1 = f

Kecerunan = 1/f 0

1 m = v −1 f

v

-1 c.

1 f = kecerunan << >>

Back to question

Latihan * : Graf di bawah menunjukkan bagaimana jarak imej v berubah dengan jarak objek u, bagi sebuah kanta. Dengan melukiskan satu lagi graf v = u , jarak fokus kanta boleh ditentukan. Jelaskan bagaimana anda akan melakukannya. v/cm u=v

2f 0

2f Pada titik persilangan, nilai u = v.

u/cm

Apabila u = v , nilai u = 2f dan v =2f (lihat kes 2 ) << >>

Lihat kes 2

1 1 1 + = u v f

Latihan ** : Berdasarkan persamaan kanta , lakarkan graf 1 melawan 1 pada paksi-paksi yang disediakan di bawah. u

v

dan jelaskan bagaimana anda dapat tentukan jarak fokus kanta daripada graf ini. 1/u (cm-1) 1 f

0

Pintasan graf ialah

1 f

1/v (cm-1)

1 f

Maka dengan membaca nilai pintasan paksi graf, f dapat ditentukan.

<< >>

CERMIN LENGKUNG : ( cermin sfera ) Cermin cekung

Cermin cembung

P

C r

P

C r

C = Pusat kelengkungan r

= jejari kelengkungan

P = kutub cermin PC = paksi utama << >>

Sinar-sinar selari dengan paksi utama : Cermin cekung

C

F

Cermin cembung

P

f

P

F

C

f

r

r

Sinar-sinar selari dengan paksi utama ditumpukan pada titik fokus utama, F F ialah tengah-tengah antara C dan P FP dinamakan jarak fokus ( panjang fokus ) dan diwakili oleh f . f = r/2 atau

r = 2f << >>

Sinar-sinar selari tetapi tidak selari dengan paksi utama ditumpukan pada titik fokus sekunder.

Titik fokus sekunder Satah fokus

Titik fokus sekunder Satah fokus

C

F

P

C

P F

f r

f r

<< >>

Pembentukan Imej oleh cermin lengkung Kaedah gambarajah sinar : (prinsip melukis) a. Sinar selari dengan paksi utama dipantulkan melelui titik fokus utama

C

F

P

Cermin cekung

P

F

C

Cermin cembung To application cekung << >>

To application cembung

Pembentukan Imej oleh cermin lengkung Kaedah gambarajah sinar : (prinsip melukis) b. Sinar yang melalui titik fokus utama dipantulkan selari dengan paksi utama. ( keberbalikan cahaya )

C

F

P

Cermin cekung

P

F

C



Pembentukan Imej oleh cermin lengkung Kaedah gambarajah sinar : (prinsip melukis) c. Sinar yang melalui titik pusat kelengkungan dipantulkan terus ikut lintasan asal ( arah terbalik ) .

C

F

P

Cermin cekung

P

F

C



Imej oleh cermin cekung :

( kes 1

u>r

atau

u > 2f )

Jarak objek, u

Sinar selari dgn paksi utama objek

C

F

P

Dipantul melalui imej titik fokus utama

Jarak imej, v Ciri-ciri Imej : Dikecilkan Tertonggeng Nyata u>v Objek dan imej di sebelah sama

<< >>

Show principle


( kes 2

u=r

atau

u = 2f )

Jarak objek, u

objek

C

F

P

imej

Jarak imej, v Ciri-ciri Imej : Sama saiz dgn objek Tertonggeng Nyata u=v Objek dan imej di sebelah sama

<< >>


( kes 3

f
atau f < u < 2f )

Jarak objek, u

objek

C

F

P

Ciri-ciri Imej :

imej

Dibesarkan Tertonggeng Nyata u
Objek dan imej di sebelah sama

<< >>


( kes 4

f = u = r/2 )

Jarak objek, u

objek

C

im

F

P

i∞ d ej

Ciri-ciri Imej : Di infiniti << >>


( kes 5

f>u )

imej

Jarak imej, v

objek

C

F

P Ciri-ciri Imej : Jarak objek, u

Dibesarkan Tegak Maya u
<< >>

bertentangan

Imej oleh Cermin Cembung : ( ciri imej adalah sama bagi semua kes-kes ) . Ciri-ciri Imej : Dikecilkan Tegak Maya u>v Objek dan imej di sebelah bertentangan objek imej P Jarak objek, u

Jarak imej, v

F

C

<< >>

Show principle

Kegunaan cermin lengkung : Teleskop Newton : ( teleskop pantulan ).

Cermin satah

Kanta

Mata

Cermin cekung

<< >>

Kegunaan cermin lengkung : Lampu depan kereta.

OFF

ON

<< >>

Kegunaan cermin lengkung : Lampu depan kereta.

OFF

ON

Di manakah mentol mesti terletak untuk keadaan di atas ?

Titik fokus utama , F

<< >>

Soalan : Lengkapkan gambarajah sinar di bawah untuk menunjukkan kedudukan imej. imej C

F

objek

F

C

imej objek

<< >>

Soalan : Lengkapkan gambarajah sinar di bawah untuk menunjukkan sinar pantulan .

Cermin cekung

C

Cermin cembung

F

F

C

<< >>

AKTIVITI CARI KEGUNAAN LAIN BAGI CERMIN LENGKUNG dan JELASKAN BAGAIMANA CERMIN ITU DIGUNAKAN

TAMAT

<< >>

CAHAYA

Pengetahuan Asas : Ujian ringkas Isikan ruangan dalam pernyataan berikut dengan perkataan/perkataan2 paling sesuai yang diberikan di bawah.

1. Cahaya ialah satu bentuk ( tenaga ). 2. Ia merampat dalam bentuk ( gelombang ) elektromagnet 3. Ia boleh bergerak melalui medium ( Pepejal, cecair ) dan vakum 4. Ia bergerak paling laju dalam medium( vakum ) 5. Cahaya berlainan warna mempunyai halaju yang sama dalam medium ( vakum ) pepejal, cecair, vakum, gelombang elektromagnet, tenaga << >>

Sinar cahaya : Apakah satu sinar cahaya ? Lintasan dan arah yang diambil oleh tenaga cahaya. Perwakilan sinar cahaya :

Satu sinar cahaya

Satu alur cahaya

Satu alur cahaya

Yang selari

Yang mencapah

<< >>

Perambatan cahaya : Kadbod dgn lubang

Mata A

Nyalaan lilin

Bolehkah mata A nampak nyalaan lilin ?

<< >>

Perambatan cahaya : Jika kadbod di tengah digerakkan sedikit.

Mata B

Tidak. Bolehkah mata B nampak nyalaan lilin ? Mengapa ? Cahaya bergerak dalam garis lurus. << >>

Penglihatan mata manusia : A B Mata

Objek C

Antara arah A, B dan C, yang manakah mata mesti pandang supaya dapat lihat objek ? C Mengapa ? Mata melihat sesuatu dalam arah cahaya memasuki mata. << >>

Soalan :

cermin objek

sinar

Halangan Antara arah A, B dan C, yang manakah mata mesti pandang supaya dapat lihat objek ? C

B

cermin

A

Benda yang dapat dilihat pada arah C bukan objek yang sebenar. Apakah namanya ? Imej

C

mata

<< >>

Cahaya daripada objek :

Nyalaan lilin

A

B

C

Antara mata A, B dan C yang manakah dapat lihat nyalaan lilin itu ? Semua Mengapa ?

Nyalaan lilin memancar cahaya ke semua arah. Maka semua mata dapat menerima cahaya ( tetapi mesti pandang dalam arah berlainan.) << >>

Perhatian : a. Tiap titik pada objek memancar cahaya ke semua arah. Sinar cahaya Objek titik

Objek

<< >>

Perhatian :

b. Sinar-sinar yang datang daripada objek dekat, tiba secara mencapah pada mata.

c. Sinar-sinar yang datang daripada objek jauh, tiba secara selari pada mata.

<< >>

KEBERBALIKAN CAHAYA

Cermin

B

A

I CAN SEE YOU !

C

dinding

<< >>

KEBERBALIKAN CAHAYA Cermin

B

I CAN SEE YOU TOO !

A

dinding

C

Jika cahaya bergerak dari A ke C mengikut lintasan ABC’, apabila arah cahaya diterbalikkan di C, ia akan mengambil lintasan yang sama tetapi dalam arah terbalik ; << >> CBA.

Cermin satah

AYA

HA

C

CAHAYA

Apakah fenomena fizik yang menyebabkan perkataan cahaya kelihatan seperti dalam cermin itu ?

PANTULAN CAHAYA << >>

PANTULAN CAHAYA Sinar-sinar selari ditujukan ke atas permukaan kertas

Kertas putih

Cermin satah

Apakah yang berlaku kepada sinar-sinar yang ditujukan ?

Pantulan tak seragam

Pantulan seragam << >>

Namakan setiap perkara yang muncul :

Normal kepada titik tuju Sinar pantulan

Sinar tuju Sudut Sudut tuju pantulan Titik tuju Cermin satah

<< >>

i

Cerm in

r

satah

Hukum-hukum pantulan : a. Sinar tuju, sinar pantulan dan normal kepada titik tuju, semuanya terletakkan pada satah yang sama. b. Sudut tuju = sudut pantulan ( i = r )

<< >>

Eksp. untuk mentahkik Hukum Pantulan Kedua : CERMIN

PROTRAKTOR

ON OFF

<< >>


i1

r1

PROTRAKTOR

ON OFF

<< >>


PROTRAKTOR ON OFF

<< >>


i2

PROTRAKTOR

r2

ON OFF i1

i2

10

10

20

20

30

30

40

40

50

50

Kesimpulan : Sudut tuju = Sudut pantulan.

<< >>

Arah asal

Soalan 1: CERMIN θo d 50o

Garis normal Bagi rajah di atas, hitungkan sudut θ dan seterusnya tentukan sudut sisihan, d.

Jwb : 80o << >>

Soalan 2: CERMIN

Cermin diputar θo α Sinar tuju

Gar is

nor m al

Sinar pantulan sebelum putaran

Sinar pantulan selepas putaran

Bagi rajah di atas, apabila cermin diputarkan melalui sudut θ, tanpa sinar tuju diubah, berapakah sudut putaran,α, bagi sinar pantulan dalam sebutan θ ?

Jwb : 2 θo << >>

Imej yang dibentukkan oleh cermin satah : Melukis rajah sinar untuk menentukan kedudukkan imej.

objek

A

B

C

imej

i r Apakah yang anda perhatikan tentang a. Garis ABC dengan satah cermin, dan b. Jarak AB dan BC ? << >>

Soalan 3 : Lukiskan satu gambarajah sinar yang mengandungi dua sinar berpunca dari objek dan memasuki mata supaya mata dapat lihat imej. Imej

Cermin

Objek

Mata << >>

CIRI-CIRI IMEJ : cerm in

objek

imej

Sama saiz.

Songsang sisi.

Jarak imej di belakang cermin sama dengan jarak objek di depan cermin.

Maya. << >>

PERBEZAAN ANTARA IMEJ NYATA DAN IMEJ MAYA :

IMEJ NYATA Boleh ditayangkan pada skrin Dibentukkan oleh sinar-sinar cahaya yang bertemu.

IMEJ MAYA Tidak boleh ditayangkan pada skrin Dibentukkan di tempat di mana sinar-sinar seolaholah bertemu.

<< >>

Soalan 4 : Ahmad berjalan dengan halaju 2 m s-1 menuju suatu cermin satah. Jarak antara Ahmad dengan imejnya akan berkurang pada kadar A. 1 m s-1 B. 2 m s-1 C. 3 m s-1 D. 4 m s-1

2m

2m << >>

Soalan 5 : Empat objek titik, A, B, C dan D diletakkan di hadapan satu cermin satah MN seperti di bawah. Antara imej-imej mereka, yang manakah dapat di lihat oleh mata itu ? A’

B’

M

A

C’

D’

N

B

C

D << >>

Soalan 6 : Bagi rajah di bawah, tentukan bahagian pembaris meter yang dapat dilihat dalam cermin oleh mata itu .

0 cm 20 cm 25 cm Mata pada tanda 30 cm

15 cm

Lubang kecil Cermin satah

50 cm Pembaris meter

100 cm << >>

APLIKASI PANTULAN : PERISKOP

objek

Cermin satah 45o kepada ufuk

Kotak

imej Cermin satah 45o kepada ufuk << >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN

MODUL LATIHTUBI

<< >>



D C

3.

A

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. T2/ s2

L/ cm

RAJAH 1(a)

RAJAH 1(b)

1.Rajah 1 menunjukkan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan panjang bandul ringkas dengan tempoh ayunan. Hubungan antara T2 dan L ditunjukkan oleh graf pada Rajah 1(b). (a) Nyatakan unit SI bagi tempoh …………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Nyatakan pemboleh ubah dimanipulasi dalam eksperimen ini …………………………………………………………………………….. [1 markah] (c) Nyatakan hubungan antara T2 dengan L …………………………………………………………………………….. [1 markah] (d) Nyatakan unit bagi kecerunan graf ……………………………………………………………………………. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. Gambar di atas menunjukkan sebuah gelombang melintang. a) Gelombang ini mempunyai tempoh 5 s. Terangkan maksud pernyataan ini. …….……………………………………………………………………………… (1 markah) b) Frekuensi ialah bilangan gelombang lengkap dalam masa 1 saat. Hitung frekuensi bagi gelombang di atas. (1 markah) c) Nyatakan dua contoh gelombang melintang. ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… (2 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


skema 1. a) Masa untuk satu ayunan lengkap ialah 5x10-3 s. b) f = 1/T = 1/5x10-3 = 200 Hz c) 2 contoh gelombang melintang: - gelombang air - gelombang cahaya/ gelombang elektromagnet

4.

Dalam satu eksperimen tangki riak didapati bahawa muka gelombang Dibekukan dengan stroboskop xenon dan ianya seperti rajah di bawah.

a) Ukur panjang x dan tentukan

(2 markah) (i) panjang gelombang (ii) halaju gelombang jika motor berputar 20 putaran sesaat. b) Jika air ditambah sebanyak dua kali jumlah isipadunya, apakah yang akan terjadi kepada panjang x. Terangkan.

(2 markah) c) (i) Sekiranya satu halangan seperti di atas diletakkan, lukiskan corak gelombang yang mungkin dihasilkan.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(2 markah) (ii) Lukiskan juga corak gelombang yang dihasilkan jika sekeping kaca tebal dibiarkan tenggelam seperti rajah di bawah.

(1 markah)

skema 4. a) (i) 5.3 cm (ii) 5.3 x 20 = 106 cm s-1 b) Panjang x bertambah. Kedalaman air bertambah. c) (i) Gelombang membulat terhasil (ii) Pembiasan gelombang berlaku. Panjang gelombang lebih rapat di kawasan cetek.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1.Rajah 2(i) dan Rajah 2(ii) masing-masing ialah graf sesaran melawan jarak dan graf sesaran melawan masa bagi satu gelombang air.

Sesaran / cm

Sesaran / cm

30 0

30 0.6

1.2

1.8

2.4

0 x/m

-30

2.5

5.0

7.5

10.0

t/s

-30 Rajah 2(i)

Rajah 2(ii)

(a) Nyatakan amplitud gelombang itu. …………………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Berapakah panjang gelombang bagi gelombang itu? …………………………………………………………………………………… [1 markah] (c) (i) Berapakah tempoh getaran dalam gelombang itu? …………………………………………………………………………………… [1 markah] (ii) Hitungkan frekuensi gelombang itu. [1 markah] (d) (i) Hitungkan kelajuan gelombang air itu.

[1 markah] (ii) Apakah terjadi kepada kelajuan gelombang itu apabila memasuki kawasan yang lebih cetek? Kenapa? [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Soalan struktur

1.

(a)

30 cm

(b)

1.2 m

(c)

(i) (ii)

5.0 s

1 5 f = 0.2 Hz f =

(d) (i)

v = 0.2 × 1.2 v = 0.24 m s −1

(ii) Berkurang, kerana gelombang air mengalami halangan/ geseran/ daya kelikatan yang lebih kuat dalam kawasan yang cetek.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Bahagian A 1.

X

Y 10 cm

Rajah di atas menunjukkan satu gelombang bunyi yang merambat dalam udara. a) Apakah yang diwakili oleh bahagian X ?

1 markah

b) Apakah yang diwakili oleh bahagian Y ?

1 markah

c) Berapakah panjang gelombang bagi gelombang bunyi tersebut ?

1 markah

d) Kirakan halaju bunyi gelombang bunyi tersebut jika frekuensinya ialah 4.0 x 103 Hz. 1 markah

e) Nyatakan jenis gelombang ini.

1 markah



Jawapan Jawapan Soalan 1 a) Bahagian mampatan b) Bahagian rengangan c) 10/2 =5 cm d) ν = λƒ

v = 0·05 x 2·0 x 103 = 8·0 x 10-5 m s-1

e ) Gelombang membujur



KERTAS 2 P K 2.0 m

0.5 m K

5.0 m Q

Rajah 1 menunjukkan 2 buah pembesar suara yang dipasangkan pada jarak pemisahan 2.0 m. Penjana audio menghasilkan bunyi pada frekuensi 400 Hz. Seorang pelajar yang berjalan 5.0 m dari pembesar suara sepanjang PQ mendapati bunyi kuat pada K dan lemah pada L. Jarak antara 2 bunyi kuat ialah 0.5 m. (a) Nyatakan syarat untuk inteferens bunyi berlaku ………………………………………………………………………………………………………. [ 1 markah] (b) Apakah yang terjadi (i) pada kedudukan K …………………………………………………………………………………………….. [ 1 markah] (ii)

pada kedudukan L …………………………………………………………………………………………….. [ 1 markah]

(c) Mengapakah eksperimen ini seharusnya dijalankan di kawasan lapang? ………………………………………………………………………………………………………. [ 1 markah] -1

(d) Jika halaju bunyi di udara ialah 330 m s , (i) kira panjang gelombang bunyi itu.

[ 2 markah] (ii)

Apakah yang akan berlaku apabila frekuensi bunyi bertambah? …………………………………………………………………………………………….. [ 1 markah]

(iii)

Apakah yang akan berlaku jika hanya satu pembesar suara digunakan?

…………………………………………………………………………………………….. [ 1 markah] SKEMA JAWAPAN



a. Pembesar suara mestilah koheren supaya terhasil gelombang bunyi yang sama frekuensi dan fasa. b. (i) Inteferens membina berlaku (iii) Inteferens memusnah berlaku c.

mengelakkan pantulan bunyi

d. λ = ax D = 2.0 x 0.5 5.0 = 0.2 m e. panjang gelombang bunyi semakin berkurangan menyebabkan kawasan bunyi kuat dan lemah lebih rapat. f.

Inteferens tidak akan berlaku



2

Rajah 7.1 menunjukkan susunan radas bagi satu exsperimen gelombang cahaya.

RAJAH 7.1 Pemerhati dapat melihat bentuk gegelang dalam eksperimen tersebut (a) Apakah nama bagi fenomena yang kelihatan ……………………………………………………………………………………… [1 markah ] (b) Lukiskan apa yang kelihatan [ 2 markah ] (c) Apakah yang berlaku kepada imej jika (i) saiz celah dibesarkan beberapa kali ………………………………………………………………………...…………… [ 1 markah ] (ii) jika kad hitam diganti dengan sisip kaca bercelah tunggal lukiskan imej yang kelihatan? [ 1 markah ] (d) Jika lampu dalam eksperimen di atas digantikan dengan sebuah pen laser yang mengeluarkan cahaya merah dan kad hitam digantikan dengan sisip dwicelah dan sebuah skrin diletakan pada jarak 3 m daripada celah. (i) Lukiskan corak yang terbentuk [2 markah]

(ii) Terangkan bagaimana corak tersebut terbentuk ………………………………………………………………………………….…….. ……………………………………………………………………………………….... [3 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


JAWAPAN 7 (a) Belauan [1] (b) Cahaya adalah gelombang [1] (c )

[2]

(d ) (i) Satu tompok cahaya kelihatan [2] Imej belauan kurang jelas ( ii) Jalur terang dan gelap berselang seli. [ 2 markah ] (e) terang (f) Sumber koheren [1 ] Prinsip superposisi [1] Interferens membina-terang Interferens membinasa- gelap [1 ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah di atas menunjukkan sebuah litar penerima radio ringkas. (a) (i) Pada rajah di atas tandakan bahagian litar talaan. (ii) (b)

Nyatakan fungsi litar talaan

...................................................................................................................... Nyatakan fungsi bagi komponen berikut:(i) Diod ...................................................................................................................... (ii)

kapasitor C2

...................................................................................................................... (c) Jika gelombang yang diterima oleh aerial adalah gelombang termodulasi frekuensi,lakarkan surih yang diperhatikan pada skrin Osiloskop Sinar Katod jika input-y dan bumi Osiloskop disambung kepada, (i)

A dan C

(ii)

B dan D

MODUL TOPIKAL

<< >>


2

Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 menunjukkan dua pencelup bebola bergetar di permukaan air. Kedua-dua situasi ini akan menghasilkan interferens.

(a)

Apakah yang dimaksudkan interferens?

[ 1 markah] Menggunakan Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 bandingkan bentuk gelombang yang dihasilkan oleh dua pencelup. Nyatakan hubungan di antara jarak dua punca koheren dengan jarak pemisahan di antara dua garisan antinod atau nod berturutan. [ 5 markah] (c) Dengan menggunakan gambar rajah berlebel lukiskan corak interferen dari dua sumber koheren. [ 4 markah] (d) Gelombang bunyi adalah berbeza daripada gelombang elektromagnet. (i) Nyatakan ciri-ciri gelombang elektromagnet yang berbeza dengan gelombang bunyi. [ 3 markah] (ii) Gelombang bunyi yang berasal dari sistem yang berayun akan mengalami pelembapan. Terangkan punca pelembapan tersebut. [ 4 markah] (iii) Cadangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan di dalam sebuah dewan tertutup untuk mengatasi masalah pantulan gelombang bunyi. [ 3 markah] (b)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2 (a) Fenomena dua atau lebih gelombang yang koheren dan sefasa bertindih antara satu sama lain 1 (b) Pada rajah 2.1 jarak antara 2 pencelum rapat tetapi pd rajah 2.2 jauh 1 Panjang gelombang pd rajah 2.1 lebih kecil berbanding rajah 2.2 1 Jarak pemisah x di antara dua garisan antinod atau nod yang berturutan pada rajah 2.1 lebih kecil berbanding dengan rajah 2.2 1 Sudut antara garisan antinod/nod yang berturutan pada rajah 2.1 lebih kecil berbanding rajah 2.2 1 Semakin kecil jarak di antara dua punca koheren semaking besar jarak pemisahan di antara dua garis antinod atau nod yang berturutan 1 (c) Menunjukkan 2 sumber yang koheren 1 Melukis 3 muka gelombang yang sekata 1 Garisan/Titik antinod membina dilukis segaris/jelas 1 Garisan/Titik nod interferen memusnah dilukis segaris/jelas 1 (d) (i) Sejenis gelombang melintang 1 Boleh merambat melalui vakum 1 Bergerak dengan halaju cahaya 3.0 x 108 m/s 1 (ii) Pelembapan luar – kehilangan tenaga dalam bentuk haba dan di sebabkan oleh daya geseran dengan udara 2 Pelembapan dalam – iaitu system kehilangan tenaga dalam bentuk haba disebabkan oleh molekul system yang diregang dan di mampatkan 2 (iii) Bumbung diletak asbestos yang lembut untuk menyerap pantulan 1 Dinding dilapik dengan kayu atau manilakad untuk menyerap bunyi 1 Lantai di pasang pemaidani atau kayu juga untuk menyerap Pantulan 1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL MRSM 2005 Rajah 6.2 menunjukkan corak gelombang air selepas melalui celah itu. Eksperimen diulang dengan panjang gelombang air yang berbeza dan corak gelombang air yang terhasil selepas melalui celah adalah seperti Rajah 6.3.

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan panjang gelombang ? ............................................................................................................................ ............................................................................................................................. [ 1 markah ] (b) Berdasarkah Rajah 6.2 dan 6.3, nyatakan dua pemerhatian tentang panjang gelombang air dalam kedua-dua rajah itu 1. ...................................................................................................................... 2. ...................................................................................................................... [ 2 markah ] (c) Bandingkan corak gelombang air yang terhasil selepas melalui celah dalam kedua-dua Rajah 6.2 dan 6.3 ........................................................................................................... ……………………………………………………………………………… [ 1 markah ]

MODUL TOPIKAL

<< >>


(d) Berdasarkan jawapan anda dalam (b) dan (c) nyatakan satu hubungan antara panjang gelombang dengan corak gelombang yang terhasiil selepas melalui celah. ...................................................................................................................... ...................................................................................................................... . [ 1 markah ] (e) Namakan fenomena gelombang yang berlaku dalam Rajah 6.2 dan 6.3. .................................................................................................................... [ 1 markah ] (f) Satu celah dalam rajah di atas kemudiannya digantikan dengan dua celah yang sama saiz. Satu corak baru kelihatan seperti dalam Rajah 6.4

Arah gelombang tuju

RAJAH 6.4 (g)Terangkan bagaimana corak ini boleh terbentuk. ............................................................................................................. .................................................................................................................. [ 2 markah ]

MODUL TOPIKAL

<< >>


PEMBELAUAN GELOMBANG (DIFFRACTION)

1. Satu sumber cahaya merah dibelaukan melalui celah tunggal dan kemudian disebarkan melalui dwicelah Young seperti dalam Rajah 1(a). Satu corak pinggir berselang seli diperhatikan pada skrin.

Dalam Rajah 1(b) Dua pembesar suara dipasangkan bersiri pada sebelah kiri dan kanan penjana isyarat bunyi. Seorang pelajar berjalan di sepanjang pembesar suara pada jarak D dari sumber penjana isyarat bunyi Pelajar mendengar bunyi kuat dan perlahan berselang seli. (a) (i) Nyatakan satu sifat gelombang cahaya yang berbeza dengan gelombang bunyi.

[ 1 markah ]

Berdasarkan pemerhatian dan dapatan pada situasi pertama dan kedua, nyatakan ciri-ciri sepunya situasi itu. Seterusnya hubungkaitkan ciri-ciri itu untuk membina satu konsep fizik dan namakan konsep itu. [ 5 markah]

(b) Namakan interferens satu jenis gelombang lain yang lazim dijumpai di makmal dan jelaskan bagaimana ia berlaku. [ 3 markah ] (c) (i) Dengan menggunakan contoh yang sesuai terangkan perbezaan antara belauan gelombang cahaya dan interferens gelombang cahaya. [4 markah ] (ii) Dengan bantuan gambarajah yang sesuai, huraikan perbezaan spektrum yang terbentuk apabila cahaya putih melalui satu prisma kaca dan apabila cahaya putih melalui satu parutan belauan. [ 7 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Jawapan Lembaran Kerja 1. (a) (i)

gelombang cahaya adalah gelombang melintang gelombang bunyi adalah gelombang membujur

(ii) Ciri-ciri sepunya; Dua punca koheren- frekuensi dan fasa atau beza fasa yang sama. Kesan superposisi menghasilkan interferens membina dan memusnah. Corak interferens membina dan memusnah berselang seli Prinsip superposisi menyatakan apabila 2 gelombang merambat antara satu sama lain maka jumlah sesaran adalah jumlah paduan vektor dua gelombang tersebut. 2. (b) Interferens gelombang air Dihasilkan oleh dua penggetar sfera bergetar menghasilkan gelombang air membulat yang bertindih antara satu sama lain dan membentuk interferens gelombang air yang menghasilkan pinggir gelap dan terang. (i)

Belauan gelombang cahaya – sebaran gelombang melalui celah tunggal menghasilkan corak belauan Interferens gelombang cahaya - sebaran gelombang melalui dua celah yang bersuperposisi untuk menghasilkan corak interferens .

(ii) Cahaya akan diserakkan bila melalui prisma kaca membentuk spektrum warna Pemesongan warna ungu adalah paling besar. Cahaya akan dibelaukan bila melalui parutan belauan untuk menghasilkan spektrum warna Pemesongan warna merah adalah paling

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Dalam komunikasi radio, isyarat audio digabung degna gelombang radio. (a) (i) Mengapakah gelombang bunyi tidak boleh merambat melalui jarak yang jauh? [2 markah] (ii) Apakah yang dimaksudkan dengan modulasi frekuensi (FM)? [1 markah] (iii) Lakarkan bentuk gelombang yang dimodulasi frekuensi. [2 markah] (b) Jadual4.1 menunjukkan ciri-ciri pemancaran gelombang radio. Gelombang

Frekuensi

P

30 kHz – 300 k Hz

Q

300 kHz – 300 MHz 3 Mhz- 30 MHz

R S

30 MHz – 300 MHz

Jenis modulasi AM FM AM FM

Cara perambatan Gelombang bumi Gelombang angkasa Gelombang langit Gelombang angksa

Bilangan satelit 4 1 3

Jadual 4.1 Anda ditugaskan untuk mengkaji ciri-ciri pemancaran dalam Jadual 4.1 untuk digunakan dalam siaran langsung rancangan radio dari Kuala Lumpur ke seluruh dunia. Terangkan kesesuaian setiap ciri-ciri dalam Jadual 4.1 dan seterusnya tentukan gelombang dalam siaran untuk digunakan dalam siaran langsung rancangan radio. Berikan sebab bagi pilihan anda. [10 markah] (c) Sebuah stesen memancarkan gelombang radio pada frekuensi 1.5 MHz. (i) Hitungkan panjang gelombang bagi gelombang radio itu? [ Laju gelombang radio = 3 x 10 8 m s -1] (ii)

[2 markah] Hitungkan masa yang diambil oleh isyarat gelombamg radio itu untuk bergerak dari bumi ke bulan dan kembali semula ke bumi. [ Jarak bumi ke bulan ialah 3.84 x 10 8 m]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Skema Jawapan: 4 (a)

(i)

Panjang gelombang besar / frekuensi kecil Kuasa penembusan rendah

(ii) (iii)

Gabungan frekuensi antara gelombang audio dan gelombang radio Melakar graf dilihat : Amplitud sama Frekuensi berubah-ubah

(b)

Menyatakan ciri frekuensi yang sesuai dan sebab 1. Frekuensi paling tinggi 2. Gelombang boleh menembusi lapisan ionosfera Menyatakan jenis modulasi yang sesuai dan sebab 3. FM 4. Penerimaan lebih baik / kurang gangguan Menyatakan ciri cara perambatan dan sebab 5. Gelombang angkasa 6. Boleh merambat ke satelit / menenbusi ionosfera Menyatakan bilangan satelit yang sesuai dan sebab 7. Tiga 8. Bilangan minimum untuk liputan seluruh dunia Memilih alternative 9. Gelombang U 10. GElombang berfrekuensi tinggi, panjang gelombang pendek, gelombang angkasa dan bilangan satelit tiga.

(c) (i) λ = 3 x 10 8 1.5 x 106 = 200 m (ii) t = 3.84 x 10 8 3 x 10 8 = 2 x 1.28 = 2.56 s

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAWAB PAHANG 2006

Rajah 18 menunjukkan rajah blok litar yang menghasilkan isyarat termodulasi dalam satu system pemancar radio ringkas. (a)

(i) Apakah yang dimaksudkan dengan isyarat termodulasi? [1 markah]

(i)

Lukiskan bentuk isyarat yang terhasil di bahagian (i), (ii), dan (iii) [4 markah]

(b)

Rajah di bawah menunjukkan sebuah bukit yang tinggi terletak di antara sebuah stesen radio dan sebuah rumah. Stesen radio tersebut memancarkan gelombang radio pada frekuensi 101 MHz dengan halaju 3x 108 m s-1.

(i) Hitungkan panjang gelombang untuk gelombang radio tersebut. [2 markah] (ii) Adakah penghuni rumah tersebut dapat menerima gelombang radio itu? Terangkan. [2 markah] (iii) Cadangkan satu cara bagaimana penghuni rumah tersebut dapat meningkatkan mutu penerimaan gelombang radio. [1markah] (c) Seorang pakar perubatan ingin mereka sebuah alat untuk pesakit yang mengalami masalah sengal otot dan sendi dalam fisioterapi. Alat ini menggunakan sejenis gelombang melintang. Frekuensi getaran molekul air dalam badan manusia ialah 5 x 10133 Hz.

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAWAB PAHANG 2006

Jadual di bawah menunjukkan ciri-ciri bagi empat jenis gelombang melintang. Andaikan semua gelombang tersebut mempunyai kelajuan yang sama di udara.

Berdasarkan jadual di atas; (i) Terangkan kesesuaian ciri-ciri gelombang untuk digunakan sebagai gelombang untuk alat itu. (ii) Tentukan gelombang yang paling sesuai digunakan sebagai gelombang dalam alat itu dan berikan sebab. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


KOLEKSI TRIAL 2005 Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 adalah barisan yang dibuat oleh pelajar-pelajar pada kedudukan bunyi yang kuat kedengaran apabila mereka mendengar bunyi daripada dua sumber bunyi yang disambungkan kepada satu penjana audio. [Dua sumber bunyi itu tidak ditunjukkan]

RAJAH 2.1

RAJAH 2.2

Menggunakan maklumat pada rajah di atas; (a) buat satu inferens yang sesuai, (b) buat satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat, markah]

[1 markah] [1

(c) terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda menggunakan penjana audio, dua pembesar suara dan lain-lain radas. Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut:

MODUL TOPIKAL JUJ 2006

<< >>


(i)

tujuan eksperimen

(ii)



susunan radas

(v)

prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerak balas

(vi)



Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 adalah barisan yang dibuat oleh pelajar-pelajar pada kedudukan bunyi yang kuat kedengaran apabila mereka mendengar bunyi daripada dua sumber bunyi yang disambungkan kepada satu penjana audio.

[Dua sumber bunyi itu tidak ditunjukkan]

RAJAH 2.1


<< >>


RAJAH 2.2

Menggunakan maklumat pada rajah di atas; (a) buat satu inferens yang sesuai,

[1 markah]

(b) buat satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat,

[1 markah]

(c) terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda menggunakan penjana audio, dua pembesar suara dan lain-lain radas. Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut: (i)

tujuan eksperimen

(ii)



susunan radas

(v)

prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerak balas

(vi)




<< >>


Markah 1

2 1 (a)

1

1 (b)

10

Jarak di antara bunyi kuat (berturutan), x bergantung kepada jarak antara dua sumber, a / frekuensi, f / jarak dari sumber ke garis pemerhatian, D Menyatakan hipotesis yang boleh disiasat Semakin bertambah a, semakin berkurang x // Semakin bertambah f, semakin berkurang x // Semakin berkurang D, semakin berkurang x.

10 (c)

Menyatakan inferens yang sesuai

Menerangkan rangka kerja eksperimen yang sesuai dengan lengkap 1

Menyatakan tujuan eksperimen Mengkaji hubungan di antara a dengan x

2

Menyatakan PUM dan PUB PUM - a PUB - x

3

Menyatakan pembolehubah yang dimalarkan f/D

4

Senarai radas dan bahan yang lengkap Penjana audio dan 2 pembesar suara, pita pengukur / pembaris, bekalan kuasa

5

Menyatakan susunan radas yang berfungsi Penjana audio disambung ke 2 pembesar suara. Kedua-dua pembesar suara disusun di hadapan pelajar // Rajah berlabel

6

Menyatakan kaedah untuk mengawal PUM Jarak di antara 2 pembesar suara ditetapkan pada, a = 1.0 m

7

Menyatakan kaedah mengukur PUB Jarak di antara bunyi kuat (berturutan) diukur

8

Ulangi eksperimen sekurang-kurangnya 4 kali Ulangi prosedur dengan jarak di antara sumber, a = 1.5 m, 2.0 m, 2.5 m dan 3.0 m


<< >>


9

Menjadualkan data Merekodkan data dalam jadual berikut : a/m 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

x/m

10 Menyatakan bagaimana data akan dianalisis Plot graf a melawan x. Nota : Terima rangka kerja eksperimen yang mengkaji hubungan antara f dengan x // D dengan x JUMLAH 12


<< >>


pengetua

Pembesar suara

pengawas

Semasa perhimpunan di dewan, seorang pengawas berjalan berulang-alik di belakang dewan seperti Rajah 2. Beliau mendapati bahawa ucapan pengetua kadang-kadang kuat dan kadang-kadang lemah.

Berdasarkan pemerhatian di atas; (a) nyatakan inferens yang boleh dibuat. (b) Binakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan. (c) Huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda itu. Dalam huraian anda nyatakan dengan jelas tentang perkara-perkara berikut. (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii) (viii) (ix) (x)

Tujuan eksperimen. Pemboleh ubah eksperimen. Definisi pemboleh ubah secara operasi. Senarai radas dan bahan. Susunan radas. Kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasi.. Kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas. Ulangan eksperimen. Penjadualan data. Menganalisis data. [12 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 2

(a) Gelombang bunyi mengalami interferens.

1

(b) Kesan interferens di antara dua siri gelombang bunyi yang dihasilkan daripada dua pembesar suara menyebabkan bunyi kuat dan bunyi lemah didengar. (c)(i) Mengkaji hubungan antara jarak pembesar suara dan pemerhati dengan kawasan bunyi kuat dan lemah/inteferens

1 1

(ii) PUM : Jarak pemerhati dari pembesar suara. PUR : Jarak di antara bunyi kuat dan bunyi lemah. PU Malar : Jarak pemisahan pembesar suara atau frekuensi isyarat yang dijanakan.

2

(iii) Jarak pemerhati dari pembesar suara; D Jarak antara bunyi kuat dan bunyi lemah; x Jarak pemisahan pembesar suara atau frekuensi isyarat yang dijanakan; a

1

(iv) Penjana isyarat audio, OSK, dua pembesar suara, mikrofon, pembaris meter, dan dawai penyambung.

1

(v) Susunan radas yang berfungsi.

1

(vi) Jarak pemerhati dari pembesar suara diukur dengan pita pengukur.

1

(vii) Jarak di antara antinod yang berturutan diukur.

1

(viii) Ulang eksperimen dengan jarak pemerhati dari pembesar suara yang berbeza.

1

(ix)

Penjadualan data; D(m) D1 D2 D3 D4 D5

x(m) x1 x2 x3 x4 x5

(x) Interferens gelombang berlaku, satu corak interferens membina dan interferens memusnah terbentuk.

1 12 1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 4.1 menunjukkan sekeping CD yang kelihatan beberapa siri spektrum. Spektrum tersebut kelihatan berubah-ubah jika digerak-gerakkan dalam arah atau sudut yang berlainan.

RAJAH 4.1 Menggunakan maklumat tentang pemerhatian tentang spektrum tersebut, terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda menggunakan parutan belauan yang mempunyai berlainan garis/mm dan lainlain radas. (a) buat satu inferens yang sesuai, [1 markah] (b)

nyatakan satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat,

[1 markah]

(c)

Reka bentuk satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang anda nyatakan di (b) Pilih dan lain-lain radas yang sesuai. Dalam penerangan anda, jelaskan perkara berikut; (i)

tujuan eksperimen,

(ii)

pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen,

(iii)


(iv)

susunan radas,

(v)

prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerakbalas

(vi)


(vii)

cara bagaimana anda akan menganalisis data [10 markah]

MODUL TOPIKAL

<< >>


SKEMA JAWAPAN SOALAN 2 a. Sudut belauan bergantung kepada jarak antara 2 garis berturutan pada parutan belauan [1M] b. Sudut belauan bertambah bila jarak antara 2 garis berturutan berkurang. [1M] c. (i) Tujuan : Mengkaji hubungan antara sudut belauan dan jarak antara 2 garis berturutan [1M] (ii) Pembolehubah (iii) dimanipulasi : jarak antara 2 garis berturutan, d [1M] bergerakbalas : sudut belauan, θ malar : sumber cahaya yang sama/ [1M] warna penuras yang sama/ λ (iii) Radas dan bahan : Kotak sinar, parutan belauan, pembaris meter, penapis warna, dan pensel. [1M] (iv) Susunan radas : [1M]

. Prosedur : (v) 1. Parutan belauan yang mempunyai M = 80 garis/mm 1 Kira jarak antara 2 garis berturutan , d = [1M] M (vi) 2. Jarak pensel dari sumber cahaya, x dan jarak parutan belauan dari sumber cahaya L dicatatkan. [1M] Dapatkan nilai sudut belauan tertib pertama θ 3.

Ulangi untuk parutan belauan yang mempunyai 100 garis/mm, 300 garis/mm, 600 garis/mm, 800 garis/mm [1M]

MODUL TOPIKAL

<< >>


(vii)

Penjadualan :

[1M]

M= bil garis /mm 80 100 300 600 800

d/m

(viii) Analisis data

θo

[1M]

θo

d/m Atau di tuliskan ayat : Graf

θo

melawan d diplot.

MODUL TOPIKAL

<< >>

Gelombang :

Tangki Riak

Latihan 1.

2.

(a)

Tangki riak digunakan untuk mengkaji ________________________ .

(b)

Riak air dihasilkan oleh satu kayu satah yang mengufuk dan bergetar. Getaran tersebut dihasilakan oleh sebuah motor elektrik kecil. Reostat dipasang pada litar tersebut untuk mengawal _______________ motor dan dengan ini ia dapat mengawal _______________ gelombang yang dihasilkan oleh tangki riak tersebut.

(c)

Riak air yang bergerak menghasilkan satu siri puncak dan palung di mana puncak bertindak sebagai kanta _______________ dan palung bertindak sebagai kanta _______________.

(d)

Lengkapkan rajah di bawah hasil daripada lintasan sinar cahaya yang melalui riak air. Labelkan tempat-tempat cerah dan gelap pada rajah tersebut.

Sebuah stroboskop tangan mempunyai celah berlubang 5 celah yang terpisah dengan jarak yang sama di antara satu dengan yang lain. Bagi melihat satu imej gelombang air dalam keadaan pegun pelajar tersebut memutarkan stroboskop tersebut pada frekuensi 5 putaran sesaat.

<< >>

3

(a)

Berapakah masa yang diambil untuk stroboskop tersebut membuat satu putaran?

(b)

Berapakah masa yang diperlukan untuk celah kedua 2 mengambil tempat celah pertama?

Sebuah stroboskop 5 celah digunakan untuk memerhatikan satu keadaan gelombang air yang bergerak pada sebuah tangki riak. Panjang gelombang yang dihasilkan ialah 4 cm. Imej gelombang tersebut kelihatan pegun apabila stroboskop tersebut berputar 2 putaran sesaat. (a) Berapakah masa untuk celah kedua mengambil tempat celah pertama? (b)

Berapakah frekuensi gelombang air tersebut?

(c)

Berapakah laju gelombang tersebut?

<< >>

Gelombang :

Pembiasan Gelombang

Latihan 1.

Lakarkan apa yang dapat diperhatikan pada rajah di bawah.

<< >>

2. Apabila suatu gelombang air bergerak dari kawasan dalam ke kawasan yang cetek, panjang gelombangnya ___________________ , frekuensinya _________________, halajunya _____________________ dan arah gerakan gelombang __________________.

3. Suatu gelombang radio berfrekuensi 9.6 x 107 Hz merambat dari udara ke air dengan halaju 3.0 x 108 ms-1. Hitungkan:

(a)

frekuensi gelombang tersebut dalam air.

__________________________________________________________

(b)

halaju gelombang dalam air jika panjang dalam air ialah 2.5 m.

__________________________________________________________

4. Suatu penggera yang bergetar sebanyak 20 kali dalam 5.0 saat menghasilkan suatu gelombang satah dengan panjang gelombang 4.8 cm dan menuju ke suatu kawasan air cetek. Hitungkan: (a)

halaju gelombang di kawasan air dalam.

(b) panjang gelombang di kawasan air cetek jika halaju gelombang dalam kawasan air cetek ialah 1/3 daripada halajunya di kawasan air dalam.

<< >>

Gelombang :

Pembelauan Gelombang

Soalan Latihan

1

Apabila suatu gelombang satah ditujukan kepada satu penghalang lurus seperti dalam rajah di atas. Antara yang berikut yang manakah fenomena gelombang yang akan berlaku? A Pembiasan B Pembelauan C Pantulan D Interferens

2

Rajah di atas menunjukkan dua fenomena sifat gelombang. Antara berikut, yang manakah yang mewakili X dan Y? X

Y

A pembelauan

pembiasan

B pembelauan

interferens

C pembiasan

pantulan

D pembiasan

pembelauan

<< >>

3

4

Antara corak belauan yang berikut yang manakah tidak benar? A

B

C

D

Mengapa gelombang bunyi boleh dibelaukan oleh sudut dinding tetapi tidak bagi gelombang cahaya? ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________ ___________________________________________________________

<< >>


Jenis Gelombang

Pemerhatian

W

Bunyi deruman sebuah kereta

X

Cahaya bulan pada waktu malam

Y

Riak air apabila seekor katak melompat ke dalam sebuah kolam

Z

Siaran TV dapat diterima walaupun jauh Jadual 3

Jadual 3 menunjukkan empat pemerhatian bagi jenis-jenis gelombang yang berlainan. (a) Kelaskan jenis-jenis gelombang itu kepada dua kumpulan dan nyatakan ciri yang digunakan bagi pengkelasan tersebut. [2 markah] (b) Bunyi deruman kereta kedengaran lebih jelas pada waktu malam berbanding waktu siang. Terangkan fenomena ini. [3 markah] (c)

Rajah 5 Rajah 5 di atas menunjukkan gambaran keratan rentas air berkaitan pemerhatian jenis gelombang Y yang mempunyai frekuensi 5 Hz. (i) Berapakah halaju gelombang di kawasan A ?

[2 markah]

(ii) Berapakah jarak y jika halaju gelombang di kawasan B ialah 20 cms-1 ? [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

Rajah di atas menunjukkan corak interferens air yang dihasilkan oleh dua sumber yang koherens, S1 dan X2. Pada sebuah tangki riak. (a) Terangkan apakah yang dimaksudkan dengan sumber yang koherens.

(b) Apakah yang diwakili oleh garis semi bulatan yang terputus-putus? (c) Apakah yang diwakili oleh garisan antinod? (d) i.

Titik P pada rajah ialah titik persilangan antara dua bahagian gelombang. Namakan dua bahagian gelombang tersebut.

ii. Titik Q mewakili titik persilangan antada dua bahagian gelombang. Namakan dua bahagian gelombang tersebut.

(e) Jika jarak antara dua sumber ialah 4 cm, jarak antara dua garis antinod ialah 2.5 cm dan jarak AB dan CD ialah 6 cm, kirakan panjang gelombang air tersebut.

<< >>


Gelombang :

Tangki Riak

Latihan 1.

2.

(a)

Tangki riak digunakan untuk mengkaji ________________________ .

(b)

Riak air dihasilkan oleh satu kayu satah yang mengufuk dan bergetar. Getaran tersebut dihasilakan oleh sebuah motor elektrik kecil. Reostat dipasang pada litar tersebut untuk mengawal _______________ motor dan dengan ini ia dapat mengawal _______________ gelombang yang dihasilkan oleh tangki riak tersebut.

(c)

Riak air yang bergerak menghasilkan satu siri puncak dan palung di mana puncak bertindak sebagai kanta _______________ dan palung bertindak sebagai kanta _______________.

(d)

Lengkapkan rajah di bawah hasil daripada lintasan sinar cahaya yang melalui riak air. Labelkan tempat-tempat cerah dan gelap pada rajah tersebut.

Sebuah stroboskop tangan mempunyai celah berlubang 5 celah yang terpisah dengan jarak yang sama di antara satu dengan yang lain. Bagi melihat satu imej gelombang air dalam keadaan pegun pelajar tersebut memutarkan stroboskop tersebut pada frekuensi 5 putaran sesaat.



3

(a)

Berapakah masa yang diambil untuk stroboskop tersebut membuat satu putaran?

(b)

Berapakah masa yang diperlukan untuk celah kedua 2 mengambil tempat celah pertama?

Sebuah stroboskop 5 celah digunakan untuk memerhatikan satu keadaan gelombang air yang bergerak pada sebuah tangki riak. Panjang gelombang yang dihasilkan ialah 4 cm. Imej gelombang tersebut kelihatan pegun apabila stroboskop tersebut berputar 2 putaran sesaat. (a) Berapakah masa untuk celah kedua mengambil tempat celah pertama? (b)

Berapakah frekuensi gelombang air tersebut?

(c)

Berapakah laju gelombang tersebut?



MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>



D B

3.

C

4.

C

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Nota

MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>


Gelombang :

Tangki Riak

Tangki riak dan gelombang air 1.

2.

3.

Tangki riak ialah suatu alat yang digunakan dalam kajian sifat-sifat gelombang. Tangki riak digunakan kerana ia dapat menghasilkan bentuk gelombang yang dapat dapat dilihat dengan jelas dan penghasilan gelombang yang mudah dikawal. Tangki riak dapat menghasilkan dua jenis gelombang iaitu: (a) Gelombang satah - dihasilkan apabila suatu bongkah kayu lurus digetarkan di permukaan air dengan bantuan sebiji motor elektrik. (b) Gelombang membulat - dihasilkan apabila suatu pencelup berbentuk sfera dicelup di permukaan air dan bergetar dengan bantuan sebiji motor elektrik. Rajah di bawah menunjukkan sebuah tangki

riak.

4. 5.

Gelombang air ialah gelombang melintang. Apabila gelombang air terhasil, ia menghasilkan satu bentuk alunan gelombang seperti rajah di bawah.


1


6.

7.

8.

9.

Gelombang yang terhasil menyebabkan wujud kawasan-kawasan puncak yang bertindak sebagai kanta penumpu, manakala kawasan-kawasan lembangan bertindak sebagai kanta pencapah. Puncak gelombang air yang menumpukan cahaya menghasilkan jalur cerah pada kertas putih. Lembangan gelombang air pula mencapahkan cahaya dan menghasilkan satu jalur gelap pada kertas putih, seperti rajah di bawah.

Bagi mengkaji gerakan gelombang air ini, iaitu menentukan panjang gelombang, frekuensi gelombang dan halaju, kita boleh menentukannya dengan menggunakan alat stroboskop tangan. Frekuensi gelombang air dapat ditentukan apabila gelombang air kelihatan pegun apabila suatu stroboskop tangan diputarkan, di mana: ƒ = n x Kadar putaran stroboskop

10.

di mana n = bilangan celah pada strobskop Panjang gelombang air λ ialah djarak di antara dua jalur cerah, oleh itu halaju gelombang air ialah


2


v

=

λƒ

Contoh: Seorang pelajar menggunakan sebuah stroboskop tangan yang mempunyai 6 celah untuk melihat corak gelombang yang dihasilkan oleh sebuah tangki riak. Didapati terdapat jalur-jalur cerah dan hitam terhasil pada kertas putih pada bahagian bawah tapak tangki riak tersebut. Jalur cerah dan gelap didapati kelihatan terhenti apabila kadar putaran stroboskop pada 2 putaran per saat. Jarak di antara 5 jalur ialah 10.0 cm, Hitungkan: (a) Frekuensi gelombang air.

Frekuensi gelombang air,

ƒ = n x Kadar putaran stroboskop

= 6 x 2 s-1

-1

(b)

= 12 s Panjang Gelombang.

Jarak di antara 5 jalur gelap = 4λ

Maka 4λ = 10 cm

(c)

λ = 2.5 cm Halaju gelombang air.

Halaju gelombang

v = ƒλ


3


v = 2.4 cm x 12 s-1

= 2.88 cms-1


4


Gelombang :

Pembiasan Gelombang

NOTA Pembiasan Gelombang 1.

2.

3. 4.

5.

Pembiasan gelombang ialah perubahan arah gerakan atau perambatan gelombang yang disebabkan oleh perubahan halaju gelombang. Ini adalah disebabkan oleh gelombang yang bergerak atau merambat dari satu medium ke satu medium yang berlainan. Kajian keadaan pembiasan gelombang ini biasanya dilakukan dengan menggunakan tangki riak dan plat perspeks. Kajian ini biasanya boleh dilakukan di dalam makmal. Pembiasan gelombang air berlaku disebabkan oleh perubahan halaju air yang disebabkan oleh perubahan kedalaman air. Apabila suatu gelombang air bergerak dari kawasan dalam ke kawasan yang cetek atau sebaliknya halaju dan panjang gelombang air akan berubah.

Apabila gelombang air menuju secara berserenjang ke sempadan kawasan air cetek, gelombang air dibiaskan dengan sudut biasan yang sifar.

<< >>


v > v’ λ > λ’

6.

Gelombang air akan dibiaskan mendekati garis normal apabila ia merambat dari kawasan dalam ke kawasan cetek pada suatu sudut.

7.

Bagi biasan air dari kawasan cetek ke kawasan dalam, gelombang air akan dibiaskan menjauhi garis normal. Berikut adalah perubahan-perubahan halaju, panjang gelombang dan frekuensi gelombang air apabila berlakunya pergerakan gelombang air bagi kedalaman air yang berlainan.

8.

Halaju gelombang, v

Di kawasan air dalam Lebih cepat

Di kawasan air cetek Lebih perlahan

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 Panjang gelombang, λ Frekuensi, ƒ

9.

Bertambah

Berkurang

Tidak berubah

Tidak berubah

Permbiasan gelombang air juga berlaku mengikut bentuk permukaan yang dilaluinya, iaitu apabila air merambat menuju ke suatu permukaan cetek yang berbentuk cembung atau cekung, pembiasan yang berlaku adalah seperti rajah di bawah.

10. Fenomena-fenomena ini boleh dilihat bagi kawasan-kawasan berteluk seperti di kawasan pantai yang mempunyai teluk atau tanjung. Kesan pembiasan menyebabkan bentuk gelombang air mengikut bentuk pantai apabila gelombang air tersebut semakin menghampiri kawasan pantai.

<< >>


11. (a)

(b)

(c)

Gelombang air laut yang bermula di kawasan tengah laut biasanya menghasilkan gelombang air yang seragam kerana ia mempunyai kedalaman air yang hampir sama. Muka-muka gelombang air adalah hampir sama, lurus dan selari di antara satu dengan yang lain. Apabila gelombang air itu bergerak menghampiri kawasan pantai yang lebih cetek, pembiasan gelombang air akan berlaku dan gelombang air akan bergerak dengan halaju yang semakin perlahan. Ini menyebabkan muka-muka gelombang semakin rapat. Gelombang air dibiaskan mendekati garis normal, menyebabkan muka-muka gelombang juga akan mengikut bentuk pantai tersebut.

<< >>


Gelombang :


NOTA Pembelauan Gelombang 1. Pembelauan gelombang ialah penyebaran gelombang yang berlaku apabila suatu gelombang merambat melalui suatu celah atau halangan.

Saiz halangan besar menghasilkan belauan yang kurang jelas.

Saiz penghalang yang kecil dan lebih kurang sama dengan saiz λ menghasilkan belauan yang jelas.

2. Kesan daripada fenomena pembelauan gelombang ini dapat dilihat dengan jelas jika (a)

lebar celah atau halangan adalah kecil

(b)

panjang gelombang adalah lebih besar

3. Fenomena pembelauan ini tidak mengubah panjang gelombang λ dan frekuensi gelombang ƒ.

Celah lebar menghasilkan belauan kurang jelas.

Celah kecil menghasilkan belauan lebih jelas.



4. Rajah di bawah menunjukkan perbezaan kesan pembelauan gelombang satah air yang merambat melalui dua celah yang mempunyai kelebaran yang berbeza.

Corak pembelauan membulat dihasilkan apabila melalui halangan kecil.

Corak pembelauan membulat dihasilkan apabila melalui celah kecil.

5. Pembelauan gelombang bunyi adalah lebih mudah dikesan berbanding dengan pembelauan gelombang cahaya. Ini adalah adalah kerana panjang gelombang bunyi adalah lebih besar berbanding dengan panjang gelombang cahaya yang lebih kecil.



Gelombang :

Fenomena Gelombang

NOTA Pantulan Satah 1.

Pantulan satah ialah pembalikan gelombang yang berlaku apabila gelombang tuju terkena pada suatu pemantul.

2.

Sudut antara gelombang tuju dengan garis normal pada titik tuju dikenali sebagai sudut tuju. Manakala sudut antara gelombang pantulan dengan garis normal dikenali sebagai sudut pantulan.

3.

Pantualan gelombang ini mematuhi hukum pantulan iaitu sudut tuju i adalah sama dengan sudut pantulan, r. ∠i = ∠r

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Corak pantulan membulat oleh suatu satah pemantul. Gelombang kelihatan seolah-oleh mencapah dari titik imej P’

Pemantul Melengkung 1.

Berikut adalah beberapa rajah bagi corak pemantulan melengkung. (a) Gelombang satah yang menuju ke suatu permukaan cekung dipantulkan sebagai gelombang membulat yang tertumpu pada titik fokus F.

(b)

Gelombang membulat yang menuju ke permukaan mencekung dipantulkan sebagai gelombang satah.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c)

Gelombang membulat dari titik pusat C, Selepas dipantul menumpu di C.

(d)

Gelombang satah yang menuju ke permukaan cembung dipantul sebagai gelombang membulat yang seolah-oleh mencapah daripada titik F.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(e)

2.

Gelombang membulat yang berpunca dari titk P dipantulkan oleh permukaan cembung sebagai gelombang membulat yang kelihatan mencapah dari titik imej i.

Halaju gelombang, panjang gelombang dan frekuensi gelombang tidak berubah.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Gelombang :

Interferens Gelombang Air

NOTA Interferens Gelombang 1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Interferens gelombang ialah kesan superposisi yang dihasilkan oleh dua gelombang dari dua punca yang koheren. Dengan kata lain, interferens berlaku apabila berlakunya pertembungan dua gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dan sama fasa. Hasil pertembungan dua gelombang ini menyebabkan berlakunya interferens membina atau interferens memusnah. Ianya bermaksud pertembungan gelombang ini akan menghasilkan satu gelombang yang mempunyai amplitud yang lebih besar atau akan menyebabkan amplitudnya menjadi sifar.

Dua punca gelombang yang koheren adalah gelombang-gelombang yang dihasilkan oleh dua punca yang: (a) sama frekuensi; dan (b) sama fasa atau mempunyai beza fasa yang tetap. Keadaan superposisi ialah keadaan di mana apabila dua gelombang merambat melalui suatu titik tertentu pada ketika yang sama, ini akan menyebabkan sesaran paduan pada titik itu sama dengan jumlah secara vektor bagi sesaran setiap gelombang individu. Sebagai contoh, apabila suatu punca bertemu puncak yang sama amplitudnya a, gelombang paduan akan mempunyai amplitud a + a = 2a. Keadaan ini dikatakan sebagai Interferens membina. Tetapi apabila suatu puncak bertemu dengan lembangan yang sama amplitudnya a, gelombang paduan akan menghasilkan amplitud a + (-a) = 0. Keadaan ini dikatakan sebagai Interferens memusnah. Interferens membina adalah hasil paduan dua gelombang yang sama fasa ( sama ada puncak bertemu puncak atau lembangan bertemu lembangan)Ia akan menghasilkan gelombang paduan yang amplitudnya maksimum.



8.

Interferens memusnah ialah hasil paduan dua gelombang yang luar fasa ( sama ada puncak bertemu lembangan atau sebaliknya) dan menghasilkan gelombang paduan yang sesaranya sifar.

9.

Terdapat beberapa uji kaji di makmal yang boleh dilakukan untuk memerhatikan fenomena Interferens ini . Antaranya ialah fenomena gelombang air yang dihasilkan oleh dua pencelup sfera plastik dalam sebuah tangki riak. Hasil daripada uji kaji ini dapat digambarkan seperti rajah di bawah.



10. Garis antinod ialah garis yang menyambung semua titik puncak maksimum dengan lembangan maksimum. Ini bermaksud pada titiktitik garis antinod berlakunya interferens yang membina. 11. Garis nod ialah garis yang menyambung semua titik sesaran sifar, iaitu titik-titik yang berlakunya interferens memusnah. 12. Dari corak interferens yang terhasil, kita dapat menentukan panjang gelombang λ, bagi gelombang air tersebut dengan rumus :

λ=

dengan

λ = panjang gelombang

a = jarak di antara dua sumber yang koheren

x = jarak pemisah di antara dua garis antinod atau dua garis nod berturutan. D = jarak dari sumber yang koherens kepada satah jarak x diukur.



Contoh: Di dalam satu uji kaji yang telah dijalankan di dalam makmal dengan menggunakan sebuah tangki riak dengan menggunakan dua sumber gelombang air S1 dan S2 yang terpisah dengan jarak a menghasilkan satu corak interferens seperti rajah di bawah. (a) Nyatakan apakah yang berlaku di dititik P dan Q. Pada titik P, keadaan puncak bertemu puncak dan satu puncak maksimum terhasil. Pada titik Q, keadaan lembangan bertemu lembangan dan sesaran sifar terhasil. (b) Berikan nama keadaan bagi garis lurus yang melalui titik-titik i.

P dan Q Garis PQ ialah garis antinod

ii. R dan S Garis RS ialah garis nod (c) Jika X1 dan X2 menghasilkan suatu gelombang air dengan panjang 3.0 cm, berapakah i.

Panjang PQ? Panjang PQ = Panjang di antara muka gelombang bagi puncak yang bersebelahan



=λ = 3.0 cm ii. Panjang a jika x = 18.0 cm dan D = 36.0 cm? Dengan rumus

λ =

a =

=

= 6.0

cm



Gelombang :

Tangki Riak

NOTA

Tangki riak dan gelombang air 1.

2.

3.

Tangki riak ialah suatu alat yang digunakan dalam kajian sifat-sifat gelombang. Tangki riak digunakan kerana ia dapat menghasilkan bentuk gelombang yang dapat dapat dilihat dengan jelas dan penghasilan gelombang yang mudah dikawal. Tangki riak dapat menghasilkan dua jenis gelombang iaitu: (a) Gelombang satah - dihasilkan apabila suatu bongkah kayu lurus digetarkan di permukaan air dengan bantuan sebiji motor elektrik. (b) Gelombang membulat - dihasilkan apabila suatu pencelup berbentuk sfera dicelup di permukaan air dan bergetar dengan bantuan sebiji motor elektrik. Rajah di bawah menunjukkan sebuah tangki

riak.

4. 5.

Gelombang air ialah gelombang melintang. Apabila gelombang air terhasil, ia menghasilkan satu bentuk alunan gelombang seperti rajah di bawah.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


6. 7.

Gelombang yang terhasil menyebabkan wujud kawasan-kawasan puncak Puncak gelombang air yang menumpukan cahaya menghasilkan jalur

MODUL LATIHTUBI

<< >>


di mana 10.

n = bilangan celah pada strobskop

Panjang gelombang air λ ialah djarak di antara dua jalur cerah, oleh itu halaju gelombang air ialah

v

=

λƒ

Contoh: Seorang pelajar menggunakan sebuah stroboskop tangan yang mempunyai 6 celah untuk melihat corak gelombang yang dihasilkan oleh sebuah tangki riak. Didapati terdapat jalur-jalur cerah dan hitam terhasil pada kertas putih pada bahagian bawah tapak tangki riak tersebut. Jalur cerah dan gelap didapati kelihatan terhenti apabila kadar putaran stroboskop pada 2 putaran per saat. Jarak di antara 5 jalur ialah 10.0 cm, Hitungkan: (a) Frekuensi gelombang air.

Frekuensi gelombang air,

ƒ = n x Kadar putaran stroboskop

= 6 x 2 s-1

(b)

= 12 s-1 Panjang Gelombang.

Jarak di antara 5 jalur gelap = 4λ

Maka 4λ = 10 cm

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c)

λ = 2.5 cm Halaju gelombang air.

Halaju gelombang

v = ƒλ

v = 2.4 cm x 12 s

-1

= 2.88 cms-1

Gelombang :

Fenomena Gelombang

NOTA Pantulan Satah 1.

Pantulan satah ialah pembalikan gelombang yang berlaku apabila gelombang tuju terkena pada suatu pemantul.

2.

Sudut antara gelombang tuju dengan garis normal pada titik tuju dikenali sebagai sudut tuju. Manakala sudut antara gelombang pantulan dengan garis normal dikenali sebagai sudut pantulan.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3.

Pantualan gelombang ini mematuhi hukum pantulan iaitu sudut tuju i adalah sama dengan sudut pantulan, r. ∠i = ∠r

Corak pantulan membulat oleh suatu satah pemantul. Gelombang kelihatan seolah-oleh mencapah dari titik imej P’

Pemantul Melengkung 1.

Berikut adalah beberapa rajah bagi corak pemantulan melengkung. (a) Gelombang satah yang menuju ke suatu permukaan cekung dipantulkan sebagai gelombang membulat yang tertumpu pada titik

MODUL LATIHTUBI

<< >>


fokus F.

(b)

Gelombang membulat yang menuju ke permukaan mencekung dipantulkan sebagai gelombang satah.

(c)

Gelombang membulat dari titik pusat C, Selepas dipantul menumpu di C.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2.

(d)

Gelombang satah yang menuju ke permukaan cembung dipantul sebagai gelombang membulat yang seolah-oleh mencapah daripada titik F.

(e)

Gelombang membulat yang berpunca dari titk P dipantulkan oleh permukaan cembung sebagai gelombang membulat yang kelihatan mencapah dari titik imej i.

Halaju gelombang, panjang gelombang dan frekuensi gelombang tidak berubah.

Gelombang :

Pembiasan Gelombang

NOTA

Pembiasan Gelombang 1.

Pembiasan gelombang ialah perubahan arah gerakan atau

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2.

3. 4.

5.

merambat dari satu medium ke satu medium yang berlainan. Kajian keadaan pembiasan gelombang ini biasanya dilakukan dengan menggunakan tangki riak dan plat perspeks. Kajian ini biasanya boleh dilakukan di dalam makmal. Pembiasan gelombang air berlaku disebabkan oleh perubahan halaju air yang disebabkan oleh perubahan kedalaman air. Apabila suatu gelombang air bergerak dari kawasan dalam ke kawasan yang cetek atau sebaliknya halaju dan panjang gelombang air akan berubah.

Apabila gelombang air menuju secara berserenjang ke sempadan kawasan air cetek, gelombang air dibiaskan dengan sudut biasan yang sifar.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


v > v’ λ > λ’

6.

Gelombang air akan dibiaskan mendekati garis normal apabila ia merambat dari kawasan dalam ke kawasan cetek pada suatu sudut.

7.

Bagi biasan air dari kawasan cetek ke kawasan dalam, gelombang air akan dibiaskan menjauhi garis normal. Berikut adalah perubahan-perubahan halaju, panjang gelombang dan frekuensi gelombang air apabila berlakunya pergerakan gelombang air bagi kedalaman air yang berlainan.

8.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Halaju gelombang, v Panjang gelombang, λ Frekuensi, ƒ

9.

Di kawasan air dalam Lebih cepat Bertambah

Di kawasan air cetek Lebih perlahan Berkurang

Tidak berubah

Tidak berubah

Permbiasan gelombang air juga berlaku mengikut bentuk permukaan yang dilaluinya, iaitu apabila air merambat menuju ke suatu permukaan cetek yang berbentuk cembung atau cekung, pembiasan yang berlaku adalah seperti rajah di bawah.

10. Fenomena-fenomena ini boleh dilihat bagi kawasan-kawasan berteluk seperti di kawasan pantai yang mempunyai teluk atau tanjung. Kesan pembiasan menyebabkan bentuk gelombang air mengikut bentuk pantai

MODUL LATIHTUBI

<< >>


apabila gelombang air tersebut semakin menghampiri kawasan pantai.

11. (a)

(b)

(c)

Gelombang air laut yang bermula di kawasan tengah laut biasanya menghasilkan gelombang air yang seragam kerana ia mempunyai kedalaman air yang hampir sama. Muka-muka gelombang air adalah hampir sama, lurus dan selari di antara satu dengan yang lain. Apabila gelombang air itu bergerak menghampiri kawasan pantai yang lebih cetek, pembiasan gelombang air akan berlaku dan gelombang air akan bergerak dengan halaju yang semakin perlahan. Ini menyebabkan muka-muka gelombang semakin rapat. Gelombang air dibiaskan mendekati garis normal, menyebabkan muka-muka gelombang juga akan mengikut bentuk pantai tersebut.

Gelombang :


NOTA Pembelauan Gelombang 1. Pembelauan gelombang ialah penyebaran gelombang yang berlaku apabila suatu gelombang merambat melalui suatu celah atau halangan.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Saiz halangan besar menghasilkan belauan yang kurang jelas.

Saiz penghalang yang kecil dan lebih kurang sama dengan saiz λ menghasilkan belauan yang jelas.

2. Kesan daripada fenomena pembelauan gelombang ini dapat dilihat dengan jelas jika (a)

lebar celah atau halangan adalah kecil

(b)

panjang gelombang adalah lebih besar

3. Fenomena pembelauan ini tidak mengubah panjang gelombang λ dan frekuensi gelombang ƒ.

Celah lebar menghasilkan belauan kurang jelas.

Celah kecil menghasilkan belauan lebih jelas.

4. Rajah di bawah menunjukkan perbezaan kesan pembelauan gelombang satah air yang merambat melalui dua celah yang mempunyai kelebaran yang berbeza.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Corak pembelauan membulat dihasilkan apabila melalui halangan kecil.

Corak pembelauan membulat dihasilkan apabila melalui celah kecil.

5. Pembelauan gelombang bunyi adalah lebih mudah dikesan berbanding dengan pembelauan gelombang cahaya. Ini adalah adalah kerana panjang gelombang bunyi adalah lebih besar berbanding dengan panjang gelombang cahaya yang lebih kecil.

Gelombang :

Interferens Gelombang Air

NOTA Interferens Gelombang 1.

Interferens gelombang ialah kesan superposisi yang dihasilkan oleh dua gelombang dari dua punca yang koheren. Dengan kata lain, interferens berlaku apabila berlakunya pertembungan dua gelombang yang mempunyai frekuensi yang sama dan sama fasa.

2.

Hasil pertembungan dua gelombang ini menyebabkan berlakunya interferens membina atau interferens memusnah. Ianya bermaksud pertembungan gelombang ini akan menghasilkan satu gelombang yang mempunyai amplitud yang lebih besar atau akan menyebabkan amplitudnya menjadi sifar.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3.

4.

5.

6.

7.

8.

Dua punca gelombang yang koheren adalah gelombang-gelombang yang dihasilkan oleh dua punca yang: (a) sama frekuensi; dan (b) sama fasa atau mempunyai beza fasa yang tetap. Keadaan superposisi ialah keadaan di mana apabila dua gelombang merambat melalui suatu titik tertentu pada ketika yang sama, ini akan menyebabkan sesaran paduan pada titik itu sama dengan jumlah secara vektor bagi sesaran setiap gelombang individu. Sebagai contoh, apabila suatu punca bertemu puncak yang sama amplitudnya a, gelombang paduan akan mempunyai amplitud a + a = 2a. Keadaan ini dikatakan sebagai Interferens membina. Tetapi apabila suatu puncak bertemu dengan lembangan yang sama amplitudnya a, gelombang paduan akan menghasilkan amplitud a + (-a) = 0. Keadaan ini dikatakan sebagai Interferens memusnah. Interferens membina adalah hasil paduan dua gelombang yang sama fasa ( sama ada puncak bertemu puncak atau lembangan bertemu lembangan)Ia akan menghasilkan gelombang paduan yang amplitudnya maksimum.

Interferens memusnah ialah hasil paduan dua gelombang yang luar fasa ( sama ada puncak bertemu lembangan atau sebaliknya) dan menghasilkan gelombang paduan yang sesaranya sifar.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


9.

Terdapat beberapa uji kaji di makmal yang boleh dilakukan untuk memerhatikan fenomena Interferens ini . Antaranya ialah fenomena gelombang air yang dihasilkan oleh dua pencelup sfera plastik dalam sebuah tangki riak. Hasil daripada uji kaji ini dapat digambarkan seperti rajah di bawah.

10. Garis antinod ialah garis yang menyambung semua titik puncak maksimum dengan lembangan maksimum. Ini bermaksud pada titiktitik garis antinod berlakunya interferens yang membina. 11. Garis nod ialah garis yang menyambung semua titik sesaran sifar, iaitu titik-titik yang berlakunya interferens memusnah. 12. Dari corak interferens yang terhasil, kita dapat menentukan panjang gelombang λ, bagi gelombang air tersebut dengan rumus :

MODUL LATIHTUBI

<< >>


λ=

dengan

λ = panjang gelombang

a = jarak di antara dua sumber yang koheren

x = jarak pemisah di antara dua garis antinod atau dua garis nod berturutan. D = jarak dari sumber yang koherens kepada satah jarak x diukur.

Contoh: Di dalam satu uji kaji yang telah dijalankan di dalam makmal dengan menggunakan sebuah tangki riak dengan menggunakan dua sumber gelombang air S1 dan S2 yang terpisah dengan jarak a menghasilkan satu corak interferens seperti rajah di bawah. (a) Nyatakan apakah yang berlaku di dititik P dan Q.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Pada titik P, keadaan puncak bertemu puncak dan satu puncak maksimum terhasil. Pada titik Q, keadaan lembangan bertemu lembangan dan sesaran sifar terhasil. (b) Berikan nama keadaan bagi garis lurus yang melalui titik-titik i.

P dan Q Garis PQ ialah garis antinod

ii. R dan S Garis RS ialah garis nod (c) Jika X1 dan X2 menghasilkan suatu gelombang air dengan panjang 3.0 cm, berapakah i.

Panjang PQ? Panjang PQ = Panjang di antara muka gelombang bagi puncak yang bersebelahan =λ = 3.0 cm

ii. Panjang a jika x = 18.0 cm dan D = 36.0 cm? Dengan rumus

λ =

a =

=

= 6.0

cm

PEMBELAUAN GELOMBANG (DIFFRACTION) :: CONTOH SOALAN Soalan Objektif

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1 Rajah di atas menunjukkan dua fenomena sifat gelombang. Antara yang . berikut yang manakah yang mewakili X dan Y ? X

Y

A pembelauan

pembiasan

B pembelauan

interferens

C pembiasan

pantulan

D pembiasan

pembelauan

2 Antara corak belauan yang berikut yang manakah tidak benar ? .

MODUL LATIHTUBI

<< >>


MODUL LATIHTUBI

<< >>

Gelombang :

Gelombang Bunyi

NOTA Gelombang Bunyi 1. 2. 3. 4.

5

6.

7. 8. 9.

Gelombang bunyi ialah sejenis gelombang membujur yang boleh merambat melalui pepejal, cecair dan gas. Bunyi dihasilkan oleh suatu sistem yang bergetar seperti getaran tala bunyi atau kon pembesar suara. Ianya adalah sejenis gelombang mekanikal. Bagaimana gelombang bunyi bergerak ? Secara amnya gelombang bunyi bergerak melalui perambatan molekul-molekul udara. Apabila kon pembesar suara bergetar ke hadapan, molekul-molekul udara di hadapannya dimampatkan. Apabila kon pembesar suara bergetar ke belakang, molekul-molekul udara di hadapannya direnggangkan. Ini akan menghasilkan satu siri mampatan dan regangan molekul-molekul udara.

Getaran yang dihasilkan oleh kon pembesar suara membekalkan tenaga pada molekul-molekul udara. Tenaga dipindahkan oleh getaran molekulmolekul udara dalam siri mampatan dan rengangan udara. Lama kelamaan tenaga pada molekul-molekul ini akhirnya akan lemah dan lesap. Molekul-molekul udara bagi gelombang bunyi bergetar pada arah yang sama dengan arah perambatan bunyi tersebut. Gelombang bunyi juga merupakan suatu gelombang membujur. Gelombang bunyi memerlukan medium tertentu untuk ianya bergerak. Oleh itu gelombang bunyi tidak dapat merambat dalam keadaan vakum. Gerakan perambatan molekul-molekul udara ini menghasilkan halaju v, panjang gelombang λ dan frekuensi gelombang ƒ. Halaju bunyi dalam satu medium bolehlah dirumuskan sebagai v = ƒλ

di mana λ = panjang gelombang

ƒ = frekuensi gelombang. 10. Halaju gelombang bunyi dalam suatu gas dipengaruhi oleh (a) suhu gas (b) jisim molekul gas itu. 11. Halaju gelombang bunyi adalah lebih tinggi jika suhu persekitaran gas yang Nooreen Fazilla SMK Tanjung Lumpur 14 Jun 2004

1

<< >>

dilaluinya adalah tinggi jika dibandingkan dengan suhu yang lebih rendah. 12. Pada suhu yang sama, halaju gelombang bunyi adalah lebih tinggi bagi bagi gas yang mempunyai molekul gas yang lebih kecil berbanding dengan molekul gas yang lebih besar. 13. Gelombang bunyi bergerak atau merambat dengan halaju yang lebih tinggi dalam pepejal berbanding dengan cecair dan gas. Ini adalah disebabkan molekul pepejal dan cecair adalah lebih rapat jika dibandingkan dengan molekul-molekul dalam gas. 14. Gelombang bunyi juga menghasilkan fenomena-fenomena pantulan, pembiasan, pembelauan dan interferens.

Pantulan Gelombang Bunyi 1.

2.

Seperti gelombang air, gelombang bunyi juga boleh dipantulkan. Rajah di bawah menunjukkan satu uji kaji ringkas untuk menunjukkan bagaimana bunyi dipantulkan. Pantulan bagi gelombang bunyi adalah mematuhi hukum pantulan.

Pembiasan Gelombang Bunyi 1.

2.

3.

Pembiasan gelombang ialah perubahan arah perambatan gelombang yang disebabkan oleh perubahan halaju gelombang apabila suatu gelombang merambat dari suatu medium ke satu medium yang lain. Pembiasan gelombang bunyi biasanya berlaku apabila suatu gelombang bunyi merambat dari suatu keadaan medium ke satu keadaan medium yang berlainan. Sebagai contohnya apabila gelombang bunyi merambat dari medium udara yang sejuk ke medium udara yang panas atau dari medium udara ke medium gas yang lain. Berikut adalah beberapa keadaan di mana pembiasan gelombang bunyi (a) Bunyi dibiaskan apabila ia merambat melalui sebuah belon yang mengandungi gas karbon dioksida. Halaju bunyi dalam gas karbon dioksida adalah kurang daripada halaju bunyi dalam udara. Ini adalah kerana gas karbon dioksida yang lebih tumpat daripada udara. Gelombang bunyi dibiaskan mendekati garis normal dan belon bertindak seperti kanta penumpu. Ini menyebabkan bunyi ditumpukan ke suatu titik F. Oleh itu kedudukan telinga yang menghampiri titik F

Nooreen Fazilla SMK Tanjung Lumpur 14 Jun 2004

2

<< >>

akan mendengar bunyi jam randik yang paling kuat.

Nooreen Fazilla SMK Tanjung Lumpur 14 Jun 2004

3

<< >>

Gelombang : Parutan Pembelauan NOTA 1. Parutan Pembelauan merupakan satu ujikaji untuk melihat fenomena pembelauan bagi gelombang cahaya. 2. Parutan Pembelauan ialah sekeping slaid lutsinar yang mempunyai banyak celah yang sangat rapat di antara satu dengan lain. 3. Rajah di bawah menunjukkan hasil pembelauan yang keluar dari lima celah.

4. Hasil daripada lima celahan pembelauan tersebut ianya menghasilkan belauan tertib sifar, belauan tertib pertama dan belauan tertib kedua. 5. Belauan tertib sifar ialah satu set gelombang lurus yang selari dengan garis yang menyambungkan lima celah itu, seperti rajah di bawah.

6. Sudut di antara belauan tertib sifar dengan belauan tertib pertama disebut sebagai sudut belauan tertib pertama.

<< >>

7.

<< >>

Gelombang : Gelombang Cahaya NOTA 1. Cahaya ialah sejenis gelombang elektromagnet. 2. Cahaya ialah sejenis gelombang melintang kerana wujudnya medan elektrik dan medan magnet yang bergetar secara berserenjang ke arah perambatan cahaya.

3. Gelombang cahaya mempunyai sifat, ciri dan fenomena seperti pantulan, pembiasan, pembelauan dan interferens. Sifat-sifat pembelauan dan interferens mengesahkan sifat cahaya sebagai sejenis gelombang. 4. Berikut di bawah adalah beberapa eksperimen yang mengkaji sifat, ciri dan fenomena gelombang cahaya. Eksperimen 1.0 Mengkaji fenomena pantulan gelombang cahaya

Kaedah Eksperimen 1. Susun radas seperti gambarajah di sebelah. Pastikan keadaan bilik ujikaji digelapkan. 2. Pasangkan lampu kotak sinar, pastikan alur cahaya yang keluar sehalus yang mungkin. 3. Tujukan sinar tuju kepada cermin satah rata tersebut. Tandakan sinar tuju dan sinar pantulan dengan pensel. 4. Dengan menggunakan alat protraktor, dapatkan nilai sudut tuju dan sudut pantulan.

<< >>

5. Ulangi langkah 3 dan 4 dengan sudut yang berlainan. Kesimpulan Sudut tuju, i = sudut pantulan, r Eksperimen 1.1

Mengkaji fenomena pembiasan gelombang cahaya

Kaedah Eksperimen 1. Susun radas seperti rajah di sebelah. Pastikan semasa ujikaji keadaan bilik digelapkan sebaik mungkan. 2. Lukiskan satu garis normal pada garis AB. 3. Pasangkan lampu kotak sinar. Pastikan cahaya dari kotak sinar adalah sehalus yang mungkin. 4. Halakan sinar tuju pada garis normal. Tandakan dengan pensil titik sinar tuju dan sinar biasan pada garis DC. 5. Dengan menggunakan alat protractor cari nilai sudut sinar tuju dan sudut sinar biasan. 6. Ulangi langkah 4 dan 5 dengan menggunakan sudut tuju yang berlainan. Kesimpulan

Eksperimen 1.2

Mengkaji fenomena pembelauan gelombang cahaya

<< >>

Kaedah Eksperimen 1. Pasangkan radas seperti rajah di atas. Pastikan ujikaji ini dijalankan dalam keadaan bilik yang gelap. 2. Dengan lubang jarum menghadap kotak sinar, lakarkan rajah yang dapat anda perhatikan. 3. Satu corak belauan cahaya dapat diperhatikan seperti rajah di atas. Kesimpulan Gelombang cahaya juga boleh dibelaukan seperti gelombang bunyi dan gelombang air. Eksperimen 1.3

Mengkaji fenomena interferens gelombang cahaya

<< >>

Kaedah Eksperimen 1. Susunkan radas anda seperti rajah di atas. Pastikan ujikaji ini dilakukan di kawasan yang gelap. 2. Lakarkan yang dapat anda perhatikan. Keputusan Eksperimen 1. Satu corak interferens cahaya kelihatan (kawasan gelap dan terang yang berselang seli kelihatan.

Kesimpulan Gelombang cahaya mengalami interferens seperti gelombang bunyi dan gelombang air.

<< >>


Gelombang Elektromagnet NOTA 1. Gelombang Elektromagnet ialah gelombang yang mengandungi medan magnet dan medan elektrik yang saling berserenjang antara satu dengan lain dengan arah perambatan gelombang.

2. Gelombang elektromagnet ialah sejenis gelombang melintang. Gelombang ini terhasil daripada ayunan elektrik yang saling bertukar di antara medan elektrik dan medan magnet. 3. 4. Terdapat pelbagai jenis gelombang yang termasuk dalam siri gelombang elektromagnet ini dengan panjang gelombang dan frekuensi yang berlainan. 5. Berikut adalah jenis gelombang dalam spektrum elektromagnet dengan panjang gelombang dan frekuensi yang berlainan.

6. Apabila frekuensi bertambah, panjang gelombang berkurang.

Jenis Gelombang Gelombang Radio

Sumber Litar pemancar elektronik dan aerial

Gelombang mikro

Pemancaran gelombagang mikro

Contoh Aplikasi (a) Bidang komunikasi dan telefon ATUR (b) Sistem pemancaran dan penerimaan radio dan TV (a) Komunikasi statelit dan telefon satelit

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 (b)

Inframerah

Jasad panas dan sinaran matahari

(c) (a) (b) (c) (a)

Proses pemanasan makanan dalam ketuhar gelombang mikro Alat radar pengesan Lampu inframerah yang digunakan dalam fisiotrafi. Gambar inframerah digunakan sebagai suatu kaedah penyiasatan dalam perubatan. Pemanasan. Membolehkan penglihatan proses fotosistesis proses fotografi Pensterilan

(b)

Mengesan wang palsu

(a) (b)

Merawat kanser Mengambil gambar foto sinar-x. Kaedah mencari retakan dalam salur paip. Merawat kanser Pensterilan

(c) (a) (b)

Cahaya nampak

Sinar Ultraungu

Sinar-X

Api, jasad panas yang membara, tiub nyahcas, matahari Tiub discas dan jasad yang sangat panas Tiub sinar x

(c) Sinar-γ

Bahan radio aktif

(a) (b)

TIP

MODUL LATIHTUBI

<< >>

Pembiasan Berlaku apabila gelombang air bergerak melalui medium yang berbeza kedalaman. Perubahan yang berlaku apabila gelombang melalui medium yang dalam ke medium lebih cetek : λ :

berkurang

ν :

berkurang

Arah : mendekati normal ƒ :

tidak berubah << >>

Bentuk gelombang terbias bila melalui kawasan lebih cetek

dalam

Gelombang tuju

cetek

Gelombang biasan

<< >>

Bentuk gelombang terbias bila melalui kawasan lebih cetek dalam

cetek

Gelombang tuju

Gelombang biasan

<< >>


Gelombang tuju

Gelombang biasan

Kawasan dalam kawasan cetek << >>


dalam

Gelombang tuju

cetek

Gelombang biasan << >>

Persamaan gelombang dalam

cetek

ν2

ν1 λ2 ,

λ1 ,

Gelombang tuju

ftuju Maka,

ν1 λ1

Gelombang biasan

=

fbiasan

=

ν2 λ2

<< >>

Pengenalan

<< >>

Interferens Merupakan kesan superposisi yang dihasilkan oleh dua gelombang dari punca yang koheran. << >>

Superposisi : Prinsip yang menyatakan, apabila dua gelombang yang melalui satu medium, sesaran paduan gelombang pada satu titik adalah sama dengan jumlah vektor sesarannya . P

+

Q

=

AP = 4 cm AQ = 4 cm

P+Q << >>

AP + Q= 4 + 4 = 8 cm

Koheran Dua punca yang sama frekuensi dengan fasa yang tetap A

B << >>

Kesan interferens Membina : berlaku apabila dua puncak bergerak mendekati antara satu sama lain atau dua lembangan bergerak mendekati antara satu sama lain. Semasa superposisi amplitudnya akan dipadukan , kemudian menjauhi semula. << >>

Bentuk interferens membina A

B a

a

x

2a

B

A << >>

a

a

Kesan interferens Memusnah : apabila puncak bertemu lembangan. Semasa superposisi amplitud dipadukan menjadi sifar kerana puncak dan lembangan saling memusnah, kemudian terus bergerak menjauhi antara satu sama lain

<< >>

Bentuk interferens memusnah A

B a

x

a

Amplitud = a – a = 0 A a a

B << >>

Corak interferens Antinod x

S1

Nod

a

Antinod

S2

x

Nod Antinod D

skrin

<< >>

Rumus interferens a:

jarak antara dua sumber gelombang

x : jarak antara dua garis nod atau antinod D : jarak antara sumber gel. dengan skrin λ:

panjang gelombang

ingat

λ =

ax D << >>

Contoh rujuk soalan modul m/s 17 So. 6 Diberi : a = 4 cm, x = 2.5 cm, D = 6 cm Kirakan : λ = ?

λ =

(4)(2.5) = = D 6

ax

<< >>

10 6

= 1.67 cm

17 May 2006

<< >>

1

PELEMBAPAN

17 May 2006

<< >>

2

TANGKI RIAK

17 May 2006

<< >>

3

Corak muka gelombang air

Skrin putih

Lengkapkan corak gelombang air yang kelihatan di atas skrin putih

17 May 2006

<< >>

4

Binaan tangki riak

17 May 2006

<< >>

5

Corak muka gelombang air

17 May 2006

<< >>

6

Stroboskop

ƒ=n n

17 May 2006

=

Kadar putaran stroboskop di mana bilangan celah pada strobskop x

<< >>

7

MUKA GELOMBANG

17 May 2006

<< >>

8

PEMBIASAN GELOMBANG AIR Kaki kelihatan pendek dan bengkok ketika di dalam air

Cahaya merambat dari air ke udara, akan dibiaskan menjauhi normal. 17 May 2006

<< >>

9

PEMBIASAN GELOMBANG AIR Pembiasan gelombang ialah perubahan arah gerakan atau perambatan gelombang yang disebabkan oleh perubahan halaju gelombang. Ini adalah disebabkan oleh gelombang yang bergerak atau merambat dari satu medium ke satu medium yang berlainan.

17 May 2006

<< >> 10

PEMBIASAN GELOMBANG AIR Pembiasan gelombang air berlaku disebabkan oleh 1. perubahan halaju air yang disebabkan oleh 2. perubahan kedalaman air.

17 May 2006

<< >> 11

Biasan

Gelombang air akan dibiaskan mendekati garis normal apabila ia merambat dari kawasan dalam ke kawasan cetek pada suatu sudut. 17 May 2006

<< >> 12

PANTULAN GELOMBANG AIR

17 May 2006

<< >> 13

LATIHAN Antara berikut yang manakah menunjukkan muka gelombang bagi gelombang air apabila gelombang satah dipantulkan oleh pemantul cekung?

17 May 2006

<< >> 14

Biasan

Bagi biasan air dari kawasan cetek ke kawasan dalam, dalam, gelombang air akan dibiaskan menjauhi garis normal.

17 May 2006

<< >> 15

Biasan

cembung

cekung

Permbiasan gelombang air juga berlaku mengikut bentuk permukaan yang dilaluinya, dilaluinya, iaitu apabila air merambat menuju ke suatu permukaan cetek yang berbentuk cembung atau cekung, cekung, pembiasan yang berlaku adalah seperti rajah di bawah 17 May 2006

<< >> 16

Biasan

Apabila gelombang air itu bergerak menghampiri kawasan pantai yang lebih c etek, etek, pembiasan gelombang air akan berlaku dan gelombang air akan bergerak dengan halaju yang semakin perlahan. perlahan. Ini menyebabkan mukamuka-muka gelombang semakin rapat. rapat. Gelombang air dibiaskan mendekati garis normal, menyebabkan mukamuka-muka gelombang juga akan mengikut bentuk pantai tersebut. tersebut. 17 May 2006

<< >> 17

Pembiasan gelombang air

Lengkapkan muka gelombang yang melalui sekeping perspeks dalam rajah di atas 17 May 2006

<< >> 18

BELAUAN

1. Saiz halangan besar menghasilkan belauan yang kurang jelas. jelas. 2. Saiz penghalang yang kecil dan lebih kurang sama dengan saiz λ menghasilkan belauan yang jelas. jelas. 17 May 2006

<< >> 19

Celah lebar menghasilkan belauan kurang jelas. jelas. Celah kecil menghasilkan belauan lebih jelas. jelas. 17 May 2006

<< >> 20

BELAUAN Kesan daripada fenomena pembelauan gelombang ini dapat dilihat dengan jelas jika (a)

Lebar celah atau halangan adalah kecil (b) panjang gelombang adalah lebih besar

17 May 2006

<< >> 21

BELAUAN

1. Jarak gelombang masih sama bagi fenomena pem 2. Corak belauan makin jelas jika saiz bukaan celah

17 May 2006

<< >> 22

INTEFERENS

17 May 2006

<< >> 23

INTEFERENS

17 May 2006

<< >> 24

Inteferens membina-antinod

Garis antinod ialah garis yang menyambung semua titik puncak maksimum dengan lembangan maksimum. maksimum. Ini bermaksud pada titiktitik-titik garis antinod berlakunya interferens yang membina. membina.

17 May 2006

<< >> 25

Inteferens memusnah-nod Garis nod ialah garis yang menyambung semua titik sesaran sifar, sifar, iaitu titiktitik-titik yang berlakunya interferens memusnah. memusnah.

17 May 2006

<< >> 26

Latihan inteferens

1. Apakah yang diwakili oleh garis putusputus-putus dalam rajah diatas? diatas? 2. Apakah maksud garis a. Nod b. Antinod 17 May 2006

<< >> 27

Prinsip superposisi

17 May 2006

<< >> 28

Prinsip superposisi

17 May 2006

<< >> 29

Koheren Dua punca gelombang yang koheren adalah gelombang-gelombang yang dihasilkan oleh dua punca yang 1. sama frekuensi 2. sama fasa atau mempunyai beza fasa yang tetap.

17 May 2006

<< >> 30

Cas, Arus, Medan Elektrik dan Pergerakan Cas dalam Medan Elektrik LATIHAN A.

Pilih jawapan yang betul

1 Cas elektrostatik boleh dihasilkan dengan . A mengalirkan arus pada plat logam B menggosokkan jalur politena dengan kain lembut C memanaskan logam D aruhan elektrostatik 2 Manakah antara alat-alat berikut digunakan untuk mengesan sejumlah cas . elektrostatik yang kecil? A Kebuk awan B Tiub Geiger Muller C Elektroskop D Penjana Van de Graff 3 Konsep tentang medan elektrik penting untuk menerangkan . A daya antara cas B arah daya antara dua cas C kadar pengaliran cas dari plat positif ke plat negatif D keupayaan cas pada satu titik 4 Cas elektrik diukur dalam unit . A coulomb B ampere

<< >>

C volt D kapasitans 5 Konsep penting dalam pengaliran arus melibatkan kuantiti berikut kecuali . A Cas dalam coulomb B Arus dalam ampere C Voltan dalam volt D Rintangan dalam ohm B.

Jawab soalan berikut.

<< >>

Rajah di atas menunjukkan perangkap kilat yang dipasangkan di bangunan tinggi. (a) Terangkan pengoperasian alat di atas berdasarkan konsep pemindahan arus.

(2 markah) (b) Bagaimanakah daya elektrik antara awan dan bangunan boleh dikurangkan?

(c)

( 1 markah) Nyatakan kegunaan perangkap kilat yang terdapat di bangunan tinggi.

( 2 markah) (d) Namakan penjana yang digunakan untuk menghasilkan sejumlah cas yang besar.

( 1 markah) (e) Berikan satu contoh penghasilan arus secara semula jadi.

( 1 markah)

<< >>

1.

Antara alat yang berikut,yang manakah digunakan untuk mengukur nilai d.g.e? [Aras 1] A. Ammeter B. Voltmeter C. Galvanometer

2.

Manakah antara penyataan berikut adalah benar tentang d.g.e? [Aras 2] A. Penentangan pengaliran arus dalam sel. B. Tenaga elektrik yang diperlukan untuk memindahkan 1C cas merentas perintang luar. C. Jumlah tenaga elektrik yang dibekalkan untuk memindahkan cas dalam litar terbuka. D. Arus yang digunakan untuk mengatasi rintangan dalam.

3.

Satu persamaan yang mewakili daya gerak elektrik, E = IR + Ir,boleh ditunjukkan dengan graf voltan melawan arus seperti rajah 1. Apakah yang mewakili kecerunan graf dalam persamaan tersebut? [Aras 2] A. E B. I C. r D. R

1.

Sebuah mentol dinyalakan selama 20 minit oleh dua buah sel kering yang bernilai 1·5V setiap satu. Arus yang mengalir ialah 1·2A. Kira tenaga yang

<< >>

dibekalkan kepada mentol itu.

2.

Rajah menunjukkan arus mengalir melalui perintang 30Ω selama 10 minit. Berapakah tenaga haba yang dibebaskan oleh perintang itu, jika ia disambungkan kepada bekalan kuasa 6V .

1.

Sebuah mentol dinyalakan selama 20 minit oleh dua buah sel kering yang bernilai 1·5V setiap satu. Arus yang mengalir ialah 1·2A. Kira tenaga yang dibekalkan kepada mentol itu.

2.

Rajah menunjukkan arus mengalir melalui perintang 30Ω selama 10 minit. Berapakah tenaga haba yang dibebaskan oleh perintang itu, jika ia disambungkan kepada bekalan kuasa 6V .

<< >>

Keelektromagnetan: Transformer 1.

Sebuah transformer unggul mempunyai 3600 lilitan pada gegelung sekunder dan 120 lilitan pada gegelung primer. Kira arus dalam gegelung sekunder jika arus dalam gegelung primer ialah 2.0A. A 0.07 A B 72.0 A C 30.0 A D 12.5 A

2.

Sebuah transformer dengan voltan input 240V digunakan untuk menyalakan sebuah mentol lampu 12 V, 36 W. Jika arus primer ialah 0.20 A, berapakah kecekapan transformer? A 15% B 75% C 25% D 100%

3.

Apakah fungsi teras besi lembut dalam sebuah transformer? A Mengalirkan arus dari gegelung primer ke gegelung sekunder. B Mengurangkan rintangan dalam transformer. C Menambahkan fluks magnet melalui gegelung primer dan gegelung sekunder. D Menghasilkan d.g.e. dalam teras besi lembut apabila arus ulang alik mengalir melalui gegelung primer.

4.

Sebuah transformer digunakan untuk menurunkan voltan 240 V kepada 40 V. Jika kecekapan transformer ialah 80% dan arus dalam gegelung primer ialah 2.0 A , berapakah arus dalam gegelung sekunder? A 16 A B 12A C 9.6 A D 3.0 A

5.

Antara langkah berikut, yang manakah dapat meningkatkan kecekapan sebuah transformer? I Menggunakan teras besi lembut berlapis II Menambahkan bilangan lilitan gegelung sekunder III Melilitkan gegelung primer dan gegelung sekunder pada lengan yang sama dengan teras besi lembut IV Menambahkan voltan primer A B C D

I dan III sahaja II dan IV sahaja I, II dan III sahaja II, III dan IV sahaja

<< >>

6.

Antara berikut, yang manakah benar tentang sebuah transformer injak naik yang unggul? I Kuasa output lebih daripada kuasa input. II Arus sekunder lebih daripada arus primer. III Voltan sekunder lebih daripada voltan primer. IV Lilitan gegelung sekunder lebih daripada bilangan lilitan gegelung primer. A B C D

7.

I dan II sahaja I dan III sahaja II dan IV sahaja III dan IV sahaja

Sebuah transformer unggul dengan voltan input 240V digunakan untuk menyalakan dua mentol lampu 6 V, 12 W yang disambung secara sesiri dengan kecerahan yang normal. Antara penyataan berikut, yang manakah yang benar? I Beza keupayaan merentasi gegelung sekunder ialah 6 V. II Nisbah bilangan lilitan gegelung sekunder kepada gegelung primer ialah 1 : 20. III Arus yang mengalir dalam gegelung primer ialah 0.10 A. IV Kuasa input pada gegelung primer ialah 12 W. A B C D

I dan III sahaja I dan IV sahaja II dan III sahaja II dan IV sahaja

<< >>

Pelajar-pelajar Tingkatan 5 Sains sebuah sekolah telah menyediakan model penghantaran tenaga elektrik seperti ditunjukkan dalam rajah di atas sebagai satu projek untuk pameran sains, “Stesen Jana Kuasa” ialah satu bekalan kuasa a.u. 12 V. Dua transformer P dan Q yang mempunyai bilangan lilitan seperti yang ditunjukkan digunakan. “Rumah” diwakili oleh sebuah mentol lampu 12 V, 36 W. (a)

Nyatakan jenis transformer P dan Q. Transformer P : ___________________________________________ Transformer Q : ___________________________________________

(b) Jika kecekapan kedua-dua transformer P dan Q adalah 80% dan arus dalam gegelung primer transformer P ialah 4.5 A: i. hitungkan voltan sekunder pada transformer P. ______________________________________________________ ii. berapakah arus dalam wayar penghantaran? ______________________________________________________ iii. hitungkan kuasa yang terlesap dari kabel penghantaran jika jumlah rintangan wayar-wayar penghantaran ialah 0.5 Ω. ______________________________________________________ iv. berapakah kuasa yang diterima oleh mentol lampu? ______________________________________________________ v.

Seterusnya nyatakan kecerahan mentol lampu.

<< >>

______________________________________________________

<< >>

Jawapan (a)

(b)

P:

Transformer injak naik.

Q:

Transformer injak turun.

i.

ii. Is = 0.12 A

iii. Kuasa terlesap = I2R = 0.0072 W

iv. 43.2 W

v.

atau

(43.2 – 0.0072) W = 43.19 W

Kecerahan hampir normal atau normal.

<< >>

Projek Jawab Untuk Jaya Pahang 2006

1. Rajah berikut menunjukkan sebatang rod kuprum PQ yang berada dalam Keseimbangan di atas landasan logam apabila satu arus sedang mengalir melalui rod kuprum itu.

(a) (i) Mengapakah landasan perlu dibuat daripada logam? …………………………………………………………………………………… [1 markah]

(ii) Lengkapkan Rajah di atas dengan menandakan arah bagi berat rod kuprum, daya magnet dan tindak balas normal [2 markah] (iii) Nyatakan satu faktor yang mempengaruhi magnitud daya magnet itu. …………………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Seorang murid meramalkan, “Apabila suis dipadamkan rod kuprum akan menggelongsor turun landasan logam dan satu daya gerak elektrik diaruh merentasi rod kuprum itu. (i) Mengapakah rod kuprum menggelongsor turun landasan logam? …………………………………………………………………………………… [2 markah] (ii) Terangkan bagaimana d.g.e. teraruh merentasi rod kuprum dihasilkan. …………………………………………………………………………………… [2 markah]

Modul Latihtubi

<< >>


Skema Jawapan a)

b)

(i) Melengkapkan litar elektrik (ii) Aplikasi Petua Tangan Kiri Fleming; Daya magnet ke kiri (iii) Kekuatan magnet, arus elektrik dan panjang rod kuprum. (Pilih mana-mana 1) (i) Tiada arus mengalir melalui rod kuprum, tiada daya magnet. Komponen berat rod sepanjang landasan menariknya turun landasan. (ii) Pemotongan fluks magnet berlaku. Dge teraruh. Arah dge teraruh boleh ditentukan dengan Petua Tangan Kanan Fleming.

Modul Latihtubi

<< >>

1. Sebatang besi lembut dililit dengan gegelung dawai yang disambung dengan kuasa sumber arus terus. Apabila arus dialirkan kepada gegelung tersebut, satu kesan magnet didapati pada teras besi. PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 (a) i. Apakah yang dimaksudkan dengan elektromagnet? …………………………………………………………………………. ( 2 markah) ii. Sebutkan 2 faktor yang mempengaruhi kekuatan medan magnet bagi sesuatu elektromagnet. ....................................................................................................... ( 4 markah) 'Frekuensi arus aruhan bergantung kepada perubahan fluks magnet yang berubah-ubah yang dihasilkan oleh arus ulangalik yang mengalir melalui gegelung primer.'

(b)

i.

Berdasarkan pernyataan di atas, terangkan prinsip kerja sebuah transformer. ……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………

(6 markah) ii. Terangkan dua faktor yang mempengaruhi kehilangan tenaga dalam transformer. (4 markah)

(a) Satu magnet digantung pada satu spring seperti yang ditunjukkan pada rajah di atas. 2. i.

Apakah yang dimaksudkan dengan arus aruhan? …………………………………………………………………….

( 2 markah) ii. Terangkan apa yang berlaku kepada bahagian atas silinder apabila magnet kekal dimasukkan ke dalam gegelung.

Modul Latihtubi

<< >>


8. P suis 3V B

Q

C

A RAJAH 7 Rajah 7 menunjukkan satu litar elektrik. P dan Q ialah alat pengukur elektrik. A, B dan C adalah perintang yang serupa , bernilai 10 Ω . (a) (i) Tandakan arus, I yang mengalir dalam litar itu [ 1 markah ] (ii) Nyatakan nilai d.g.e litar di atas sebelum suis dihidupkan. …………………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Nyatakan alat pengukur yang sesuai bagi (i) P:……………………………. (ii)

Q:……………………………. [ 2 markah ]

(c)

Hitungkan (i) Arus yang melalui perintang A. [ 3 markah ] (ii)

kuasa yang terlesap pada perintang C

[ 3 markah ] (d) Jika nilai bagi perintang B dan C digandakan, apakah yang akan berlaku pada : (i) bacaan alat pengukur P :................................................. (ii) bacaan alat pengukur Q:.................................................. [ 2 markah ]

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA 2006 SKEMA JAWAPAN (a) (i) Arus ditandakan dengan anak panah dari terminal positif sel kering ke terminal negatif sel kering ( pada rajah) (ii) 3 V (b) (i) P : Ammeter (ii) Q: Voltmeter (c) (i) Untuk perintang B dan C : disusun selari 1/ Rb = 1 / 10 + 1 / 10 Rb = 5 Ω Jumlah Rintangan berkesan litar = 10 + 5 = 15 Ω Arus I = 3 15 (ii)

(d) (i) (ii)

=

0.2 A

P = I2 R = 0.1 (0.1) (10) = 0.1 W bertambah berkurang

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 Voltan, V/v

Arus , I/A RAJAH 3 Rajah 3 menunjukkan graf perubahan arus terhadap voltan untuk filamen di dalam satu mentol. (a) Nyatakan hubungan antara V dan I. ……………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Apakah kuantiti fizik yang diwakili oleh nilai kecerunan graf? ……………………………………………………………………………… [1 markah] Bateri 16V

36Ω 8Ω 18Ω

RAJAH 4 (c) Bateri dalam litar mempunyai nilai d.g.e 16V dan rintangan dalamnya boleh diabaikan. (i)

Hitungkan rintangan berkesan untuk 2 perintang yang disambungkan secara selari. [1 markah]

(ii)

Arus yang mengalir dalam litar rajah 4.

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Arus keluar Arus masuk RAJAH 5 4. Rajah 5 menunjukkan suatu solenoid dan tiga kompas P, Q dan R yang diletak di sekitar gegelung. (a) Nyatakan kutub bagi hujung X dan hujung Y Hujung X: ……………………………………………………………… Hujung Y: ………………………………………………………………. [2 markah] (b) Terangkan bagaimana solenoid di atas boleh digunakan untuk menghasilkan satu magnet kekal …………………………………………………………………………… …………………………………………………………….. …………… [2 markah] (c) Cadangkan satu cara untuk menambahkan kekuatan medan magnet. ……………………………………………………………………………. [1 markah] (d) Namakan dua alat yang menggunakan prinsip elektromagnet. ……………………………………………………………………………. [2 markah]

Jumlah

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(a).

Apakah hubungan antara beza keupayaan dengan arus yang mengalir? ......................................................................................................................

(b)

[1 markah] Bina satu hipotesis untuk mengaitkan beza keupayaan dengan arus yang mengalir. ..................................................................................................................... [1 markah] (c)(i) Sebuah mentol dinyalakan selama 20 minit oleh dua buah sel kering yang bernilai 1·5V setiap satu. Arus yang mengalir ialah 1·2A. Kira tenaga yang dibekalkan kepada mentol itu. [2 markah] (ii) Jika arus mengalir melalui perintang 30Ω selama 10

minit. Berapakah tenaga haba yang dibebaskan oleh perintang itu, jika ia disambungkan kepada bekalan kuasa 6V . [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 5. Rajah berikut menunjukkan sebatang rod kuprum PQ yang berada dalam Keseimbangan di atas landasan logam apabila satu arus sedang mengalir melalui rod kuprum itu.

(a) (i) Mengapakah landasan perlu dibuat daripada logam? …………………………………………………………………………………… [1 markah]

(ii) Lengkapkan Rajah di atas dengan menandakan arah bagi berat rod kuprum, daya magnet dan tindak balas normal [2 markah] (iii) Nyatakan satu faktor yang mempengaruhi magnitud daya magnet itu. ……………………………………………………………………………………

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 [1 markah] (b) Seorang murid meramalkan, “Apabila suis dipadamkan rod kuprum akan menggelongsor turun landasan logam dan satu daya gerak elektrik diaruh merentasi rod kuprum itu? (i) Mengapakah rod kuprum menggelongsor turun landasan logam? …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… [2 markah] (ii) Terangkan bagaimana d.g.e. teraruh merentasi rod kuprum dihasilkan. …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………… [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 SKEMA JAWAPAN a) (i) Melengkapkan litar elektrik (ii) Aplikasi Petua Tangan Kiri Fleming; Daya magnet ke kiri (iii) Kekuatan magnet, arus elektrik dan panjang rod kuprum. (Pilih mana-mana 1) b) (i) Tiada arus mengalir melalui rod kuprum, tiada daya magnet. Komponen berat rod sepanjang landasan menariknya turun landasan. (ii) Pemotongan fluks magnet berlaku. Dge teraruh. Arah dge teraruh boleh ditentukan dengan Petua Tangan Kanan Fleming.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL JOHOR 2005 Rajah 2.1 dan 2.2menunjukkan dua buah litar elektrik ringkas yang mengandungi dua buah mentol 5W,berintangan 4 Ω dan sebuah reostat yang boleh melaras rintangan dari 0 hingga 50 ohm. bateri

Reostat, (0 – 50 Ω)

Mentol , 5W

Rajah 2.1

Rajah 2.2

Apabila rintangan reostat menjadi 50 Ω, didapati kedua-dua mentol dalam Rajah 2.1 dan 2.2 akan menyala. Apabila rintangan pada pada reostat diturunkan menjadi 7Ω pada rajah 2.2 , mentol mula tidak menyala. Apabila rintangan pada reostat pada Rajah 2.1 diturunkan sehingga menjadi 1.0 Ω , kedua-dua mentol juga tidak menyala. a)

i)

Apakah yang dimaksudkan dengan rintangan ? [1 markah]

ii)

Daripada keadan di atas, nyatakan perbandingan di antara keduadua rajah tersebut dan nyatakan satu konsep fizik yang berkaitan dengan beza keupayaan adan arus yang dapat menerangkan keadaan ini. [5markah]

b)

Satu alat pemanas di dalam bilik mandi memerlukan kuasa 2400W untuk memanaskan elemen pemanas di dalamnya. (i) Hitungkan arus yang mengalir di dalam elemen pemanas tersebut jika beza keupayaan di rumah ialah 240 V. [2 markah] (ii)

Jika penggunaan alat pemanas ini ialah selama 1 jam 30 minit sehari, kirakan bayaran tenaga elaktrik jika kadarnya ialah 0.28 sen

MODUL LATIHTUBI

<< >>


bagi setiap 1 kWj. [2 markah] SKEMA JAWAPAN

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1

2. (a) (i) Rintangan ialah nisbah beza keupayaan dengan arus.

1

(ii) Rajah 2 (a): Mentol disusun secara selari

1

Rajah 2 (b): Mentol disusun secara sesiri

1

Susunan rheostat bagi kedua-dua rajah adalah selari dengan mentol. Rintangan berkesan (Jumlah rintangan) dalam Rajah

1

2(a)

adalah lebih kecil daripada rintangan berkesan dalam Rajah 2 (b) Konsep: Jumlah rintangan berkesan dalam litar.

1

(b) (i) P = VI 2400 = 240 I I = 10 A (ii) E = Pt = (2400 x 1.5 x 0.28 ) / 1000 = RM 1.01

1 1 1 1 (c)

10 markah Pilih manamana pengubahsuaian dan keterangan yang betul

Pengubahsuaian 1. menambah kekuatan medan magnet 2. menambah bilangan lilitan 3. diameter dawai lebih besar 4. menambah teras besi lembut 5. komponen bahan lebih ringan 6. bateri kompak cas semula 7. bateri lebih berkuasa 8. roda (diameter / lebar) lebih kecil 9. sambungan bateri dan motor 10. diameter gelung lebih kecil / rapat

Keterangan Menambah penghasilan arus aruhan Menambah pemotongan fluks Mengurangkan rintangan dalam Memadatkan fluks magnet Mengurangkan geseran di permukaan jalan Mengumpul lebih banyak tenaga Menambah magnitud arus Mengurangkan geseran Mengurangkan rintangan dawai Pemotongan fluks lebih baik

Jumlah 20

MODUL LATIHTUBI

<< >>


4 Rajah berikut menunjukkan sebuah transformer unggul. Beza keupayaan 12 V a.u dibekalkan pada gegelung primer. (a) Apakah yang dimaksudkan dengan transformer unggul? [1 markah] (b) Terangkan bagaimana arus aruhan terhasil pada gegelung sekunder [3 markah] (c) Terangkan satu cara untuk mengubahsuai transformer biasa menghampiri transformer unggul. [2 markah] (d)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Berdasarkan jadual di atas ; (i) Terangkan kesesuaian ciri-ciri tarnsformer untuk digunakan sebagai bekalan kuasa kepada jangka masa detik makmal sekolah. (ii) Tentukan transformer yang paling sesuai untuk digunakan sebagai bekalan kuasa kepada jangka masa detik makmal sekolah dan berikan sebab bagi pilihan anda. [10 markah] (e) Kuasa elektrik sebanyak 110 kW dibekalkan melalui kabel dengan beza keupayaan10 kV. Rintangan kabel itu adalah 10 Ω . Hitungkan (i) arus yang mengalir melalui kabel itu [2 markah] (ii) kecekapan sistem penghantaran kuasa elektrik [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 4. a) Transformer yang mempunyai kecekapan 100 %. Kuasa input sama dengan kuasa output. b) Arus ulangalik mengalir dalam gegelung primer. Teras besi menjadi elektromagnet. Arus ulangalik menyebabkan teras besi mengalami perubahan fluks magnet. Perubahan fluks magnet teras besi dipindahkan ke gegelung sekunder. Perubahan fluks magnet pada gegelung sekunder mengaruhkan arus aruhan dalam gegelung sekunder c) Menggunakan rekabentuk teras besi yang tiada pembocoran fluks magnet. Semua fluks magnet dari gegelung primer dipindahkan ke gegelung sekunder. d) Pilih teras besi lembut lebih senang dimagnet dan dinyahmagnetkan.// kehilangan histerisis lebih kecil. Pilih teras berlamina supaya arus pusar tidak dapat mengalir dalam teras yang berlamina Pilih kuprum sebagai bahan dawai gegelung kerana ia merupakan konduktor dan tiada rintangan, supaya kelesapan haba dapat dielakkan transformer Voltan output, Vs = Ns x Vp Np W6V X 9600 V Y6V Z 9600 V Pilih transformer W kerana teras besi lembut dan berlamina yg digunakan. Bahan dawai gegelung ialah kuprum dan nisbah Ns : Np menghasilkan voltan output 6 V. e) (i) Arus = 110 kW/10 kV = 11 A (ii) Kadar kelesapan haba = I2 r = 112 x 10 = 1210 W = 1.21 kW Kecekapan sistem penghantaran kuasa elektrik = 110-1.21/ 110 = 98.9%

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. Rajah di bawah menunjukkan bateri dengan daya gerak elektrik 9 V disambung kepada satu litar elektrik.

(a) (i) Apakah maksud daya gerak elektrik sebuah bateri? [1 markah] (ii) Nyatakan perubahan bacaan ammeter dan voltmeter apabila rintangan reostat ditambahkan. [2 markah] (ii) Jelaskan perubahan tersebut dalam konteks struktur binaan sebuah bateri. 2 markah] (b)

Jadual di atas menunjukkan ciri-ciri dawai X, Y dan Z yang masing-masing mempunyai luas keratan rentas yang sama. Ramalkan dawai yang paling sesuai dijadikan gegelung filamen dalam mentol lampu dan berikan sebab bagi pilihan anda.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA 8 a)

(i) Jumlah tenaga elektrik yang akan dihasilkan oleh sebuah bateri apabila cas sebanyak 1C mengalir melaluinya. (ii) Bacaan ammeter berkurang, tetapi bacaan voltmeter bertambah (iii) Kerana terdapat rintangan dalam bateri. Jika pengaliran arus elektrik melalui litar berkurangan, kesan penurunan voltan merentasi rintangan dalam akan berkurang juga. Oleh itu beza keupayaaan merentasi bateri akan bertambah.

b)

Gegelung filamen harus mempunyai takat lebur yang tinggi, supaya boleh tahan panas, tidak lebur dan terputus. Gegelung harus mempunyai kerintangan yang tinggi. Untuk suatu nilai rintangan tertentu, panjang dawai gegelung filamen akan menjadi lebih pendek jika nilai kerintangannya tinggi. Pada suhu tinggi, pengembangan juga harus diambil kira. Jika bahan dengan kadar pengembangan yang sederhana digunakan, panjang gegelung filamen tidak akan bertambah begitu pesat pada suhu yang tinggi. Gegelung filamen yang berketumpatan rendah dapat menjadikan isipadu gegelung yang lebih kecil untuk suatu jisim yang tertentu. Dawai Y dipilih kerana ia mempunyai ketumpatan sederhana tinggi, takat lebur dan kerintangan paling besar serta kadar pengembangan yang sederhana.

MODUL LATIHTUBI

<< >>

Logam W X Y

Ketumpatan (kg m-3) 2 750 2 700 8 500

Kerintangan (Ω m) 1.3 x 10-8 2.4 x 10-5 1.8 x 10-7

Kekuatan ketegangan (N m-2) 7.7 x 108 8.0 x 107 3.5 x 107

JADUAL 2 1.

Anda bekerja dengan sebuah syarikat pembinaan kabel elektrik. Syarikat tempat anda bekerja meminta anda mengkaji 4 jenis logam yang akan digunakan untuk kesesuaian dalam pembinaan sistem rangkaian grid nasional seperti dalam Jadual 2 . (a) Terangkan kelebihan menggunakan sistem grid nasional untuk penyaluran tenaga elektrik. [3 markah] (b) Biasanya kabel diperbuat daripada dua jenis logam untuk dijadikan kabel penghantaran tenaga elektrik. Tentukan ciri-ciri kabel yang paling sesuai. Seterusnya nyatakan dua kabel yang akan digunakan untuk membina kabel penghantaran tenaga elektrik daripada Jadual 2 di atas. [10 markah] (c) Sebuah stesen kecil membekalkan 1050 kW kuasa pada voltan 60kV ke sebuah kilang melalui kabel yang mempunyai jumlah rintangan 40 ohm, kirakan (i) arus yang mengalir melalui kabel (ii) jumlah kuasa yang hilang dari kabel itu [4 markah] (d) Dunia akan mengalami krisis tenaga pada masa akan datang. Oleh itu kajian giat dijalankan untuk mencari sumber alternatif yang boleh diperbaharui. Nyatakan contoh sumber tenaga yang boleh diperbaharui dan jelaskan faedahnya kepada manusia. [3 markah]

<< >>


1. Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara arus yang mengalir melalui satu dawai perintang, I dengan panjang dawai, l. Susunan radas adalah seperti ditunjukkan dalam RAJAH 1. Dengan menggerakkan sesentuh (jokey ), arus I boleh diubah-ubahkan dan panjang dawai l , yang sepadan diukur. Dawai perintang PQ

P

S

Panjang, PS = l

Q Jokey

mA Bacaan Ammeter, I = 100 mA

RAJAH 1 RAJAH 1 hingga RAJAH 5, menunjukkan panjang dawai l (= PS) yang sebenar digunakan untuk lima nilai arus, I yang berlainan.

Dawai perintang P

Q S

mA Bacaan Ammeter, I = 125 mA

RAJAH 2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Dawai perintang

P

Q

S mA Bacaan Ammeter, I = 167 mA

RAJAH 3

Dawai perintang P

Q

S mA Bacaan Ammeter, I = 250 mA

RAJAH 4

Dawai perintang P

Q

S

mA Bacaan Ammeter , I = 500 mA

RAJAH 5

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(a) Berdasarkan huraian di atas, nyatakan (i) Pemboleh ubah yang dimanipulasi.

(ii)

…………………………………………………………… ( 1 markah ) Pemboleh ubah yang bergerak balas.

(iii)

…………………………………………………………………… ( 1 markah) Berikan satu pemboleh ubah dimalarkan dalam eksperimen ini. …………………………………………………………………….. ( 1 markah)

(b) Bagi setiap RAJAH 1 hingga RAJAH 5, ukur panjang dawai , l . 1 Rekodkan keputusan anda serta nilai I dan yang sepadan dalam satu jadual l yang sesuai. ( 7 markah) (c) Pada kertas graf, lukiskan graf

1 melawan I. l

( 5 markah) (d) Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara l and I. ( 1 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Bacaan Ammeter, I / mA

Panjang dawai, l / cm

100 125 167 250 500

12.7-12.9 10.1-10.3 7.5-7.7 5.0-5.2 2.5-2.7

1. 2. 3. 4. 5. 6.

1 / cm −1 l 0.078 0.098 0.131 0.196 0.385

semua ukuran betul [ 2 markah ] semua ukuran satu tempat perpulohan dalam cm [ 1 markah ] semua kiraan bagi 1/l betul [ 1 markah ] semua kiraan konsisten bilangan tempat perpuluhan dan munahsabah [1 markah ] jadual dgn 3 lajur yang sesuai [ 1 markah ] semua lajur dgn kuantiti fizik dan unit betul [ 1 markah ]

(a) Berdasarkan huraian di atas, nyatakan i. Pemboleh ubah yang dimanipulasi. …Arus……………………………………………………….. ( 1 markah ) ii. Pemboleh ubah yang bergerak balas. ……Panjang dawai………………………………………… ( 1 markah) iii. Berikan satu pemboleh ubah dimalarkan dalam eksperimen ini. ……Jenis bahan dawai / diameter dawai… ……………….. ( 1 markah) (b) Bagi setiap RAJAH 1 hingga RAJAH 5, ukur panjang dawai , l . 1 Rekodkan keputusan anda serta nilai I dan yang sepadan dalam satu jadual l yang sesuai. Lihat jadual di atas ( 7 markah) (c) Pada kertas graf, lukiskan graf

1 melawan I. l

Lihat graf

( 5 markah)

(d) Berdasarkan graf anda, nyatakan hubungan antara l and I. I berkadar songsang dengan l // I berkadar terus dangan

1 l

( 1 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 TRIAL KEDAH 2005 1 Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk menyiasat hubungan antara rintangan, R, dan arus, I, dalam suatu litar yang mengandungi sel kering yang mempunyai rintangan dalam. Pelajar itu menyediakan susunan radas seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.1. Sel kering

A

Perintang R

RAJAH 1.1 Pelajar itu memulakan eksperimen dengan menggunakan perintang R yang bernilai 2.6 Ω dan didapati bacaan ammeter adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.2. Langkah di atas diulangi dengan menggunakan perintang R yang bernilai 3.0 Ω, 4.5 Ω, 7.0 Ω dan 10.3 Ω. Bacaan ammeter, I, yang sepadan dengan nilai-nilai R yang berbeza ditunjukkan pada Rajah 1.3, Rajah 1.4, Rajah 1.5 dan Rajah 1.6.

Bacaan ammeter semasa R = 2.6 Ω RAJAH 1.2


MODUL LATIHTUBI

<< >>


Bacaan ammeter semasa R = 4.5 Ω

Bacaan ammeter semasa R = 7.0 Ω

RAJAH 1.4

RAJAH 1.5


(a) Bagi eksperimen yang diterangkan, kenal pasti (i)

pembolehubah dimanipulasikan

(ii)

................................................................................................................................... [1 markah] pembolehubah bergerak balas

................................................................................................................................... [1 markah] (iii) pembolehubah yang dimalarkan

(b)

................................................................................................................................... [1 markah] Berdasarkan Rajah 1.2, Rajah 1.3, Rajah 1.4, Rajah 1.5 dan Rajah 1.6 di halaman 2 dan 3, tentukan bacaan ammeter, I, bagi nilai-nilai R yang sepadan dan hitungkan nilai

1 . I

Jadualkan keputusan anda bagi R, I dan

1 bagi setiap nilai R pada ruang di bawah. I [6 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c)

Pada kertas graf di halaman 5, lukiskan graf R melawan

1 . I [5 markah]

(d)

Menggunakan graf anda, nyatakan hubungan antara R dengan I.

(e)

..................................................................................................................................... [1 markah] Nyatakan satu langkah berjaga-jaga dalam eksperimen ini. ..................................................................................................................................... [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN

BAHAGIAN A Markah 1

1 (a)(i) 1

1

1

Menyatakan pemboleh ubah bergerak balas dengan betul Arus / I

1

Menyatakan satu pemboleh ubah dimalarkan Suhu / Sel / M

(ii) 1 (iii) 6

Menyatakan pembolehubah dimanipulasikan dengan betul Rintangan / R

(b) 6

1 Menjadualkan R, I dan I dengan betul dalam jadual menunjukkan R sebagai pembolehubah dimanipulasikan dan I sebagai pembolehubah bergerak balas Berikan satu berdasarkan kepada perkara berikut A Rangka R dan I ditunjukkan : B Menyatakan unit R dan I betul C Semua nilai I betul (3 atau 4 nilai betul Beri ) D Nilai I tekal kepada 2 t.p. E Semua nilai F Semua nilai

1 I 1 I

Beri Beri Beri Beri Beri

betul

betul kepada 2 @ 3 t.p.

R/Ω

I/A

2.6 3.0 4.5 7.0 10.3

0.48 0.42 0.30 0.20 0.14

Beri 1 I

/ A-1

2.08 2.38 3.33 5.00 7.14

Pemberian skor : Bilangan 7 6 4–5 3 2

Skor 6 5 4 3 2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1 Jumlah markah penuh 6 5

(c) 5

1

1 Melukis graf R melawan I yang sempurna Beri berdasarkan kepada perkara berikut. A R pada paksi-y dan 1 I

Beri

pada paksi-x

B Menyatakan unit pembolehubah dengan betul Beri C Kedua-dua paksi mesti mempunyai skala yang seragam dan tidak ganjil Beri D 5 titik diplot dengan betul (3 atau 4 titik diplot dengan betul Beri )

Beri

E satu garis lurus penyesuaian terbaik dan licin Beri F saiz minimum sekurang-kurangnya 5 x 4 petak 2 cm x 2 cm (Dikira dari asalan hingga titik akhir)

Beri

Pemberian skor : Bilangan 7 5-6 3-4 2 1

Skor 5 4 3 2 1 (terima paksi terbalik)

Jumlah markah penuh 5 1

(d) 1 Menyatakan hubungan dengan betul 1 R bertambah secara linear dengan I

1

(e) 1 Menyatakan satu langkah berjaga-jaga dengan betul Guna arus kecil / Matikan suis sebaik sahaja bacaan diambil /

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Pastikan semua sambungan mesti ketat * Tolak mengelakkan ralat paralaks / Membetulkan ralat sifar JUMLAH 16

Graf R melawan

1 I

MODUL LATIHTUBI

<< >>


. RAJAH 8 menunjukkan sel-sel elektrik yang digunakan untuk menyalakan lampu.

Sel elektrik

(a) Lampu kurang cerah

RAJAH 8

(b) Lampu lebih cerah

Perhatikan RAJAH 8 dan berdasarkannya, a) Nyatakan satu inferens yang boleh di buat. [ 1 markah ] b) Nyatakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu eksperimen penyiasatan. [ 1 markah ] c) Dengan menggunakan radas yang sesuai, terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji anda. Dalam penerangan anda, jelaskan perkara berikut: (ii) (iii) (iv) (v) (vi)

Tujuan eksperimen Pemboleh ubah yang terlibat dalam eksperimen itu Senarai radas dan bahan Susunan radas Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pemboleh ubah yang dimanipulasi dan kaedah mengukur pemboleh ubah yang bergerak balas (vii) Cara anda akan menjadualkan data (viii) Cara anda akan menganalisis data [10 marakah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


a) lampu lebih cerah bila litar mengandungi lebih sel yang disambung bersiri. [1] b) Semakin tinggi voltan bekalan, semakin tinggi arus yang mengalir. // Semakin banyak sel disambung bersiri, semakin tinggi voltan / arus yang mengalir. [1] c) i) Tujuan : Mengkaji HUBUNGAN antara B.U./ voltan, V dengan arus I dalam suatu konduktor. [1] ii) P.U.M. = V / I ; P.U.B. = I / V [1] ; PU dimalarkan = rintangan konduktor/ dawai eureka/ panjang dawai [1] iii) dan (iv) --(rajah) [1] + [1] bateri

suis

ammeter

A

Dawai penyambung Dawai eureka

voltmeter (v)

(vi)

reostat

V

Reostat diselaraskan supaya bacaan voltmeter, V ialah 0.2 V, dan bacaan ammeter yang sepadan, I dicatat. Prosedur diulangi untuk nilai V = 0.4 V, 0.6V , 0.8 V, 1.0 V, dan nilai bacaan I yang sepadan dicatatkan. [2] Jadual : Voltan, V / V 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0

Arus, I / A

[2] I

(vii) Lukisan paksi : [1]

V

MODUL LATIHTUBI

<< >>


TRIAL MELAKA 2005 2. Seorang pelajar sedang mengayuh basikal pada waktu malam. Rajah 4 menunjukkan sebuah dinamo dipasang pada basikal tersebut. Rajah 5 menunjukkan lampu basikalnya adalah sangat terang apabila menuruni jalan yang condong berbanding dengan jalan yang mendatar.

Menggunakan maklumat ini; (a) buat satu inferens yang sesuai

[1 markah]

(b) nyatakan satu hipotesis yang sesuai dan boleh disiasat

[1 markah]

(c) terangkan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda dengan menggunakan dawai bertebat ,magnet dan lain-lain radas . Dalam penerangan anda jelaskan perkara berikut: (i) (ii) (iii) (iv) (v) (vi) (vii)

tujuan eksperimen pembolehubah yang terlibat dalam eksperimen itu senarai radas dan bahan susunan radas prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerak balas cara bagaimana anda menjadualkan data cara bagaimana anda menganalisis data [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


mentol P

dawai

R

Sel kering

suis

RAJAH 5 1. Seorang pelajar sedang menyediakan satu permainan mudah iaitu sebuah model litar penghantaran elektrik. Dia menggunakan sebiji mentol yang disambungkan kepada suis dan bateri sel kering. Jika klip P digerakkan ke arah R dia mendapati nyalaan mentol semakin malap Berdasarkan pemerhatian di atas: (a) Nyatakan inferens yang boleh dibuat. (b) Binakan satu hipotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan. (c) Huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk mengkaji hipotesis anda itu. Dalam huraian anda nyatakan dengan jelas tentang perkara-perkara berikut: a. b. c. d. e. f. g. h. i. j.

Tujuan eksperimen Pemboleh ubah eksperimen Definisi pemboleh ubah secara operasi Senarai radas dan bahan Susunan radas Kaedah mengawal pemboleh ubah dimanipulasi Kaedah mengukur pemboleh ubah bergerak balas Ulangan eksperimen Penjadualan data Menganalisis data.

[12 markah] KERTAS SOALAN TAMAT

MODUL LATIHTUBI

<< >>

U

Soalan 2 Magnet Bar

Magnet Bar

U

S S

Gegelung Gegelung G Galvanometer

G Galvanometer

Rajah menunjukkan kedudukan jarum penunjuk galvanometer apabila sebatang magnet bar dijatuhkan dari dua ketinggian yang berlainan. Diperhatikan bahawa pesongan jarum galvanometer berbeza apabila magnet dijatuhkan dari ketinggian berbeza. Berdasarkan pemerhatian itu, (a) Nyatakan inferens yang boleh dibuat [ 1 markah ] (b) Binakan hopotesis yang sesuai untuk suatu penyiasatan [ 1 markah ] (c) Dengan menggunakan radas seperti gegelung, galvanometer dan lainlain, huraikan satu rangka kerja eksperimen untuk menguji hipotesis anda itu. Dalam penerangan anda, nyatakan dengan jelas tentang perkara yang berikut. (i) Tujuan eksperimen (ii) Pembolehubah eksperimen (iii) Senarai radas dan bahan (iv) Susunan radas (v) Prosedur eksperimen termasuk kaedah mengawal pembolehubah yang dimanipulasi dan kaedah mengukur pembolehubah bergerakbalas. (vi) Cara anda menjadual data (vii) Cara anda menganalisis data [ 10 markah ]

<< >>


Rajah 6 Rajah 6 menunjukkan satu magnet digantung pada satu spring pusar K dan diayunkan secara menegak dalam satu solenoid yang disambungkan kepada sebuah galvanometer sifar-tengah. (a) Semasa magnet sedang berayun dalam solenoid, namakan fenomena yang berlaku dalam solenoid tersebut. [1 markah] (b) Apakah yang berlaku kepada jarum galvanometer ? Terangkan.

[2 markah]

(c) Apakah pemerhatian yang dapat dibuat pada jarum galvanometer jika spring K digantikan dengan spring yang lebih keras. Terangkan mengapa terjadi demikian. [3 markah] (d)

Rajah 7 Rajah 7 menunjukkan satu arus ulang alik yang mempunyai frekuensi 50 Hz. Hitung jumlah haba yang dihasilkan jika arus itu dialirkan dalam sebuah perintang 10 selama 1 minit. [3 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 12 Rajah 1 di atas menunjukkan empat perintang yang disambungkan kepada satu bateri dge, 3V. Ammeter menunjukkan bacaan 0.3 A. (i) Nyatakan takrifan rintangan dalam bateri.

[1 markah]

(ii) Berapakah rintangan dalam sel itu ?

[2 markah]

(iii) Terangkan apa yang berlaku kepada bacaan ammeter jika perintang 6 digantikan dengan perintang 5

. [2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Daya Saling Tindakan Antara Konduktor Yang Membawa Arus Dengan Medan Magnet

1.

Apabila satu dawai / konduktor yang membawa arus diletakkan dalam medan magnet kekal, terjadi satu saling tindakan antara kedua-dua medan magnet lalu menghasilkan satu medan ________________ . Hal ini akan menyebabkan satu ________________ tidak seimbang dalam medan magnet paduan. ________________ ini akan menolak dawai tersebut.

2.

Jika gegelung yang membawa arus diletakkan dalam medan magnet kekal, ________________ akan terhasil pada kedua-dua lengan gegelung dalam arah yang bertentangan. Hal ini akan menghasilkan suatu daya putaran yang memutar gegelung. Prinsip ini digunakan dalam ________________ .

3.

Gunakan Peraturan Tangan Kiri Fleming untuk menentukan arah daya pada dawai yang membawa arus pada gambar rajah di bawah.

Modul Latihtubi

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 .

Soalan penilaian 1.

Penjana elektrik ialah suatu ________________ yang menukarkan _______________ kepada tenaga _______________.

2.

Prinsip kerja penjana berdasarkan ________________________ oleh konduktor.

3.

Pemotongan fluks menghasilkan __________________.

4.

Penentuan arah arus aruhan berdasarkan Aturan _____________________ .

5.

Terdapat dua jenis penjana iaitu penjana arus _______________ dan penjana arus __________________.

6.

Sebutan lain untuk penjana adalah __________________.

7.

Nyatakan Hukum Lenz. ___________________________________________________________

8. Nyatakan faktor-faktor yang mempengaruhi magnitud d.g.e aruhan. ___________________________________________________________

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 PERBANDINGAN DI ANTARA PENJANA a.t DAN PENJANA a.u

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Keelektromagnetan 1.

Arus yang mengalir melalui satu konduktor akan menghasilkan satu medan magnet di sekitar konduktor tersebut.

2.

Medan magnet ialah kawasan di sekitar satu magnet atau satu konduktor yang membawa arus di mana satu daya magnet akan bertindak pada satu bahan magnet.

3.

Medan magnet terdiri daripada garis magnet atau fluks magnet.

4.

Arah medan magnet adalah arah daya magnet yang bertindak pada kutub utara yang bergerak dalam medan magnet itu.

5.

Corak medan magnet yang terhasil di sekeliling konduktor berarus adalah mengikut bentuk konduktor tersebut. Arah medan magnet dalam konduktor boleh ditentukan dengan: (a)

Hukum Genggaman Tangan Kanan Jika tangan kanan digenggam supaya ibu jari menunjukkan arah arus dalam konduktor, maka jari-jari lain yang bergulung menunjukkan arah medan magnet.

(b)

Peraturan Skru Gabus Maxwell Jika skru gabus bergerak pada arah arus apabila diputarkan, maka arah putaran menunjukkan arah medan magnet.

6.

Elektromagnet adalah magnet yang terhasil apabila satu teras besi lembut dililitkan dengan gegelung dawai bertebat dan arus mengalir melalui gegelung dawai bertebat tersebut.

7.

Teras besi lembut hanya berfungsi seperti magnet apabila arus mengalir melalui gegelung dawai yang mengelilinginya. Teras besi lembut akan kehilangan kemagnetannya apabila arus berhenti mengalir.

8.

Prinsip kesan elektromagnet digunakan dalam alat-alat seperti loceng elektrik, mesin pembasuh, senapang stapler elektrik, cuping telinga telefon dan lain-lain lagi.

9.

Apabila arus mengalir melalui satu solenoid (gegelung dawai), satu medan magnet dihasilkan. Corak medan ini sama seperti corak medan magnet sebuah magnet bar. Kemagnetan akan hilang apabila pengaliran arus melalui gegelung solenoid dimatikan.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


10. Kekuatan medan magnet solenoid bergantung kepada: (a)

magnitud arus elektrik yang mengalir.

(b)

bilangan lilitan gegelung solenoid tersebut.

(c)

teras besi lembut.

11. Kutub-kutub pada solenoid boleh ditentukan seperti berikut: (a)

Jika anda memandang satu hujung solenoid dan mendapati arus mengalir melalui gegelung pada arah lawan jam, kutubnya adalah utara.

(b)

Jika anda memandang satu hujung solenoid dan mendapati arus mengalir melalui gegelung pada arah ikut jam, kutubnya adalah selatan.

Daya Saling Tindakan Antara Konduktor Yang Membawa Arus Dengan Medan Magnet NOTA 1. 2.

3.

Apabila suatu dawai membawa arus elektrik, satu medan magnet terhasil di sekelilingnya. Jika dawai tersebut diletakkan dalam medan magnet kekal, satu saling tindakan antara medan magnet kekal dengan medan magnet di sekeliling dawai akan terjadi dan suatu medan lastik dihasilkan. Satu daya tidak seimbang terhasil dalam medan magnet paduan itu. Daya ini akan menolak dawai tersebut.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 1

Rajah di atas menunjukkan medan magnet dawai membawa arus dalam medan magnet kekal.

Rajah 2: Daya tindakan medan lastik

4.

5. 6.

Dengan merujuk kepada Rajah 2, garis magnet yang rapat menunjukkan medan magnet yang kuat, manakala garis medan magnet yang lebih jarang menandakan medan magnet yang lemah. Daya paduan ke bawah yang terhasil akan menolak dawai dari kawasan medan magnet kuat ke kawasan medan magnet lemah. Apabila gegelung yang membawa arus diletakkan dalam medan magnet kekal, daya tolakan yang terhasil pada kedua-dua lengan gegelung dalam arah yang bertentangan akan menghasilkan daya putaran yang memutarkan gegelung. Prinsip ini digunakan dalam motor elektrik.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


7.

Arah daya saling tindakan boleh ditentukan secara praktik dengan menggunakan Peraturan Tangan kiri Fleming.

Rajah 3: Peraturan Tangan Kiri Fleming

i. ii. iii. iv.

Ibu jari, jari telunjuk dan jari hantu tangan kiri berserenjang antara satu sama lain. Jari telunjuk menunjuk ke arah medan magnet (utara ke selatan). Jari hantu menunjuk ke arah arus. Ibu jari akan menunjukkan ke arah daya yang bertindak.

Aruhan Elektromagnet NOTA 1.

Aruhan elektromagnet adalah penghasilan daya gerak elektrik (d.g.e) dalam satu konduktor apabila terdapat perubahan fluks magnet dan gerakan relatif antara konduktor dan medan magnet.

2.

Hukum aruhan elektromagnet Faraday menyatakan bahawa satu daya gerak elektrik akan teraruh dalam satu litar elektrik apabila terdapat satu perubahan fluks magnet yang berkaitan dengan litar elektrik itu.

3. Magnitud d.g.e aruhan adalah bergantung pada perubahan fluks magnet. 4.

Faktor-faktor yang mempengaruhi magnitud d.g.e aruhan ialah. i. Kekuatan magnet - Magnet yang lebih kuat akan menghasilkan d.g.e aruhan yang lebih tinggi kerana ketumpatan fluks adalah

MODUL LATIHTUBI

<< >>


lebih tinggi. ii. Bilangan lilitan gegelung - Bilangan lilitan gegelung yang lebih banyak akan menghasilkan d.g.e aruhan yang lebih tinggi. iii. Laju relatif antara gegelung dengan magnet - Laju relatif yang lebih tinggi akan menghasilkan d.g.e aruhan yang lebih tinggi kerana kadar perubahan fluks magnet adalah lebih tinggi. D.g.e adalah sifar apabila magnet pegun dalam gegelung. iv. Diameter gegelung - Diameter gegelung yang lebih besar akan menghasilkan d.g.e aruhan yang lebih tinggi kerana kadar pemotongan fluks magnet yang lebih tinggi. 5. Hukum Lenz menyatakan bahawa arah d.g.e aruhan adalah bergantung kepada arah perubahan fluks magnet.

Keelektromagnetan: Transformer NOTA 1.

Transformer adalah alat untuk mengubahkan voltan satu sumber arus ulang alik tanpa perubahan frekuensi arus ulang alik itu. Transformer memindahkan tenaga elektrik dari satu litar arus ulang alik kepada satu litar yang lain dengan perubahan beza keupayaan dan arus, tanpa perubahan frekuensi.

2.

Transformer terdiri daripada dua litar berasingan yang mempunyai pautan magnet pada satu teras besi lembut berlamina seperti dalam rajah di atas. (a) Litar primer terdiri daripada gegelung primer dawai bertebat yang dibekalkan dengan beza keupayaan input daripada satu sumber arus ulang alik. (b) Litar sekunder terdiri daripada gegelung sekunder dawai bertebat yang membekalkan beza keupayaan output dalam arus ulang alik. Prinsip transformer adalah berdasarkan aruhan saling. (a) Apabila arus ulang alik mengalir dalam gegelung primer,

3.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


perubahan fluks magnet yang sama dengan frekuensi arus ulang alik itu terhasil. (b) Fluks magnet daripada gegelung primer ditumpukan oleh teras besi serta dihubungkan dengan gegelung sekunder. (c) Perubahan fluks magnet itu menghasilkan d.g.e. teraruh dalam litar sekunder, menurut Hukum Faraday. (d) Arah arus aruhan dalam transformer adalah sentiasa menentang perubahan arus yang menghasilkan arus aruhan itu, iaitu menurut Hukum Lenz. (e) Frekuensi arus primer dan arus sekunder adalah sama. Aruhan saling ialah penghasilan d.g.e. aruhan dalam satu litar akibat daripada perubahan pengaliran arus menerusi satu litar lain yang berhampiran serta mempunyai pautan magnet.

4.

Terdapat dua jenis transformer, iaitu transformer injak naik dan transformer injak turun: (a) Transformer injak naik mempunyai beza keupayaan output yang lebih tinggi daripada beza keupayaan input kerana bilangan lilitan gegelung sekunder adalah lebih tinggi daripada bilangan lilitan gegelung primer. (b)

Tr Transformer injak turun mempunyai beza keupayaan output yang lebih rendah daripada beza keupayaan input kerana bilangan lilitan gegelung sekunder adalah lebih rendah daripada bilangan lilitan gegelung primer.

Contoh :

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah di atas ialah satu litar elektrik dengan sebuah transformer. Hitungkan beza keupayaan output transformer itu serta huraikan kecerahan mentol.

Penyelesaian :

5.

= 20 V Transformer unggul mempunyai kecekapan 100%. Transformer unggul boleh memindahkan kesemua tenaga elektrik dari gegelung primer kepada gegelung sekunder. Kuasa input = Kuasa output VpIp = VsIs Ip = Arus primer Is = Arus sekunder

MODUL LATIHTUBI

<< >>


5.

Transformer unggul mempunyai kecekapan 100%. Transformer unggul boleh memindahkan kesemua tenaga elektrik dari gegelung primer kepada gegelung sekunder. Kuasa input = Kuasa output VpIp = VsIs

6.

Ip = Arus primer Is = Arus sekunder Transformer praktis tidak mempunyai kecekapan 100% kerana kehilangan sebahagian tenaga elektrik. Kecekapan transformer, η

7.

Punca kehilangan tenaga dan cara meningkatkan kecekapan transformer adalah: (a) Rintangan gegelung

(b)

Rintangan kedua-dua gegelung primer dan sekunder menghasilkan haba. Punca kehilangan tenaga ini boleh dikurangkan dengan menggunakan gegelung dawai rintangan rendah seperti dawai kuprum. Arus pusar

(c)

Arus pusar ialah arus aruhan dalam teras transformer yang menyebabkan kehilangan tenaga elektrik sebagai tenaga haba. Teras berlamina dengan oksida boleh digunakan untuk menambahkan rintangan teras supaya arus pusar boleh dikurangkan. Kebocoran fluks magnet

(d)

Kebocoran fluks magnet berlaku kerana pautan magnet yang tidak lengkap. Kebocoran fluks magnet boleh dikurangkan dengan reka bentuk teras yang cekap untuk memastikan pautan magnet yang lengkap. Histeresis

Punca kehilangan histeresis adalah disebabkan oleh proses perubahan fluks magnet yang berterusan dalam teras, iaitu proses magnetan dan penyahmagnetan yang berterusan. Histeresis boleh dikurangkan dengan menggunakan teras besi lembut kerana besi lembut mudah dimagnetkan serta MODUL LATIHTUBI dinyahmagnetkan.

<< >>


Keelektromagnetan: Arus Terus dan Arus Ulang Alik

NOTA

MODUL LATIHTUBI

<< >>


ArusUlang Alik

(a)

Arus ulang alik ialah arus di manamagnitud dan arah arus itu berubah berkala dengan masa.

(b)

Vpmkd = voltan punca min kuasa dua

Vp

= voltan puncak

(c)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Ipmkd = aruspunca min kuasa dua Ip

= arus puncak

MODUL LATIHTUBI

<< >>

Cas, Arus, Medan Elektrik dan Pergerakan Cas dalam Medan Elektrik NOTA Keelektromagnetan: Cas dan Arus 1. Cas elektrik wujud dalam bentuk cas positif dan cas negatif. 2. Arus elektrik melibatkan pergerakan cas atau ion atau elektron-elektron. Unit bagi arus adalah ampere. 3. Arus elektrik adalah kadar pengaliran cas. 4. Satu Coulumb ialah kuantiti cas yang mengalir melalui sebarang titik dalam satu litar dalam masa satu saat apabila arus mengalir satu ampere.

5. 6. 7. 8. 9.

Medan elektrik ialah suatu kawasan yang mana satu cas yang berada di kawasan itu akan mengalami daya elektrik. Medan elektrik adalah disebabkan oleh cas-cas elektrik Medan elektrik diwakili oleh garis-garis daya elektrik. Arah daya elektrik yang bertindak ke atas cas positif memberikan arah medan elektrik. Corak-corak medan elektrik ditunjukkan oleh rajah di bawah.

<< >>

10. Kesan medan elektrik (a) Ayunan bola bercas dalam medan elektrik

Magnitud daya elektrik bertindak yang bertindak pada bola bergantung kepada: i. Kekuatan medan elektrik - Jika beza keupayaan di antara plat P dan Q ditambah, bola itu berayun dengan lebih cepat kerana medan elektrik ditambahkan dan sebaliknya ii. Magnitud cas pada bola (b) Nyalaan lilin dalam medan elektrik

Pengionan molekul udara di sekeliling nyalaan menghasilkan ion positif dan negatif. Ion positif yang lebih berat akan ditarik ke plat negatif. Hanya sebahagian ion akan tertarik ke plat positif disebabkan ion negatif jauh lebih ringan daripada ion positif.

<< >>

Hukum Ohm : Hubungan antara Beza Keupayaan dengan Arus yang Mengalir dalam Satu Litar Elektrik yang Lengkap NOTA A. Beza Keupayaan 1. Dalam satu litar elektrik cas akan bergerak dari satu titik ke satu titik yang lain jika terdapat beza keupayaan antara dua titik tersebut. 2. Alat untuk mengukur beza keupayaan ialah voltmeter. Unit bagi beza keupayaan ialah volt. 3. Voltmeter disambungkan secara selari merentasi dua titik dalam suatu litar. B Hukum Ohm 1. Hukum ohm menyatakan bahawa beza keupayaan V yang merentasi sesuatu konduktor adalah berkadar terus kepada arus I ,jika suhu dan sifat fizik lain adalah tetap. Maka;

2. Unit bagi rintangan ialah ohm (Ω) 3. Rintangan berkesan bagi perintang-perintang yang disambung secara sesiri ialah hasil jumlah rintangan perintang-perintang tersebut. Contoh : R1 = 3Ω,R2= 4Ω dan R3 = 7Ω Maka Rintangan berkesan (R) = (3 + 4 + 7 ) Ω = 14Ω

<< >>

4.

<< >>

Keelektromagnetan : Daya Gerak Elektrik dan Rintangan Dalam NOTA 1 Sumber elektrik dari sel elektrik mengubahkan tenaga kimia kepada tenaga . keupayaan elektrik. 2 Daya gerak elektrik (d.g.e) ialah keupayaan atau tenaga sesuatu punca . erlektrik untuk menggerakkan cas-cas elektrik dari satu terminal ke terminal yang lain. 3 D.g.e. ditakrifkan sebagai jumlah tenaga yang dibekalkan oleh suatu sel . untuk menggerakkan satu coulomb cas dari satu terminal ke terminal yang lain. 4 D.g.e juga boleh ditakrifkan sebagai bezakeupayaan yang merentasi sel . dalam keadaan litar terbuka, iaitu semasa tiada arus mengalir. 5 Nilai bezakeupayaan yang dilabel pada satu sumber elektrik ialah daya . gerak elektrik bagi sumber itu. 6 D.g.e boleh diukur dengan menggunakan sebuah voltmeter berintangan . tinggi yang disambung secara terus kepada terminal –terminal sel atau beteri itu. 7 Unit d.g.e ialah volt (V). . 8 Beza keupayaan di antara dua titik ditakrifkan sebagai kerja yang dilakukan . untuk menggerakkan satu unit cas diantara dua titik itu. 9 Perbezaan antara d.g.e dan bezakeupayaan: .

1 D.g.e adalah sama dengan jumlah bezakeupayaan seluruh litar itu. 0 .

<< >>

Takrifan bezakeupayaan 1 1 .

1 Takrifan Daya gerak elektrik 2 .

1 3 . 1 4 . 1 5 .

Rintangan dalam ialah penentangan terhadap pengaliran arus oleh elektrolit dan elektrod dalam satu sel atau bateri apabila arus mengalir. Rintangan dalam sel menyebabkan sebahagian daripada d.g.e sel hilang dalam sel bila arus sedang dibekalkan. Rintangan dalam sel menyebabkan bezakeupayaan sebanyak v hilang dalam sel . Beza keupayaan V yang terdapat pada terminal-terminal sel ialah: V = E–v E = V+v = V + Ir = IR+Ir E = I (R + r )

TIP Perkara-perkara yang perlu diingat:

1 Sel-sel bersiri menghasilkan d.g.e berkesan lebih besar. . 2 Sel-sel selari tahan lebih lama dan jumlah rintangan yang lebih kecil. . 3 Sel-sel serupa secara selari menghasilkan d.g.e satu sel. .

<< >>

Alat Pemanasan Elektrik NOTA A. Rintangan dalam konduktor yang membawa arus 1.

Kuantiti arus yang mengalir dalam sesuatu konduktor bergantung kepada beza keupayaan dan rintangan terhadap pengaliran arus. 2. Jika beza keupayaan adalah tetap, rintangan yang rendah akan menyebabkan arus yang mengalir bertambah. 3. Unit bagi rintangan ialah ohm dan simbolnya ialah omega (Ω). 4. Rintangan terhasil akibat daripada perlanggaran elektron-elektron sesama sendiri dan dengan atom-atom yang terkandung dalam sesuatu konduktor. 5. Perlanggaran ini menghasilkan tenaga haba dan menyebabkan suhu konduktor meningkat. 6. Semakin nipis atau semakin panjang konduktor, semakin tinggi rintangan dan semakin banyak haba yang dihasilkan. 7. Konsep kesan pemanasan oleh konduktor yang membawa arus digunakan dalam unsur-unsur pemanas seperti mentol filamen, seterika elektrik, cerek elektrik, alat pembakar roti, pengering rambut dan lain-lain lagi. 8. Semua alat ini mempunyai gegelung pemanas yang sama ada nipis atau panjang berlingkar . 9. Apabila arus mengalir, gegelung pemanas menukarkan tenaga elektrik kepada tenaga haba dan ini menghasilkan kesan pemanasan. B. Alat elektrik yang menggunakan unsur pemanas

Cerek elektrik

Seterika elektrik

Mentol filamen

Pembakar roti

<< >>

TIP Subtopik ini sangat ringkas dan penekanan harus diberi kepada perkaraperkara berikut: 1. Bagaimana unsur pemanas berfungsi 2. Sifat-sifat unsur pemanas 3. Pengiraan yang melibatkan kuantiti tenaga, rintangan, voltan, arus dan kuasa

<< >>

Keelektrikan : Tenaga dan Kuasa Elektrik 1. Rumus bagi tenaga elektrik ialah E = QV, di mana Q = cas yang mengalir , V= beza keupayaan. 2. Unit bagi tenaga ialah Joule (J) 3. Terdapat 4 rumus bagi mencari nilai E(tenaga) i) ii) iii) iv)

E = QV E = I2Rt E = VIt E = V2t R

4. Rumus kuasa boleh diterbitkan daripada takrif beza keupayaan dan kerja,iaitu; Kuasa = kerja = perubahan tenaga = Vit = VI Masa t t 5. Unit bagi kuasa ialah Watt (W) 6. Terdapat 3 rumus untuk mengira kuasa; i) ii) iii)

P = IV P=I2R P= V2 R

Lampiran A2 Menerbitkan rumus tenaga daripada rumus beza keupayaan dan cas. V = perubahan tenaga ,E cas yang mengalir,Q Perubahan tenaga, E boleh ditulis sebagai E= QV-----------------------------(1) Diketahui, Q = It. Apabila Q = It digantikan ke dalam persamaan (1), Kita akan memperoleh E = (It)V

<< >>

E = Vit-----------------------------------(2)

Dari hukum Ohm,gantikan V = IR ke dalam persamaan (2) Maka , E = (IR)It E = I2Rt

Dari hukum Ohm , gantikan I = V/R ke dalam persamaan (2) Maka, E = V2t R Unit bagi tenaga ialah joule (J)

<< >>

Keelektrikan : Tenaga dan Kuasa Elektrik Minggu 2 : Nota Perbincangan bagi eksperimen menentukan kuasa mentol dan motor elekrik.

<< >>

Rumusan Eksperimen

1. Kuasa yang dihitung kurang daripada yang ditandakan pada mentol dan motor kerana sebahagian tenaga digunakan untuk menentang rintangan dalam dawai-dawai sambungan dan meter-meter. 2. Kuasa mentol adalah kecil apabila voltan dikurangkan kerana apabila voltan dikurangkan,arus yang mengalir pun berkurang. 3. Mentol menyala dengan kecerahan biasa jika voltan yang dibekalkan sama dengan yang ditanda pada mentol tetapi kecerahan berkurang apabila voltan yang lebih rendah digunakan. 4. Kuasa motor elektrik ditentukan oleh: beza keupayaan yang merentasinya (i) (ii) cara membebankannya 5. Apabila motor dikenakan beban, motor akan berputar dengan lebih perlahan. Arus melaluinya akan bertambah dan kuasa motor itu turut bertambah.

Elektrik : Alat Pemanasan Elektrik NOTA Seterika Elektrik •

unsur pemanasan dililit pada kepingan

mika haba disebar sama rata dengan luas dan serapan • suhu tinggi dicapai kepingan mika sebagai penebat •

• •

<< >>

Cerek Elektrik

•

• kesan pemanas – dililit penebat dalam tiub logam • arus mengalir • pemindahan secara konduksi • pemanasan air secara perolakan haba tersebar ke seluruh bahagian air

Pengering Rambut gegelung filamen panas apabila arus mengalir • udara panas ditiup oleh kipas yang dipusingkan oleh motor udara panas keluar untuk mengeringkan rambut •

•

Mentol Filamen filamen dipanaskan oleh arus elektrik sehingga membara • tungsten digunakan sebagai filamen kerana mempunyai takat lebur dan rintangan yang tinggi • filamen digelung untuk menumpukan tenaga haba yang dihasilkan gas argon dapat mencegah pengewapan tungsten •

•

·

<< >>

Elektrik RINGKASAN (ELEKTRIK) 1.

Cas elektrik

2.

Arus Elektrik - Kadar pengaliran cas elektrik. kuantiti cas dialirkan, Q masa yang diambil, t Arus elektrik, I

3.

=

Penjana Van de Graaff.

<< >>

Rajah 1:

Penjana Van de Graaff

<< >>

4.

Medan elektrik - Kawasan jasad bercas yang mengalami daya elektrik.

Rajah 2:

Corak medan magnet.

<< >>

5.

Beza keupayaan ·

Keupayaan elektrik, V, ialah kerja yang dibuat untuk memindah 1 coulomb cas positif dari satu titik ke satu titik yang lain dalam medan elektrik.

·

Beza keupayaan, V, antara dua titik ialah perubahan tenaga keupayaan elektrik atau kerja yang dilakukan atau perlu dilakukan untuk memindahkan 1 coulomb cas antara kedua-dua titik tersebut dalam medan elektrik.

6.

Hukum Ohm ·

Beza keupayaan antara dua titik pada konduktor adalah berkadar terus dengan arus yang melaluinya jika suhu dan sifat fizik lain adalah tetap. V α I

7.

Rintangan ·

Nisbah beza keupayaan yang merentasi sesuatu bahan kepada arus yang mengalir melaluinya.

8.

Hubungan antara rintangan dengan graf V lawan I.

9.

Sambungan perintang sesiri dan selari.

<< >>

10.

Jenis perintang dan kegunaan.

Jenis Perintang Perintang tetap Perintang berubah Perintang foto Termistor

11.

Kegunaan Mengawal dan menetapkan arus elektrik Mengubah-ubahkan arus elektrik dan voltan Menukarkan tenaga cahaya kepada elektrik Sebagai lara suhu

Tenaga dan kuasa elektrik

E = VQ = VIt = V2 t = I2Rt R

<< >>

18 May 2006

<< >>

1

Latihan

Kira jumlah perintang dalam litar di atas.

18 May 2006

<< >>

2

Latihan

Bateri 16V 8Ω Ω

36Ω

18Ω Ω

Hitungkan 1. rintangan berkesan dalam litar di atas 2. Arus yang mengalir dalam litar di atas 18 May 2006

<< >>

3

Latihan

Jika bacaan ammeter ialah 0.3 A, kira nilai rintangan dalam sel itu. 18 May 2006

<< >>

4

Perangkap kilat – wayar bumi bumi

18 May 2006

<< >>

5

Latihan Antara berikut, yang manakah arus terus?

18 May 2006

<< >>

6

1

A

Diod

B

Diod

Bekalan a.u.

Bekalan a.u.

Perintang

Perintang

Ke O.S.K.

Ke O.S.K. D

C

Diod

Diod Bekalan a.u.

Bekalan a.u.

Perintang

Perintang

Ke O.S.K.

Ke O.S.K.

Antara litar rektifikasi gelombang penuh di atas yang manakah betul ? * 2

Fungsi grid dalam sebuah osiloskop sinar katod ialah A. B. C. D.

mengawal kecerahan tompok cahaya pada skrin memecut sinar katod ke skrin memesongkan sinar katod secara mencancang memfokuskan sinar katod ke atas skrin

*

<< >>

3

Rajah di atas ialah simbol bagi get logik A. B. C. D.

ATAU TAK-ATAU EKSKLUSIF ATAU EKSKLUSIF TAK-ATAU

4 Antara rajah berikut, yang manakah symbol bagi transistor pnp? A)

c

b

B)

C)

c

e

e

D)

c

b

b

b e

c

e

Antara rajah-rajah di atas yang manakah menunjukkan corak medan yang betul ? 5 Diod Bekalan a.u.

Perintang Ke O.S.K. Merujukkan rajah di atas, surih yang akan diperhatikan pada skrin O.S.K. dengan litar tapak masa dihidupkan ialah

<< >>

B

A

6

C

D

Jenis zarah yang menghasilkan surihan pada skrin sebuah O.S.K. ialah E. F. G. H.

elektron alpha proton neutron

7

Rajah di atas ialah simbol bagi get logik E. F. G. H.

ATAU TAK-ATAU EKSKLUSIF ATAU EKSKLUSIF TAK-ATAU

<< >>


Rajah 6 menunjukkan litar get logik terdiri daripada pengesan kelembapan dan pengesan cahaya sebagai input. Output kepada get-get logik itu disambungkan kepada alat X dan alat Y.

P Pengesan kelembapan

Pengesan cahaya

R

Alat X

S

Alat Y

Get Logik B

Q

A

RAJAH 6 Logik pengesan kelembapan:0 - udara kering 1 - udara lembap Logik Pengesan cahaya :0 - keadaan gelap 1 – keadaan cerah Logik Alat X dan Y :0 - dimatikan 1 – dihidupkan Jadual 2 menunjukkan jadual kebenaran bagi litar get logik pada Rajah 6 P 0 0 1 1

Q 0 1 0 1 JADUAL 2

R 0 1 1 0

S

(a) Namakan get logik A

…………………………………………………………………………… [1 markah] (b) Berdasarkan litar get logik dalam Rajah 6 dan Jadual 2 (i) Lengkapkan jadual kebenaran di atas [2 markah ] (ii) Tentukan get logik B ………………………………………………………………. [ 1 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c) Nyatakan keadaan yang menyebabkan alat Y dihidupkan …………………………………………………………………………… …… [1 markah ] (d) Apakah yang terjadi pada alat X dan alat Y apabila hujan yang lebat turun pada waktu malam? ……………………………………………………………………… [1 markah ] (e) Seorang petani menggunakan sejenis alat pengesan kelembapan dan pengesan cahaya dalam satu sistem get logik untuk menghidupkan alat penyiram tanamannya secara automatik. Alat penyiram ini dihidupkan pada logik 1. Petani itu hendak menyiram tanamannya hanya pada siang hari yang berudara kering. (i)

Bina satu jadual kebenaran bagi input P, input Q, dan output X bagi memenuhi kehendak petani itu.

[ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(ii)

Dengan menggunakan gabungan get-get logik, bina satu litar bagi memenuhi kehendak petani pada ruang di bawah.

P

Pengesan kelembapan Penyiram tanaman

Q

Pengesan cahaya

[ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

X


SKEMA JAWAPAN (a) Get DAN (b) (i) P 0 0 1 1 (ii) Get X-ATAU

Q 0 1 0 1

(c) Keadaan udara lembab dan cerah (d) Alat X dihidupkan dan alat Y dimatikan (e) P Q 0 0 0 1 1 0 1 1

X 0 0 0 1

X 0 1 0 0

Pengesan kelembapan Input P Penyiram tanaman Output X Pengesan cahaya Input Q

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Seorang pelajar ingin mencipta satu litar untuk menghidupkan sebuah kipas di dalam sebuah bilik. Sebuah pengesan cahaya menghasilkan input A logik “1” pada waktu siang dan logik “0” pada waktu malam. Sebuah pengesan haba menghasilkan input “B” logik “1” apabila keadaan bilik panas dan input “0” apabila keadaan bilik sejuk. Kipas akan dihidupkan apabila output “C” itu adalah logik “1” pada waktu siang atau keadaan bilik yang panas. (a)

Berdasarkan pernyataan di atas, lengkapkan jadual kebenaran di bawah. Input A 0 0 1 1

Input B 0 1 0 1

Output C

Jadual 2 (b) Output C pada Jadual 2 merupakan output bagi satu get logik. (i)

Apakah yang dimaksudkan dengan get logik?

…………………………………………………………………………………... [1 markah]

(ii) Namakan get logik itu.

……………………………………………………………………………………… [1 markah] (iii) Lukiskan rajah untuk menunjukkan simbol get logik itu.

[1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c) Litar itu menggunakan dua jenis alat pengesan. (i) Nyatakan satu komponen elektronik yang boleh digunakan sebagai pengesan cahaya.

........................................................................................... [1 markah] (ii) Nyatakan satu komponen elektronik yang boleh digunakan sebagai pengesan haba. ………………………………………………………………………… [1 markah] (d) Get TAKDAN merupakan satu get logik asas dalam bidang elektronik digital. (i)

Lukiskan bagaimana get TAKDAN dapat mewakili sebagai get TAK?

[2 markah] (ii) Berpandukan jadual kebenaran pada Jadual 2, lengkapkan litar di bawah dengan hanya menggunakan tiga get logik TAKDAN sahaja. Input A Output C

Alat Pengesan Cahaya

Kipas Alat Pengesan Haba

Input B

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. Rajah 13 menunjukkan litar elektrik yang dibina dengan menggunakan perintang, suis, dan alat elektronik lain. Logik input “1” dicatatkan jika suis punat tekan A dan B ditekan, dan logik input “0” dicatatkan jika suis punat tekan A dan B tidak ditekan. Logik output “1” dicatatkan jika LED menyala, dan logik input “0” dicatatkan jika LED tidak bernyala.

A

A

R2 = 1kΩ

LED B B

+ 6V −

K

R1 = 10kΩ

Rajah 13 (a) (i) Namakan alat elektronik K. [1 markah] (ii) Perhatikan Rajah 13. Sediakan satu jadual kebenaran berdasarkan penerangan nilai logik pada suis punat tekan A, suis punat tekan B dan LED.

Hubungkaitkan nilai-nilai logik dalam jadual kebenaran untuk membuat satu kesimpulan tentang get logik yang dapat dibentuk berdasarkan jadual kebenaran tersebut. [5 markah] (b) Diod dihasilkan dengan menggabungkan semikonduktor jenis-p dengan semikonduktor jenis-n. (i)

Apakah maksud semikonduktor jenis-n? [1 markah]

(ii)

Terangkan proses pincang ke depan untuk diod. [3 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(c) Rajah 14 menunjukkan litar elektronik bagi sistem kawalan kebakaran.

Alat pengesa n haba Alat pengesa n asap

A

C Sistem gabungan get-get logik

B

D

Alat pemadam kebakaran Penggera kebakaran

Apabila haba dikesan, alat pengesan haba akan menghasilkan logik input “1”. Apabila tiada haba dikesan, alat pengesan haba akan menghasilkan logik input “0”. Apabila asap dikesan, alat pengesan asap akan menghasilkan logik input “1”. Apabila tiada asap dikesan, alat pengesan asap akan menghasilkan logik input “0”. Alat pemadam kebakaran dan penggera kebakaran menghasilkan logik “1” jika dihidupkan. Alat pemadam kebakaran dan penggera kebakaran menghasilkan logik “0” jika tidak dihidupkan. Alat pemadam kebakaran cuma dapat dihidupkan jika haba dan asap dikesan. Penggera kebakaran pula dapat dihidupkan jika haba atau asap dikesan. Berdasarkan penerangan di atas, sediakan jadual kebenaran dan gambar rajah litar sebenar yang menunjukkan gabungan get-get logik bagi menghasilkan sistem kawalan kebakaran yang berkesan. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1 markah

1. (a) (i) Transistor (ii) Input A 0 0 1 1

Output B 0 1 0 1

Q 0 0 0 1

1 markah 1markah 1 markah 1 markah 1 markah

Get logik DAN dihasilkan (b) (i) Semikonduktor jenis-n ialah semikonduktor yang didopkan dengan unsur pentavelen/arsenik/antimoni/fosforus atau Semikonduktor yang mempunyai elektron bebas sebagai pembawa cas majoriti (ii) Pincang ke depan : Hujung bahan jenis-p dan bahan jenis-n masingmasing disambungkan kepada terminal positif dan terminal negatif Apabila voltan dikenakan melebihi voltan simpang, arus besar mengalir Arus dihasil oleh pergerakan lohong atau elektron bebas merentas simpang. p

1 markah

1 markah 1 markah 1 markah

n

lohong elektron simpang p-n Arah pengaliran arus (c) Sistem kawalan kebakaran A B C 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1

D 0 1 1 1

8 markah (1 markah untuk setiap nilai dalam lajur C dan D betul dengan inputnya )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Alat pengesan haba Alat pengesan asap

Sambungan betul Simbol get-get logik yang betul

Alat pemadam kebakaran Penggera kebakaran

1 markah 1 markah

MODUL LATIHTUBI

<< >>


LATIHAN : ( GET LOGIK ) LED

1)

A

Input A Suis

Logik

Output X LED Logik

Rajah di atas menunjukkan satu diod pemancar cahaya (LED) dismabungkan kepada satu bateri. A ialah satu suis yang mewakali input dan X ialah nyalaan LED yang mewakili output. i.) Lengkapkan jadual kebenaran di sebelah kanan litar yang diberikan itu. ii.) Nyatakan jenis get logik bagi litar di atas. ……………………………………………………………………………….. iii.)

Lukiskan simbol get yang anda nyatakan .

2) Litar di sebelah kanan mengandungi dua suis yang disusun sesiri , satu bateri dan satu LED. i.)

Lukiskan satu jadual kebenaran bagi litar itu.

ii.)

Nyatakan get logik bagi litar itu.

LED

A

B

……………………………………………. iii.)

Lukiskan simbol bagi get logik itu.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3) Merujukkan rajah di sebelah kanan, LED

i.) Lukiskan satu jadual kebenaran bagi litar itu. A B

ii.)

Nyatakan get logik bagi litar itu. ………………………………………….

iii.)

Lukiskan simbol bagi get logik itu.

4) A 0 0 1 1

A X B

B 0 1 0 1

X

Merujukkan kombinasi get logik di atas, lengkapkan jadual kebenaran baginya. Nyatakan jenis get logik yang dihasilkan bagi kombinasi ini. ……………………………………………………………………………………….

5)

A X B

A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

X

Merujukkan kombinasi get-get di atas lengkapkan jadual kebenaran di sebelahnya.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 4

Bacaan tanpa penapis

Bacaan dengan penapis kertas

Bacaan dengan penapis Aluminium 4 mm tebal

Bacaan dengan penapis Plumbum 12 cm tebal

1000 atom sesaat

700 atom sesaat

300 atom sesaat

40 atom sesaat

Jadual 2

Rajah 4 di atas menunjukkan alat radas yang digunakan untuk mengenalpasti jenis sinaran yang dipancarkan oleh pereputan bahan radioaktif . Jadual 2 pula menunjukkan bacaan keaktifan yang dikesan oleh Tiub G-M di belakang setiap jenis penapis berkenaan. (a) (i) Berdasarkan Jadual 2 di atas, tentukan jenis-jenis sinaran yang dipancarkan oleh bahan radioaktif itu. [2 markah] (ii) Berikan sebab bagi jawapan (a) (i) di atas ?

(b) Pereputan pereputan itu.

menghasilkan satu unsur baru

[2 markah]

. Tuliskan persamaan bagi [1 markah]

(c) 50 g sampel radioaktif pada awalnya mengandungi 2 g Y-228. Selepas 20 s, 38 g Y-228 telah wujud. Berapakah separuh hayat X-232 ? [3 markah] (d) Mengapakah bacaan keaktifan 40 atom sesaat masih dikesan ketika penapis plumbum digunakan ?

MODUL LATIHTUBI

<< >>


OSILOSKOP SINAR KATOD 1. Beza keupayaan merentasi katod dan anod memecut dalam senapang elektron satu osiloskop sinar katod ialah 4500 V. (Cas elektron, e = 1.6 x 10-19 C dan jisim elektron, me = 9.0 x 10-31 kg) (a) Berapakah tenaga elektrik (dalam unit eV) yang dipindahkan kepada satu elektron yang dipecutkan merentasi katod dan anod itu? (b) Berapakah tenaga kinetik (dalam unit J) yang diperoleh oleh satu elektron itu? (c) Berapakah halaju elektron itu apabila ia muncul daripada senapang elektron itu? JAWAPAN (a) Tenaga elektrik dipindahkan, E = QV = 1 e x 4500 V = 4500 eV Catatan: Jika tenaga elektrik dikira dalam unit eV, unit bagi cas elektrik ialah unit cas (iaitu e). Dengan itu, cas bagi satu elektron ialah –1e. Bagi satu objek bercas –3, casnya ialah –3e dan, bagi satu jasad bercas +6, casnya ialah +6e. (b) Tenaga kinetik = tenaga elektrik dipindahkan E = QV = 1.6 x 10-19 x 4500 = 7.2 x 10-16 J (c) Tenaga kinetik = tenaga elektrik dipindahkan

Catatan: Dalam kiraan ini, elektron termion yang dikeluarkan di katod dianggap dalam keadaan pegun iaitu halaju awal elektron ialah sifar.

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2. Rajah berikut menunjukkan surih bagi arus ulang-alik yang dibekalkan oleh satu bekalan a.u. pada skrin osiloskop sinar katod. Gandaan-Y O.S.K. ditetapkan pada 5 V cm-1 dan dasar masa ditetapkan pada 25 ms cm-1. (a) Berapakah voltan puncak yang dibekalkan oleh bekalan a.u. itu? (b) Berapakah voltan punca min kuasa dua arus ulang-alik itu? (c) Berapakah frekuensi arus ulang-alik itu?

JAWAPAN (a) Sesaran puncak ke lembangan bagi gelombang = 3 cm Sesaran puncak ke garis tengah bagi gelombang = ½ x 3 = 1.5 cm Voltan puncak = 1.5 cm x 5 V cm-1 = 7.5 V (b) Voltan pmkd

= 5.30 V

(c) Sesaran-x bagi satu gelombang = 4 cm Tempoh = 4 cm x 25 ms cm-1 = 100 ms = 0.1 s Frekuensi = 10 Hz

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3.

Rajah berikut menunjukkan surih yang diperoleh pada skrin osiloskop sinar katod apabila arus ulang-alik 20 V berfrekuensi 100 Hz dikenakan merentasi input-Y OSK itu.

(a) Berapakah voltan yang diwakili oleh setiap bahagian skrin OSK itu? (b) Berapakah masa yang diwakili oleh setiap bahagian skrin OSK itu? JAWAPAN Catatan: • Daripada surih yang ditunjukkan itu, anggapan perlu dibuat bahawa tapak masa bagi OSK telah dihidupkan. • Bagi soalan (a), kepekaaan skala-y skrin perlu ditentukan kerana sesaran-Y OSK menyukat voltan. Voltan 20 V a.u. ini ialah voltan puncak. (Sesaran-Y antara puncak dengan garisan seimbangan.) • Bagi soalan (b), kepekaaan skala-x skrin perlu ditentukan kerana sesaran-X OSK menyukat masa. (a) Voltan puncak Sesaran-Y Kepekaaan gandaan-Y

= Voltan bekalan = 20 V = 2 cm = 10 V cm-1

Frekuensi arus ulang-alik = 100 Hz Tempoh getaran = 0.1 s Kepekaaan tapak-masa = 0.025 = 25 ms cm-1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Simbol Get Logik

Jadual Kebenaran A 0 0 1 1

B 0 1 0 1

C 0 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

1 0 0 0

0 0 1 1

0 1 0 1

0 1 1 0 Jadual 4

Pernyataan Boole

Jadual 4 menunjukkan simbol-simbol get logik dan jadual kebenarannya masing-masing. (a) Dalam Jadual 4 di atas tuliskan pernyataan Boole untuk setiap get di ruangan yang disediakan. [3 markah] (b)

Rajah 8 Rajah 8 di atas menunjukkan beberapa siri get logik di dalam suatu alat elektronik. (i) Lengkapkan jadual kebenaran bagi kombinasi get logik tersebut. A

B

0

0

0

1

1

0

1

1

Y

Z

[2 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(ii)

Jika input A dan B adalah seperti ditunjukkan dalam Rajah 9, lukiskan bentuk isyarat output di Z dalam ruang yang disediakan.

Rajah 9

[1 markah]

(c)

Rajah 10 Rajah 10 menunjukkan satu litar get logik. (i) Dengan meninjau keadaan logik voltan input pada terminal A dan terminal B serta keadaan logik voltan output pada terminal C, lengkapkan jadual di bawah. A

B

0

0

0

1

1

0

1

1

(ii) Tentukan jenis get logik untuk litar di atas.

C


MODUL LATIHTUBI

<< >>


PENGENALAN KEPADA SISTEM KOMPUTER 2. Get ATAU

1. Get DAN a. Bila suis-suis A atau B ditekan, nyalaan mentol diperhatikan. Jika menyala inputnya bernilai 1 jika tidak menyala nilai outputnya 0. b. Rajah litar get DAN;

c. Pengendalian operasi get DAN dapat diterangkan oleh jadual kebenaran di bawah INPUT

a. Litar get ATAU

b. Pengendalian get ATAU boleh diterangkan oleh jadual kebenaran di bawah. INPUT

OUTPUT

A

B

X

0

0

0

0

1

0

1

0

0

1

1

1

c.

OUTPUT

A

B

X

0

0

0

0

1

1

1

0

1

1

1

1

Simbol get ATAU

d. Simbol get DAN

MODUL LATIHTUBI

<< >>


b. Jadual kebenaran get TAK-DAN

3. Get TAK a. Litar ringkas get TAK.

b. Jadual keberaran get TAK. INPUT

OUTPUT

A

X

0

1

1

0

INPUT

OUTPUT

A

B

X

0

0

1

0

1

1

1

0

1

1

1

0

5. Get TAK-ATAU a. Get ini adalah gabungan get ATAU dan get TAK.

b. Jadual kebenaran get TAK-ATAU c. Simbol get TAK INPUT

4. Get TAK-DAN a. Get TAK-DAN adalah gabungan get TAK dan get DAN.

OUTPUT

A

B

X

0

0

1

0

1

0

1

0

0

1

1

0

MODUL LATIHTUBI

<< >>


6. Get Eksklusif ATAU ( X-ATAU)

d. Simbol get X-ATAU;

a. Gabungan get TAK, DAN , dan ATAU

7. Get Eksklusif TAK-ATAU a. Get Eksklusif TAK-ATAU singkatannya ialah X-TAKATAU b. Simbolnya ialah;

b. Jadual kebenaran get X-Atau di atas; INPUT A

B

c. Jadual kebenaran bagi get XTAK-ATAU;

OUTPUT C

D

X

0

1

0

1

0

0

0

0

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

0

1

1

1

0

1

0

0

0

0

c. Kombinasi get-get itu dinamakan get eksklusif ATAU atau singkatannya XATAU Litar Flip-Flop a. Litar flip-flop dibina daripada 2 komponen get TAK-DAN atau 2 get TAK-ATAU disambung secara bersilang.

INPUT

OUTPUT

A

B

XATAU

X-TAKATAU

0

0

0

1

0

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

1

c. Litar flip-flop merupakan litar asas pembinaan litar-litar ingatan dalam komputer dan kalkulator untuk menyimpan data yang diterima. Contoh: Berdasarkan litar di bawah lengkapkan

MODUL LATIHTUBI

<< >>


jadual kebenaran di bawah.

b. Jadual kebenaran litar flip-flop. Input

Output

S

R

P

Q

1

1

1

0

1

0

0

1

1

0 1

Keadaan A

B

awal

0

0

1

Flip (set)

0

1

0

1

kekal

1

0

1

1

0

Flop (reset)

1

1

1

1

0

kekal

C

D

X 0

0

0

MODUL LATIHTUBI

<< >>


RADIOAKTIF SOALAN OBJEKTIF

1.

27 13

A1 +

2 1

H

25 12

Mg + Z

Dalam tindak balas nuklear di atas, Z ialah A. zarah beta B. zarah alfa C. sinar gama

2.

226 88

Ra

222 86

Rn + P + Q

Dalam reputan yang ditunjukkan dalam persamaan P dan Q mungkin P A zarah alfa B zarah alfa C zarah beta

Q sinar gama zarah beta sinar gama

3. Antara sifat zarah alfa berikut, yang manakah menunjukkan bahawa zarah alfa merupakan zarah bercas ? A. B. C. D.

Zarah alfa bersifat radioaktif Zarah alfa mempunyai tenaga kinetik Zarah alfa boleh menembusi sehelai kertas nipis Zarah alfa boleh dipesongkan oleh medan magnet

4. Sinar gama boleh menembusi jauh ke dalam suatu medium kerana sinar gama A. tidak membawa cas B. tidak mempunyai jisim C. mempunyai frekuensi yang tinggi D. mempunyai kuasa pengionan yang sangat rendah

MODUL LATIHTUBI

1

<< >>


5.

Keaktifan satu sampel radioaktif ialah 300 bilangan per saat pada jam 8.00 pagi, keaktifan sampel itu menyusut kepada 75 bilangan per saat pada jam 10.00 pagi. Berapakah setengah hayat sampel itu? A. 60 minit B. 65 minit C. 70 minit D. 120 minit E. 130 minit

6.

Dalam suatu tindak balas nuklear, tenaga dibebaskan kerana A. B. C. D.

saiz nukleus berubah sinaran radioaktif dipancarkan terdapat cacat jisim dalam tindak balas itu zarah dipancarkan dan nukleus bergerak dalam arah bertentangan

7.

Rajah 1 Rajah 1 menunjukkan satu pembilang bunga api. Sinar atau zarah yang dikeluarkan oleh sumber radioaktif itu ialah A. B. C. D.

zarah alfa zarah beta sinar gama sinar - x

8. sampel radioaktif X Y

jisim awal sampel / g 32 8

jisim sampel yang belum reput selepas 12 jam / g 4 4

Jadual 1 Jadual 1 menunjukkan maklumat tentang 2 sampel radioisotop X dan Y. Antara pernyataan berikut yang manakah benar ?

MODUL LATIHTUBI

2

<< >>


P Q R S

X mereput dengan kadar yang lebih tinggi daripada Y X mempunyai setengah hayat yang lebih rendah daripada Y X mempunyai setengah hayat yang lebih panjang daripada Y X dan Y mempunyai keaktifan yang sama selepas 12 jam

A. P dan S B. Q dan R C. P , R dan S D. Q, R dan S 9.

Antara alat pengesanan sinaran yang berikut, yang manakah boleh mengesan sinar gama ? R S T U A. B. C. D.

kebuk awan tiub Geiger - Muller Elektroskop bercas Pembilang bunga api

R dan S R dan T S dan T S dan U

10.

Rajah 2 Apakah jenis sinar radioaktif yang boleh dikesan oleh tiub Geiger - Muller dalam rajah 2 ? A. B. C. D.

zarah alfa sahaja zarah beta sahaja zarah beta dan sinar gama zarah alfa dan zarah beta

MODUL LATIHTUBI

3

<< >>


SKEMA JAWAPAN RADIOAKTIF OBJEKTIF 1. 2. 3. 4. 5.

B A D D B

6. C 7. C 8. A 9. A 10. C

MODUL LATIHTUBI

4

<< >>


Rod kawalan Air panas

moderator

Perisai konkrit Air sejuk Bahan api

235 92

U

Rajah 15 Rajah 15 menunjukkan sebuah reactor nuclear yang telah dipermudahkan. Di dalam reactor nuclear, tindak balas nuclear yang melibatkan aton uranium-235 berlaku seperti dalam persamaan berikut. 92 1 U + 01n→141 56 Ba + 36 Kr +30 n + tenaga

235 92

a) (i) Namakan jenis proses tindak balas nuklear yang diwakili oleh persamaan di atas. ……………………………………………………………………………………. (ii) Bahagian manakah pada reactor itu digunakan untuk memperlahankan neutron bagi menghasilkan tindak balas tersebut ? …………………………………………………………………………………….

(iii) Letupan mungkin tercetus jika neutron yang menghasilkan tindak balas nuclear tidak dikawal. Bagaimanakah tindak balas berantai ini dapat dikawal ? ……………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………….

MODUL LATIHTUBI

<< >>


b) Selepas tindak balas nuclear itu, terdapat kehilangan jisim sebanyak 0.2 u.j.a. (i) Apakah yang terjadi kepada jisim yang hilang itu ? …………………………………………………………………………………. (ii) Jika 1 g uranium-235 mempunyai kira-kira 2.6 x 1021 atom uranium-235 , berapakah jumlah tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas nuclear ini ? ( 1 u.j.a. = 1.66 x 10-27 kg ).

c) (i) Nyatakan bahan penyejuk bagi reactor nuclear itu. ………………………………………………………………………………… (ii) Bagaimanakah tenaga haba yang dihasilkan dapat digunakan untuk menjanakan tenaga elektrik ? ………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………

MODUL LATIHTUBI

<< >>


4.

Rajah 2 menunjukkan bilangan keaktifan suatu sumber radioaktif iaitu Thorium - 234 . (a)(i) Apakah yang dimaksudkan dengan separuh hayat? …………………………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………. [ 1 markah ] (ii) Berapakah separuh hayat bagi Thorium - 234?

……………………………………………………………………………………… [ 1 markah ] (iii) Berdasarkan rajah di atas, ramalkan bilangan Thorium yang akan mereput dalam masa 40 hari.

…………………………………………………………………………………….. [ 1 markah ] Dalam satu kajian pengawalan ketebalan logam,satu sumber bahan radiokaktif telah dipilih.. Bahan radioaktif yang digunakan selalunya mempunyai ciri-ciri berikut: kuasa pengionan tinggi dan julat di udara beberapa sentimeter. kuasa pengionan lemah dan julat di udara beberapa meter.

kuasa pengionan sangat lemah dan julat di udara beberapa ratus meter. [ 1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. 4000

4000

3000

3000

2000

2000

1000

1000

2 2

4

6

8

10

12

4

6

14

Masa reputan /s Masa reputan /s

Rajah 1: Graf reputan bahan X

Rajah 2 : Graf reputan bahan Y

Rajah 1 dan 2 menunjukkan graf reputan bahan radioaktif X dan Y a. Berdasarkan lengkuk reputan bahan X dan Y i. Nyatakan ciri sepunya perubahan keaktifan terhadap masa bagi reputan bahan X dan Y

……………………………………………………………………..

…………………………………………………………………….. ( 1 markah ) ii. Lengkapkan jadual berikut. Keaktifan / bil per min

4000

2000

1000

masa pereputan bahan X

0

4

8

masa pereputan bahan Y

0

2

4

500

( 1 markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


b. Apakah yang terjadi kepada keaktifan bahan X selepas 16 saat ?

……………………………………………………………………… ( 1 markah ) c. Bahan X mereput mengeluarkan zarah beta dan bahan P. i.

Apakah zarah beta ?

……………………………………………………………………… ( 1 markah ) ii.

Lengkapkan persamaan pereputan bahan X

……………………………………………………………………… ( 2 markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN NOMBOR SOALAN

1.a

JAWAPAN

i

ii

1.b 1. c

i

MARKAH

Kedua –dua bahan x dan y bermula pada keaktifan / bil per minit yang sama iaitu 2000 Keaktifan / bil per minit Masa reputan bahan x Masa reputan y

250 12 6

1

1

Keaktifan berkurang menjadi 1000

1

Zarah beta adalah elektron yang di keluarkan dari nukleus bahan-bahan radiokatif

1

22 9

x

22 10

P +

0 −1

e

2

MODUL LATIHTUBI

<< >>


1. Keaktifan / bilangan sesaat

Masa 0 40 80 120 160

320 163 82 x 20

Jadual 2 Jadual 2 menunjukkan keaktifan suatu sumber radioaktif diukur dalam tempoh 160s . a) (i) Namakan alat yang paling sesuai digunakan untuk merakamkan keaktifan semua jenis sinar radioaktif. …………………………………………………………………………………. [ 1 markah ] (ii) Berdasarkan jadual di atas, nyatakan tempoh masa bagi separuh hayat bahan radioaktif di atas. …………………………………………………………………………[ 1 markah ] (iii) Seterusnya tentukan nilai x yang paling sesuai.

[2 markah ] b) Seorang ahli kaji hayat boleh menentukan umur fosil yang dijumpai dengan meneliti jumlah asal kandungan karbon radioaktif. Satu fosil yang dijumpai mengandungi 25 % daripada jumlah asal kandungan karbon radioaktif dan separuh hayat karbon ialah 5600 tahun . (i) Apakah yang dimaksudkan dengan separuh hayat? ………………………………………………………………………………

(ii)

…………………………………………………………………………….. [ 1 markah ] Berapakah umur fosil tersebut jika separuh hayatnya seperti dalam b di atas?

[ 2 markah ] (iii)Lakarkan graf bagi b(i) untuk menunjukkan hubungan antara keaktifan dan separuh hayat. [1 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 2a(i) Tiub Geiger Muller (ii) 320 160 80 T½ =

40

20

160s = 40s 4

(iii) Nilai x ialah 40 bilangan sesaat b(i) Masa untuk jisim asal mereput menjadi separuh. (ii) Masa untuk jisim asal mereput menjadi separuh 100%

50% T½

25% 2T½

2 X 5600 = 11,200 tahun

(iii) Keaktifan (N) N0

½N0

T½

Masa

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Rajah 2(a)

Rajah 2(b)

Rajah menunjukkan runut suatu sinar atau zarah yang terhasil apabila satu sampel natrium - 24 mereput di dalam sebuah alat pengesan sinaran radioaktif. a. i. Namakan sinar atau zarah yang dihasilkan.

……………………………………………………………………… ( 1 markah ) ii. Lengkapkan persamaan reputan yang diberikan 24 11

Na

..... .....

Mg +

..... .....

e ( 2 markah )

b.

Nyatakan alat pengesan yang digunakan

…………………………………………………………………… ( 1 markah ) c. Jika natrium - 24 digantikan dengan satu bahan radioaktif yang lain, runut-runut yang pendek dan agak melengkung terhasil. i. Nyatakan jenis sinar atau zarah yang terhasil.

……………………………………………………………………… ( 1 markah ) ii. Lukis runut-runut yang dihasilkan pada rajah 2(b). ( 1 markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2.a

i ii

24 11

2.b 2.c

i

1

Zarah beta Na

Kebuk awan sinar gama

ii

24 12

Mg +

0 1

e

2

1 1

1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


3.

Satu nukleus Uranium - 235 telah dihentam oleh satu neutron dan menghasilkan 3 neutron yang baru. a.i. Namakan jenis proses yang telah berlaku.

……………………………………………………………………… ( 1 markah ) ii. Takrifkan jawapan anda di a.i.

………………………………………………………………………

……………………………………………………………………… ( 1 markah ) b.i. Nyatakan hasil yang diperolehi dalam proses di a.i.

……………………………………………………………………… ( 1 markah ) ii. Nyatakan perubahan tenaga yang berlaku dalam proses ini.

……………………………………………………………………… ( 1 markah )

c. Jika proses di a.i. berlaku secara berterusan, nyatakan apa yang akan berlaku. ………………………………………………………………………

……………………………………………………………………… ( 1 markah )

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 3.a

3.b

i

Pembelahan nukleus

1

ii

Pemecahan satu nukleus berjisim besar kepada 2 nukleus yang lebih ringan

1

i

Cacat jisim / jisim yang hilang

1

ii

tenaga kinetik

1

3.c

tenaga haba

tindak balas berantai berlaku

JUMLAH

1 17

MODUL LATIHTUBI

<< >>


8. Uranium ialah suatu unsur radioaktif yang boleh diwakili oleh 238 U. 92

(a) Berapakah bilangan neutron yang terdapat dalam suatu nukleus uranium? ………………………………………………………………………. [ 1 markah ] (b) Berikan definisi untuk istilah ‘isotop’. ………………………………………………………………………. [ 1 markah ] (c) 238 U menunjukkan unsur yang menunjukkan keisotopan.Reputannya diwakili oleh 92

persamaan berikut: 238 234 U TH + X + Tenaga 92

90

[Jisim U – 238 = 235.1 u.j.a. Jisim TH – 234 = 229.08 u.j.a. Jisim He – 4 = 4.00260 u.j.a. 1 u.j.a. = 1.66 X 10-27 kg Halaju cahaya = 3 X 108 ms-1]

(i) Apakah X? ………………………………………………………………………………….. [ 1 markah ] (ii) Nyatakan dua ciri X. …………………………………………………………………………………. [ 1 markah ] (iii) Tentukan jumlah jisim yang hilang dalam proses pembelahan ini.

[ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


(iv) Berikan sebab-sebab bagi kehilangan jisim ini. ………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………… [ 2 markah ] 238 (v) Hitungkan tenaga yang disebabkan oleh setiap atom U dalam proses ini. 92

[ 2 markah ]

(a) Nukleus 238 U mempunyai separuh hayat 10 hari. Berapakah peratus 238 U yang 92

92

sudah mereput selepas 30 hari.

[ 2 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


Skema jawapan 8. (a) 146

……………………………….[1]

(b) Isotop sesuatu unsur ialah atom-atom sesuatu unsur yang mempunyai bilangan proton yang sama, tetapi bilangan neutron yang berbeza. ………………………………[1] (c) (i) Zarah alfa / nukleus Helium / 4 He ……………...[1] 2

(ii) 1. Kuasa penembusan yang rendah 2. Kuasa pengionan yang tinggi

……………[1] ……………[1]

(iii) Jumlah jisim sebelum proses pereputan = 235.1 x 1.66 x 10-2 = 3.90266 kg ……[1] Jumlah jisim selepas proses reputan = ( 229.08 + 4.00260 ) x 1.66 x 10-2 = 233.0826 x 1.66 x 10-2 = 3.86917116 kg ……………………..[1] Jumlah jisim yang hilang = 3.90266 – 3.86917116 =0.03348884 kg # (iv) E = mc2 = 0.03348884 x ( 3 x 108)2 = 3.0139956 x 1015 J # (d) 100 % U 10 hari 50 % U 10 hari Peratus yang sudah mereput = 100 % - 12.5 % = 87.5 % # Jumlah

……………………..[1] ……………………..[1] ……………………..[1] ……………………....[1] 25 % U

10 hari

12.5 % U

…………………..[1] [ 12 markah ]

MODUL LATIHTUBI

<< >>


2 Rajah (a) dan Rajah (b) berikut menunjukkan graf reputan bahan radioaktif X dan Y. (a) (i) Apakah yang dimaksudkan dengan reputan radioaktif? [1 markah] (ii) Berdasarkan graf pada Rajah (a) dan Rajah (b), bandingkan kadar Reputan radiaoktif kedua-dua bahan X dan bahan Y dan seterusnya hubungkaitkan kadar reputan tersebut untuk membuat satu kesimpulan tentang konsep fizik yang berkaitan. [5 markah] (b) Persamaan tindak balas berikut merupakan satu persamaan tindak balas nuklear:

Daripada persamaan tersebut , (i) apakah ciri-ciri istimewa tindak balas nuklear? (ii) hitungkan tenaga yang terbebas semasa tindak balas nuklear. [ 1 u.j.a = 1.66 x 10-27 kg ]

[4 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 (iii) Bersesuaian dengan konsep Sekolah Selamat, dengan menggunakan konsep fizik yang sesuai terangkan pengubahsuaian yang perlu dilakukan kepada reka bentuk makmal sekolah anda dan peralatan di dalamnya supaya kerja penyelidikan menggunakan bahan-bahan radioaktif dapat dijalankan dengan selesa dan selamat. [10 markah]

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 SKEMA JAWAPAN 2 a) (i) Proses penyusutan satu nukleus yang tidak stabil menjadi lebih stabil dengan memancarkan sinar radioaktif α, β dan γ (ii) Graf berbentuk eksponen Keaktifan berkurang dengan masa Keaktifan menjadi separuh dalam sela masa yang sama Separuh hayat iaitu masa yang diambil untuk keaktifan menjadi separuh daripada keaktifan asal b) (i) Nukleus berat dibelahkan menjadi 2 nukleus yang kecil. 3 biji neutron terhasil dalam setiap tindak balas yang boleh digunakan untuk membelahkan nukleus Uranium yang lain. Tindak balas berantai terhasil. (ii) Cacat jisim =(236.05 – 235.85) x 1.66 x 10-27 = 3.32 x 10-28 kg Tenaga nuklear terbebas = 3.32 x 10-28 x ( 3 x 108)2 = 2.988 x 10-11 J Pengubahsuaian Penerangan Dinding perisai Sinar radioaktif plumbum yang tidak terbebas tebal keluar Alat kawalan jauh/ Mengelak pendedahan tangan robotik berterusan Memakai lencana Mengesan tahap filem pendedahan Adakan tempat Tidak mencemar menyimpan sisa alam sekitar radioaktif Alat amaran kebocoran/ Memberi amaran bila siren kebocoran Memakai pakaian Mengelak badan pelindung daripada pendedahan

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SOALAN ESEI 1. Ciri Kuasa pengionan Kuasa penembusan Julat dalam udara Dihentikan oleh

Zarah α Paling tinggi

Kesan medan elektrik

•

Amat rendah Beberapa sentimeter Kertas nipis atau kuli manusia

•

Zarah β Kurang daripada α Lebih tinggi daripada α Beberapa meter

Sinar γ Paling rendah Amat tinggi

Beberapa ratus meter Beberapa Beberapa milimeter sentimeter aluminium plumbun atau beberapa meter konkrit Sinar γ tidak dipesong kerana sinar γ tidak bercas Zarah β mengalami pemesongan yang paling besar kerana jisimnya paling kecil

Kesan medan magnet

Jadual 1

MODUL LATIHTUBI

<< >>


a. Apakah yang dimaksudkan dengan keradioaktifan ? ( 1 markah )

b. Terangkan ciri-ciri runut zarah alfa yang membolehkannya dapat dikesan dengan baik menggunakan kebuk awan. ( 4 markah )

c. Terangkan kesesuaian ciri-ciri sinar atau zarah di dalam jadual di atas untuk kegunaan dalam bidang perubatan. Seterusnya tentukan sinar atau zarah yang paling sesuai digunakan dalam bidang perubatan dan berikan sebab bagi pilihan itu. ( 10 markah) d. Reputan satu nukleus radium-226 adalah seperti berikut:

Diberi, Radium - 226 = 226.0254 u.j.a Radon - 222 = 222.0175 u.j.a Zarah alfa = 4.0026 u.j.a Hitungkan, a. b. c.

jumlah jisim sebelum dan selepas reputan cacat jisim dalam unit kilogram tenaga yang dibebaskan dalam unit Joule ( 5 markah)

MODUL LATIHTUBI

<< >>


SKEMA JAWAPAN 1. a.

b.

Keradioaktifan ialah proses reputan nukleus yang tidak stabil dengan memancarkan sinatan radioaktif untuk menjadi lebih stabil. ❇ Runut tebal : Kuasa pengionan paling tinggi / banyak pasangan ion terhasil ❇ Lurus : Jisim zarah alfa agak besar dan tidak terpesong oleh molekulmolekul udara. ❇ Hampir sama panjang : semua zaran alfa dipancarkan dengan tenaga yang sama # mana-mana 2

c.

❇ Kuasa penembusan yang amat tinggi : dapat menembusi bahagian yang diperlukan dengan baik. ❇ Julat dalam udara yang besar : memberi kuasa / kesan yang lebih untuk penembusan / pengesanan. ❇ Tidak bercas : Tidak dapat dipesongkan oleh medan elektrik, dengan itu dapat mengesan dengan lebih tepat punca kerosakan / penyakit. ❇ Tidak dapat dipesongkan oleh medan magnet : dapat mengesan dengan tepat punca kerosakan / penyakit. ❇ Sinar - γ : kerana mempunyai kuasa penembusan yang tinggi, julat dalam udara yang besar, tidak bercas , tidak boleh dipesongkan oleh medan elektrik dan medan magnet..

d. i

❇ Jisim zarah sebelum reputan = 226.0254 u.j.a ❇ Jumlah jisim zarah selepas pereputan = 222.0175 + 4.0026 u.j.a

ii

Cacat jisim, m = = = =

226.0254 – 226.0201 0.0053 u.j.a 0.0053 x 1.66 x 10 –27 8.798 x 10 –30 kg

iii

E = mc2 = 8.798 x 10 –30 x (3.00 x 10 8)2 = 7.92 x 10 -13

MODUL LATIHTUBI

<< >>

PROJEK JAWAB UNTUK JAYA PAHANG 2006 1.

m / kg

Berapakah jisim bahan itu yang telah mereput sepas 4 jam?

24 5. 12

bilangan atom-X

6400 3200

t / min 0 30 Berapakah jisim bahan yang telah mereput selepas 2 jam? 2.

N / b.p.s.

0

2

hari

6. Keaktifan 400

600

300 300 200 t / min 0 120 Berapakah aktivitinya selepas 4 jam? 3.

Bil

100 Masa/min 0 2 4 6 8 10 Tentukan setengah hayat bahan di atas . 7. Kadar reputan 708.

512

60 256 50 t / hari 0 30 Berapakah bilangan atom P yang akan tinggal selepas 12 hari? 4.

jisim bahan radioaktif/g

40 30 20 10

3.0 0

2

4

6

8

10

1.5

0

2

masa / jam


hari


1. Satu sumber radioaktif mempunyai separuh hayat 15 minit. Berapakah masa yang diambil untuk 87.5 % atom-atomnya mereput? 2. Satu sumber radioaktif memancarkan 600 zarah alfa seminit. Jika separuh hayat sumber itu ialah 10 minit, berapakah bilangan zarah alfa seminit yang dipancarkan oleh sumber tersebut selepas ½ jam? 3. Polonium-210 mereput dengan setengah hayat 140 hari. Hitungkan pecahan dari bilangan asal nukleus yang tertinggal selepas 840 hari. 4. Unsur-unsur radioaktif X dan Y masing-masing mempunyai separuh hayat 3 jam dan 1 jam. Satu eksperimen dimulakan dengan jisim Y adalah empat kali daripada jisim X. Selepas berapa lamakah jisim X yang tinggal akan sama dengan jisim Y yang tinggal? 5. Satu sumber radioaktif mempunyai separuh hayat 5 hari. Jika aktiviti awal sumber itu ialah 6400 b.p.s. berapakah aktiviti yang akan tinggal selepas 30 hari? 6. Satu meter kadar disambung ke satu tiub G.M. menunjukkan bacaan latar belakang 50 b.p.s. Bacaannya menjadi 1650 b.p.s. apabila suatu sumber radioaktif diletakkan di hadapan tiub itu. Selepas 1 jam, bacaannya berkurang kepada 100 b.p.s. Berapakah separuh hayat sumber radioaktif itu? 7. Satu radioisotop mempunyai separuh hayat 2 hari. Pada suatu hari tertentu, aktiviti sumber itu oalah 240 b.p.s, berapakah aktivitinya 6 hari sebelumnya itu? 8. Satu radioisotop mempunyai separuh hayat 30 minit. Jika awalnya aktiviti sumber itu ialah 1600 b.p.s, berapakah aktivitinya 2 jam kemudian? 9. Separuh hayat Rn-222 ialah 4 hari. Bermula dengan 64 g Rn, berapakah jisim Rn yang akan mereput selepas 12 hari? 10. Suatu sumber radioaktif mempunyai aktiviti awal 640 b.p.s.Selepas 8 jam, aktiviti sumber itu menjadi 40 b.p.s. Berapakah separuh hayat sumber itu? 11. Satu sumber radioaktif mempunyai separuh hayat 20 minit. Berapa lamakah akan diambil oleh sumber radioaktif itu untuk mereput sehingga tinggal sebanyak 25 % daripada jumlah asalnya? 12. Sebiji batu daripada suatu kawasan kaji purba didapati mengandungi ¼ daripada jumlah asal karbon radioaktif. Jika separuh hayat karbon radioakrif iaah 5600 tahun, berapakah umur radioaktif itu? 13. Dua unsur radioaktif X dan Y masing-masing mempunyai separuh hayat 2 hari dan 6 hari. Satu eksperimen dimulakan dengan 128 g X dan 8 g Y. X dan Y akan mempunyai jisim yang sama selepas berapa hari?


M08-Fizik

Recommend Documents