Bab-1 Nota Ringkas Fizik

7/27/2019 Bab-1 Nota Ringkas Fizik

1/18

11..11 PPEENNGGEENNAALLAANN KKEEPPAADDAA FFIIZZIIKK

1.1.1 APA ITU FIZIK?

1.1.2 BIDANG FIZIK

Fenomena dan perilaku persekitaran Bidang dalam kajian fizik

Lumba kereta F1 Daya dan gerakan

Keapungan kapal selam Daya dan tekanan

Memasak di dapur Haba

Kejadian pelangi Cahaya

Berbual melalui telefon bimbit Gelombang

Penggunaan dinamo dan transformer Elektromagnet

Aplikasi lampu isyarat dan penggunaan

litar pintar serta mikrocip

Elektronik

Penghasilan bom nuklear dan reaktor

tenaga nuklear

Keradioaktifan

1.1.3 KONSEP FIZIK

Prinsip Fizik + Teori Fizik = Penjelasan Fenomena Semula jadi

Selepas mendalami topik ini, pelajar sepatutnya dapat ;

i) menerangkan apa itu fizik

ii) mengenalpasti fizik dalam aktiviti seharian termasuk

objek dan fenomena semulajadi.

Fizik :

Satu cabang sains yang mengkaji fenomena semulajadi dan

sifat-sifat jirim.

Perkataan Fizik berasal dari bahasa Greek/Yunani Physikos

yang bermaksud pengetahuan mengenai alam semulajadi.

Bidang fizik yang akan dipelajari :

Tingkatan 4 Tingkatan 5

Pengenalan kepada fizik

Daya dan gerakan

Daya dan tekanan

Haba

Cahaya

Gelombang

Elektrik

Electromagnet

Elektronik

Keradioaktifan

Kaedah Fizik

1

Pemerhatian ;

Fenomena

semulajadi

diperhatikan

melalui pancaindra

Eksperimen ;

Menjalankan ujikaji

untuk memahani

sifat-sifat fenomena

yang diperhatikan.

Teori ;

Cadangan punca

bagi fenomena yang

dikaji melalui

eksperimen

Melalui

Siasatan Lanjutan ;

Cadangan pengukuran untuk teori

dan sekiranya perlu ia diubah

Aplikasi ;

Penciptaan teknologi

berdasarkan teori-teori fizik

2 3

45

1 2


2/18

1.1.4 KEPENTINGAN DAN PEKERJAAN DALAM BIDANG FIZIK

Bidang Fizik Pekerjaan

Kejuruteraan

Kejuruteraan mekanik, Kejuruteraan elektrik,

Kejuruteraan komputer, Kejuruteraan proses

dan Kejuruteraan alam sekitar.

PenyelidikAhli sains, Ahli falsafah, Angkasawan, Doktor

pakar, Ahli biologi.

Pendidikan Pensyarah, Guru, Pegawai pendidikan.

Industri Ahli geofizik, Kejuruteraan kawalan kualiti

Perubatan Ahli radiology, Ahli forensik, Juruteknik,Pegawai sains, Ahli perubatan fizik.

1.2 MEMAHAMI KUANTITI ASAS DAN KUANTITI TERBITAN

Kemahiran

sainstifik

Kemahiran Proses Sains

Memerhati, Kelasifikasi, Mengukur dan

menggunakan nombor, membuat inferen,

Membuat andaian, Menghubungkait ruang dan

masa, Menganalisis data, Mengawal

pembolehubah, Membuat hipotesis,Menjalankan eksperimen

Kemahiran Manipulatif

Mengendali / Menyimpan / Membersih / peralatan dan bahan dengan

betul, Mengendali spesimen dengan berhati-hati dan betul, Melakar

spesimen, peralatan sainstifik dan bahan.

Bidang fizik banyak memberi manfaat kepada

aktiviti dan perilaku manusia. Banyak pekerjaan

manusia dipermudahkan dengan penemuan baru

seperti perjalanan manusia dipercepatkan dengan

terciptanya kapal terbang, Kiriman surat / informasi

adalah lebih pantas melalui teknologi media

elektronik dan pembedahan terhadap organ

kehidupan adalah lebih mudah dengan terciptanya

teknologi laser dan mikroskop.


i) menerangkan kuantiti asas dan kuantiti terbitan.

ii) menyenaraikan kuantiti asas dan unit S.I nya.

iii) menyenaraikan beberapa kuantiti terbitan dan unit S.I nya

iv) menggunakan imbuhan dalam penulisan kuantiti.

v) menggunakan bentuk piawai dalam penulisan kuantiti.

vi) mencerakinkan kuantiti terbitan dalam sebutan kuantiti asas

dan dalam unit kuantiti asas.

vii) menyelesaikan masalah melibatkan pertukaran unit.

3 4


3/18

1.2.1 KUANTITI FIZIK

Takrif : Kuantiti yang boleh atau dapat diukur.

Semua kuantiti fizik diukur dalam unis asas berdasarkan Unit Sistem

Antarabangsa, juga dikenali sebagai Unit S.I.

1.2.2 KUANTITI ASAS

Kuantiti Asas Unit S.I Simbol unit S.I

Panjang, l meter m

Jisim, m kilogram kg

Masa, t saat s

Suhu, T kelvin K

Arus elektrik, I ampere A

1.2.3 KUANTITI TERBITAN

Kuantiti

TerbitanPenerbitan Unit Terbitan

Nama khas

unit

Luas,A Panjang x lebar m x m = m2

-

Isipadu, VPanjang x lebar x

tinggim x m x m = m

3-

Halaju, v Sesaran masa m s = m s-1 -Pecutan, a

Perubahan dalam

halaju masa ms-1 s = m s-2 -Ketumpatan, Jisim isipadu kg m3 = kg m-3 -Momentum,p Jisim x halaju kg x ms-1 = kg m s-1 -

Daya, F Jisim x pecutan kg x ms-2

= kg m s-2

newton, N

Tekanan, P Daya luas kgms-2 m2 = kg m-1 s-2Atau N m

-2

pascal, Pa

Kerja, W Daya x Sesarankgms

-2x m = kg m

2s

-2

Atau N mjoule, J

Kuasa, P Kerja masa kgm2s-2 s = kg m2 s-1Atau J s

-1

watt, W

Cas elektrik, QArus elektrik x

masa

A x s = A s coulomb, C

Voltan, VTenaga cas

elektrikJ C = J C-1 volt, V

Rintangan, R Voltan arus V A = V A-1 ohm, Kapasitans, C

Cas elektrik voltan

C V = C V-1 farad, FFrekuensi,f 1 tempoh masa 1 s = s-1 hertz, Hz

Kuantiti fizik Magnitud

Unit

Isipadu air = 125 cm3

Kuantiti fizikMagnitud Unit

Jisim bayi = 15.0 kg

Kenapa dikenali kuantiti asas?

Kerana kuantiti-kuantiti fizik yang dikelaskan di bawah kuantiti asas

adalah kuantiti-kuantiti fizik yang tidak dapat ditakrifkan dalam

sebutan kuantiti-kuantiti fizik yang lain.

1

2

3

4

5

Kenapa dikenali kuantiti terbitan?

Kerana kuantiti-kuantiti fizik yang dikelaskan di bawah kuantiti terbitan

adalah hasil gabungan (diterbitkan) daripada kuantiti-kuantiti asas

secara darab atau bahagi atau kedua-duanya ( dan ).

5 6


4/18

1 Tm = 1012

m, maka 1 m = 10-12

Tm

1 Gm = 109

m, maka 1 m = 10-9

Gm

1 Mm = 106

m, maka 1 m = 10-6

Mm

1 km = 10

3

m, maka 1 m = 10

-3

km1 hm = 102

m, maka 1 m = 10-2

hm

1 cm = 10-2

m, maka 1 m = 102cm

1 mm = 10-3

m, maka 1 m = 103mm

1 m = 10-6 m, maka 1 m = 106m1 nm = 10

-9m, maka 1 m = 10

9nm

1 pm = 10-12

m, maka 1 m = 1012

pm

1.2.4 IMBUHAN

Imbuhan Simbol 10n

Nilai

yotta Y 1024 1000000000000000000000000

zetta Z 1021 1000000000000000000000

exa E 1018 1000000000000000000

peta P 1015 1000000000000000

tera T 1012

1000000000000

giga G 109 1000000000

mega M 106 1000000

kilo k 103 1000

hecto h 102 100

deca da 101 10

100 1

deci d 101 0.1

centi c 102 0.01

milli m 103 0.001

micro 106 0.000001

nano n 109

0.000000001

pico P 1012

0.000000000001

femto F 1015

0.000000000000001

atto A 1018 0.000000000000000001

zepto Z 1021 0.000000000000000000001

yocto Y 1024 0.000000000000000000000001

Penting !

Berhati-hati dengan pertukaran unit imbuhan

Contoh :

Tukar unit pengukuran berikut ke meter(a) 2.55 Tm (b) 2.55 km (c) 2.55 m (d) 2.55 Gm (e) 2.55 nm

Penyelesaian :

(a) 2.55 Tm = 2.55 x 1012 m

Di sini 1012

mewakili imbuhan T.

(b) 2.55 km = 2.55 x 103

m

Di sini 103

mewakil imbuhan k.

(c) 2.55 m = 2.55 x 10-6 mDi sini 10-6 mewakili imbuhan .

(d) 2.55 Gm = 2.55 x 109

m

Di sini 109

mewakili imbuhan G.

(e) 2.55 nm = 2.55 x 10-9

m

Di sini 10-9

mewakili imbuhan n.

Adalah abjad yang diletakkan di hadapan unit asas untuk mengubah

maksudnya sebagai pekali (pendarab) unit asas atau sub-pekali unit

asas.

7 8
http://en.wikipedia.org/wiki/Yotta-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1024http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1024http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1024http://en.wikipedia.org/wiki/Zetta-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1021http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1021http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1021http://en.wikipedia.org/wiki/Exa-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1018http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1018http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1018http://en.wikipedia.org/wiki/Peta-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1015http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1015http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1015http://en.wikipedia.org/wiki/Tera-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1012http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1012http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1012http://en.wikipedia.org/wiki/Giga-http://en.wikipedia.org/wiki/1000000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1000000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1000000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Mega-http://en.wikipedia.org/wiki/1000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Kilo-http://en.wikipedia.org/wiki/1000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Hecto-http://en.wikipedia.org/wiki/100_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/100_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/100_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Deca-http://en.wikipedia.org/wiki/10_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/10_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/10_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/1_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Deci-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.921http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.921http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.921http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.921http://en.wikipedia.org/wiki/Centi-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.922http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.922http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.922http://en.wikipedia.org/wiki/Milli-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.923http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.923http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.923http://en.wikipedia.org/wiki/Micro-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.926http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.926http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.926http://en.wikipedia.org/wiki/Nano-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.929http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.929http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.929http://en.wikipedia.org/wiki/Pico-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9212http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9212http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9212http://en.wikipedia.org/wiki/Femto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9215http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9215http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9215http://en.wikipedia.org/wiki/Atto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9218http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9218http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9218http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9218http://en.wikipedia.org/wiki/Zepto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9221http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9221http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9221http://en.wikipedia.org/wiki/Yocto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9224http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9224http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9224http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9224http://en.wikipedia.org/wiki/Yocto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9221http://en.wikipedia.org/wiki/Zepto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9218http://en.wikipedia.org/wiki/Atto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9215http://en.wikipedia.org/wiki/Femto-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.9212http://en.wikipedia.org/wiki/Pico-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.929http://en.wikipedia.org/wiki/Nano-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.926http://en.wikipedia.org/wiki/Micro-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.923http://en.wikipedia.org/wiki/Milli-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.922http://en.wikipedia.org/wiki/Centi-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#10.E2.88.921http://en.wikipedia.org/wiki/Deci-http://en.wikipedia.org/wiki/1_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/10_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Deca-http://en.wikipedia.org/wiki/100_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Hecto-http://en.wikipedia.org/wiki/1000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Kilo-http://en.wikipedia.org/wiki/1000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Mega-http://en.wikipedia.org/wiki/1000000000_%28number%29http://en.wikipedia.org/wiki/Giga-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1012http://en.wikipedia.org/wiki/Tera-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1015http://en.wikipedia.org/wiki/Peta-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1018http://en.wikipedia.org/wiki/Exa-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1021http://en.wikipedia.org/wiki/Zetta-http://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_%28numbers%29#1024http://en.wikipedia.org/wiki/Yotta-


5/18

1.2.5 BENTUK PIAWAI

1.2.6 MASALAH PERTUKARAN UNIT

Contoh 1 :

Tuliskan 7200 km j-1 dalam unit m s-1

Penyelesaian :

Langkah 1 :

Tuliskan unit-unit yang terlibat dalam bentuk pecahan.

j

kmjkm 72007200 1

Langkah 2 :

Tukarkan simbol imbuhan kepada nilai yang setara.

s

m

s

mjkm

3600

107200

)6060(

1072007200

3

31

Langkah 3 :

Selesaikan menggunakan kalkulator bagi nombor-nombor yang

terlibat.

131100.27200

smjkm

BENTUK PIAWAI

A x 10n

1 A < 10n = integer

Dengan ini, nilai yang

berangka amat besar

dan amat kecil boleh

dinyatakan dengan lebih

kemas dan ringkas

Jisim ikan paus = 5500 kg

Boleh ditulis sebagai 5.5 x 103 kg

Diameter virus = 0.0000078 m

Boleh ditulis sebagai 7.8 x 10-6

m

Nota :

k = 103

1 jam = 60 minit, 1 minit = 60 saat

9 10


6/18

Contoh 2 :

Tuliskan 123 m3 dalam unit cm3

Penyelesaian :

Langkah 1 :

Tuliskan unit yang terlibat dalam bentuk hasil darab.

mmmm 1231233

Langkah 2 :


)101010(1231232223cmcmcmm

Langkah 3 :

Selesaikan menggunakan kalkulator bagi nombor-nombor yang terlibat.

3831023.1123 cmm

Contoh 3 :

Tuliskan 2.16 km jam-2 dalam unit m s-2

Penyelesaian :

Langkah 1 :

Tuliskan unit yang terlibat dalam bentuk pecahan dan hasil darab.

jj

km

j

kmjkm

16.2

16.216.22

2

Langkah 2 :


2

3

32

12960000

1016.2

)6060()6060(

1016.216.2

s

m

ss

mjkm

Langkah 3 :

Selesaikan menggunakan kalkulator bagi nombor-nombor yang terlibat.

2421067.116.2

smjkm

Sentiasa amalkan menyemak semula langkah kira-

kira yang telah dilakukan.

Bijak membahagikan / menggunakan waktu yang

diperuntukan.

Nota :

1 m = 100 cm = (10 x 10) cm = 102 cm

11 12


7/18

1.3 KUANTITI SKALAR DAN KUANTITI VEKTOR

1.3.1 KUANTITI SKALAR

Contoh :

Masa = 28 minit

Suhu = 35oC

Arus elektrik = 78 ampareTenaga = 313 joule

Luas = 308 m2

Laju = 230 m s-1

Kerja = 128 N m

Jisim = 55 kg

Jarak = 100 m

Ketumpatan = 15 kg m-3

1.3.2 KUANTITI VEKTOR

Contoh :

Halaju = 100 km j-1

ke utara

Sesaran = 55 m ke kiri

Daya = 78 N ke timur laut

Momentum = 225 kg m s-1

ke kanan

KUANTITI SKALAR KUANTITI VEKTOR

Jarak Sesaran

Laju Halaju

Jisim Berat

Tenaga Pecutan

Kerja Momentum


i) mentakrif kuantiti skalar dan kuantiti vektor.

ii) menyenaraikan contoh kuantiti skalar dan kuantiti vektor.

Kuantiti skalar merupakan kuantiti fizik yang tidak mempunyai arah dan

ia dapat diterangkan sepenuhnya dengan menyatakan magnitud dan

unitnya.

Kuantiti

skalarMagnitud Unit

Kuantiti vektor merupakan kuantiti fizik yang memerlukan arah selain

magnitud dan unit untuk menerangkan atau menyatakan kuantiti

tersebut sepenuhnya.

Kuantiti

vektor

Magnitud Unit Arah

Contoh-contoh kuantiti skalar dan kuantiti vektor yang menjadi

kekeliruan para pelajar

13 14


8/18

Contoh :

1.4 MEMAHAMI PENGUKURAN

1.4.1 RALAT

Takrif Ralat : Perbezaan di antara bacaan sebenar dengan bacaan yang

diperoleh daripada pengukuran.

2 Jenis : Ralat Bersistem & Ralat Rawak.

Ralat Bersistem PERBEZAAN Ralat Rawak

Ketidaktepatan yang berulang

secara konsisten dalam arah

yang sama, (nilai ralat yang

sama).TAKRIF

Ketidakpastian yang

disebabkan kesilapan dalam

kedudukan mata semasa

mengambil bacaan atau

disebabkan faktor iklim yang

berubah-ubah.

Kuantiti vektor boleh diwakilkan dengan garis

anak panah.

- Panjang garis = Magnitud kuantiti

- Arah anak panah = Arah vektor

3 N

7 N

Daya-daya yang bertindak ke atas bongkah kayu

v) 3 N ke kanan

vi) 7 N ke kanan

3 cm

7 cm

3 cm

7 cm

3 N

7 N

Daya-daya yang bertindak ke atas bongkah kayu

iii) 3 N ke kanan

iv) 7 N ke kiri

3 N

7 N

Daya-daya yang bertindak ke atas bongkah kayui) 3 N ke Utara-Timur

ii) 7 N ke Timur

3 cm

7 cm


(i) mengukur kuantiti fizik dengan menggunakan alat

pengukur yang sesuai(ii) menerangkan apa itu kejituan, kepersisan, kepekaan,

dan ralat

(iii) kaedah untuk mengurangkan ralat.

15 16


9/18

Ralat Bersistem Ralat Rawak

- Kecacatan pada alat

pengukur.

- Alat pengukur yang tidak

ditentukur dengan tepat

semasa pengeluarannya.- Tindak balas (masa)

pemerhati yang lambat

dalam mengendalikan alat

pengukur seperti

penggunaan jam randik.

PENYEBAB

- Pemerhati kurang mahir

dalam proses mengambil

bacaan.

- Pemerhati yang kurang

mahir dalam

mengendalikan alat

pengukur.

-Perubahan suhupersekitaran semasa

pengukuran.

- Kesilapan pemerhati

dalam mencatat bacaan

ukuran.

- Kesilapan pemerhati

dalam kiraan kuantiti

seperti bilangan ayunan.

- Ralat sifar atau juga dikenali

sebagai ralat hujung.

-Penentukuran tidak tepat.

CONTOH - Ralat paralaks

- Mengenalpasti punca ralat

sama ada kerana kecacatan

alat pengukur atau

persekitaran atau

pemerhati.

- Menyelaraskan kembali

ukuran sifar bagi alat yang

mempunyai skru penyelaras

sifar.

- Menentukur semula alat

pengukur.

- Pemerhati yang berbeza

untuk pengukuran yang

sama.

- Pengukuran dijalankan di

kawasan / tempat yang

mempunyai iklim yang

sekata.

ATASI DENGAN

- Atasi ralat paralaks

dengan memastikan

kedudukan mata sentiasa

berserenjang dengan skala

alat pengukur.

- Dengan mengambil kira

bacaan purata untuk

beberapa pengukuran

yang sama.

1.4.2 KEPERSISAN

Contoh :

15.0 cm, 15.2 cm, 15.0 cm, 15.2 cm dan 15.1 cm merupakan panjang sebuah buku

yang diukur lima kali. Untuk pengukuran ini, kirakan peratusan sisihan relatifnya.

Penyelesaian :

Kepersisan suatu alat pengukur adalah kebolehan alat pengukur itu

menghasilkan bacaan yang konsisten dengan sedikit atau tiada sisihan

relatif antara bacaan-bacaan yang diperolehi untuk pengukuran kuantiti

yang sama.

ATAU

Kepersisan suatu pengukuran menunjukkan darjah keseragaman beberapa

pengukuran kuantiti yang sama.

Kepersisan dapat dipertingkatkan dengan

i) mengambil langkah berjaga-jaga semasa membuat pengukuran.

ii) mengelak ralat paralaks.

iii) memastikan peralatan yang diguna dalam keadaan yang baik

Tembakan yang konsisten

menunjukkan darjah

Kepersisan yang tinggi

Tembakan yang tidak

konsisten menunjukkan

darjah Kepersisan yang

rendah

17 18


10/18

Purata panjang, L

cm1.15

5

1.152.150.152.150.15

Panjang, L (cm) Sisihan = |L- L| (cm)

15.0

15.2

15.015.2

15.1

|15.0 15.1| = 0.1

|15.2 15.1| = 0.1

|15.0 15.1| = 0.1|15.2 15.1| = 0.1

|15.1 15.1| = 0.0

Purata sisihan

cm08.0

5

0.01.01.01.01.0

Peratusan sisihan relatif

%53.0

%100

1.15

08.0

1.4.3 KEJITUAN

1.4.4 KEPEKAAN

Peratusan sisihan relatif

yang rendah menunjukkandarjah kepersisan yang

tinggi.

Kejituan suatu bacaan dalam suatu pengukuran adalah berapa hampir

pengukuran itu dengan nilai sebenar bagi kuantiti yang diukur.

Kejituan dapat dipertingkatkan dengani) mengulangi pengukuran

ii) elak ralat sifar

iii) elak ralat paralaks

iv) menggunakan alat pengukur yang lebih peka

Tembakan yang mengenai tepat

pada sasaran menunjukkan darjah

kejituan yang tinggi.

Kepekaan sesuatu alat pengukur ialah kebolehan alat itu untuk mengesan

perubahan kecil dalam kuantiti yang diukur.

Semakin kecil

pembahagian skala

terkecil alat pengukur,

semakin peka suatu alat

pengukur itu.

19 20


11/18

Contoh :

Alat Pengukur Kepekaan

Pembaris meter 0.1 cm

Angkup vernier 0.01 cm

Tolok skru mikrometer 0.001 cm

Jam tangan 1 sJam randik analog 0.1 s

Jam randik digital 0.01 s

Ammeter

(0 5) A0.1 A

Miliammeter

(0 50 mA)1 mA

1.4.5 ALAT PENGUKUR

Rajah di atas menunjukkan tiga kedudukan yang berbeza ketika mengambil

bacaan daripada pembaris meter. Kedudukan yang tepat adalah kedudukan B

dimana pada kedudukan ini tidak terdapat ralat paralaks.

Kedudukan mata yang sama juga (berserenjang (90o) dengan senggatan bacaan)

digunapakai untuk mengambil bacaan daripada alat pengukur seperti pitapengukur, jam randik, angkup vernier, tolok skru mikrometer, silinder penyukat

dan termometer bagi mengelak ralat paralaks.

Pembaris Meter

Julat ukuran : 0 cm hingga 100 cm

Skala terkecil = 0.1 cm

Contoh : mengukur panjang/lebar buku.

Bacaan yang tepat = 2.9 cm

Kedudukan C

Bacaan = 3.0 cm ()

Pita ukur

Julat ukuran : 0 cm hingga 500 cm

: 0 cm hingga 1000 cm

Skala terkecil = 0.1 cm

Contoh :

Mengukur jarak yang melebihi 1 meter.

21 22

Kedudukan A

Bacaan = 2.8 cm ()

Kedudukan B

Bacaan = 2.9 cm ()


12/18

Ammeter dan Voltmeter

Ammeter digunakan untuk mengukur aliran arus elektrik. Disambung

secara sesiri di dalam suatu litar.

Voltmeter digunakan untuk mengukur beza upaya atau voltan.

Disambung secara selari di dalam suatu litar.

Sambungan sesiri :

Sambungan selari :

AAmmeter

Bateri

Bateri

Voltmeter

R

Beban

RBeban V

Jam Randik

Terdapat dua jenis

i) Analog dengan kepekaan 0.1 s atau 0.2 s

ii) Digital dengan kepekaan 0.01 s

Kepekaan jam randik juga bergantung kepada masa tindak balas

pemerhati/pengguna.

Neraca tiga alur

Pengukur jisim yang agak persis dengan kepekaan 0.1 g

Langkah penggunaan ;

i) Pastikan dacing dalam keadaan bersih.

ii) Ketiga-tiga pemberat diletakkan pada kedudukan sifar.

iii) Tentukur sifar dengan menyelaraskan penyelaras sifar.

iv) Baru boleh guna.

23 24


13/18

Langkah-langkah penggunaan ammeter dan voltmeter.

i) Bagi mengelak ralat sifar, sebelum penyambungan litar dijalankan,

pastikan jarum penunjuk berada pada bacaan sifar dengan memutarkan

skru penyelaras sifar.

ii) Pastikan julat pengukuran ammeter dan voltmeter yang digunakan adalah

bersesuaian dengan julat bacaan yang akan diambil bagi mengelak

kerosakan ke atas ammeter dan voltmeter.

iii) Ketika mengambil bacaan, pastikan kedudukan mata betul-betul di atas

jarum penunjuk sehingga tiada imej jarum penunjuk kelihatan di atas

cermin satah bagi mengelak ralat paralaks.

Cermin satah

Jarum penunjuk

Skru penyelaras sifar

Imej jarum penunjuk kelihatan

pada cermin satah menunjukkan

kedudukan mata pemerhati yang

salah dan menghasilkan ralat

paralaks.

Skru penyelaras sifar

Termometer

Terdapat 2 jenis termometer merkuri

i) Termometer dengan julat ukuran -10oC - 110oC dengan kejituan

1oC

ii) Termometer dengan julat ukuran 0oC - 360oC dengan kejituan 2oC

Langkah berjaga-jaga semasa penggunaan ;

i) Pastikan suhu yang hendak diukur tidak melebihi julat

termometerii) Bagi pengukuran suhu cecair, pastikan bebuli terendam

sepenuhnya di dalam cecair. Cecair dikacau bagi mendapat

suhu sekata.

25 26


14/18

Contoh :

Tanpa ralat sifar Ralat sifar positif Ralat sifar negatif

Sifar skala utama dan

sifar skala vernier adalah

segaris.

Maka :

Ralat sifar = 0.00 cm

Sifar skala vernier berada

di sebelah kanan sifar

skala utama.

Senggatan ke empat

skala vernier

menghasilkan segarisdengan senggatan skala

utama. Maka :

Ralat sifar = + 0.04 cm

Sifar skala vernier berada

di sebelah kiri sifar skala

utama.

Senggatan ke tujuh skala

vernier menghasilkan

segaris dengan senggatanskala utama. Maka :

Ralat sifar = -(1 - 0.07) cm

= - 0.03 cm

Gambar rajah menunjukkan bacaan diameter luar sebuah bikar dengan

menggunakan angkup vernier dengan bacaan 4.76 cm. Tentukan ukuran sebenardiameter luar bikar tersebut.

Bacaan = 4.76 cm

Ralat sifar = 0.00 cm

Bacaan sebenar

= 4.76 0.00 cm

= 4.76 cm

Bacaan = 4.76 cm

Ralat sifar = + 0.04 cm

Bacaan sebenar

= 4.76 (+0.04) cm

= 4.72 cm

Bacaan = 4.76 cm

Ralat sifar = - 0.03 cm

Bacaan sebenar

= 4.76 (-0.03) cm

= 4.79 cm

Angkup Venier

Julat skala utama : 0 cm hingga 12 cm

Julat skala vernier : 0 cm hingga 0.9 cm, (terdapat 10 senggatan)

Contoh :

Mengukur diameter (dalam dan luar) bikar, tabung uj i serta

kedalamannya.

Cara penggunaan ;

i) Bersihkan rahang dalam dan luar dengan kain lembut yang

bersih untuk menyinkirkan kotoran yang ada.

ii) Tutup rapat rahang untuk mengenali ralat sifar jika ada

(Positif/negatif).

iii) Rapatkan rahang pada objek yang hendak diukur.

iv)

Baca skala utama + skala vernier ralat sifar.

Rahang dalam

(untuk mengukur diameter dalam)

Rahang luar

(untuk mengukur diameter luar)

Skala vernier

Skala utama

Ekor

(untuk mengukur kedalaman)

0

0 10

1 0

0 10

1 0

0 10

1

0 10

5 6

27 28


15/18

Contoh :

Tanpa ralat sifar Ralat sifar positif Ralat sifar negatif

Sifar skala utama dan

sifar skala bidal adalah

segaris.

Maka :

Ralat sifar = 0.00 mm

Sifar skala utama berada

di sebelah atas sifar skala

bidal.

Senggatan ke tiga skala

bidal menghasilkan


Ralat sifar = + 0.03 mm

Sifar skala utama berada

di sebelah bawah sifar

skala bidal.

Senggatan ke 47 skala

bidal menghasilkan


Ralat sifar =

-(0.50 - 0.47) mm

= - 0.03 mm

Gambar rajah menunjukkan bacaan diameter dawai dengan menggunakan tolokskru mikrometer dengan bacaan 5.57 mm. Tentukan ukuran sebenar diameter

dawai tersebut.

Bacaan = 5.57 mm

Ralat sifar = 0.00 mm

Bacaan sebenar

= 5.57 0.00 mm

= 5.57 mm

Bacaan = 5.57 mm

Ralat sifar = + 0.03 mm

Bacaan sebenar

= 5.57 (+0.03) mm

= 5.54 mm

Bacaan = 5.57 mm

Ralat sifar = - 0.03 mm

Bacaan sebenar

= 5.57 (-0.03) mm

= 5.60 mm

Tolok Skru Mirometer

Julat skala utama : 0 mm hingga 25 mm

Julat skala bidal : 0 mm hingga 0.50 mm

(terdapat 50 senggatan, I senggatan = 0.01 mm)

Satu putaran lengkap bidal menghasilkan gerakan

sejauh 0.50 mm.

Contoh : mengukur ketebalan kertas, diameter dawai

Langkah penggunaan :

i) Lap bersih rahang daripada sebarang kekotoran dengan kain

bersih.

ii) Rapatkan rahang untuk mengenalpasti ralat sifar.

iii) Kunci objek yang hendak diukur dengan memutarkan bidal

dengan cermat.

iv) Putarkan racet hingga kedengaran bunyi klik pertama

untuk memastikan tiada daya/tekanan lebih dikenakan

kepada objek yang diukur/ Bagi mengelakkan kerosakan

pada objek diukur dan mendapat bacaan yang tepat.

v) Bacaan sebenar = Skala utama + skala bidal ralat sifar

Bingkai

Rahang tetap

Rahang boleh laras

Skala bidal

Skala utama Bidal

Racet

Kunci0

5

45

0

50 0

45

0 5

5

10

29 30


16/18

1.5 MENGANALISA PENYIASATAN DENGAN KAEDAH SAINSTIFIK

1.5.1 PENYIASATAN SAINTIFIK

Langkah 1 : Membuat pemerhatian

Puan Marry membawa dua orang anak kembarnya bermain buaian. Dia

mendapati buaian yang lebih pendek lebih cepat berayun berbanding buaian yang

panjang.

Langkah 2 : Mengenalpasti persoalan

Daripada pemerhatiannya, Puan Marry mula berfikir apakah faktor yang

mempengaruhi tempoh ayunan buaian tersebut? Serta bagaimana tempoh

ayunan buaian tersebut dipengaruhi oleh panjang buaian.

Langkah 3 : Membuat inferens

Puan Marry mengandaikan tempoh ayunan buaian tersebut bergantung dengan

panjang buaian. Di mana tempoh ayunan lengkap semakin besar sekiranya

panjang buaian meningkat.

Langkah 4 : Mengenalipasti pembolehubah-pembolehubah

Puan Marry telah mengenalpasti pembolehubah-pembolehubah yang

mempengaruhi ayunan buaian tersebut dan mengkategorikan mereka kepada

i) Pembolehubah yang dimanipulasi = Panjang buaian

ii) Pembolehubah yang bertindakbalas = Tempoh ayunan

iii) Pembolehubah yang ditetapkan = Jisim beban, dan amplitud

ayunan

Langkah 5 : Membentuk hipotesis

Daripada pemerhatiannya, Puan Marry membuat hipotesis, semakin panjangbuaian, semakin besar tempoh ayunan.

Langkah 6 : Menjalankan eksperimen

Puan Marry memutuskan untuk menguji hipotesisnya dengan menggunakan

alatan radas seperti sistem pendulum ringkas dengan menggunakan plastisin yang

ditetapkan jisimnya, m dan panjang pendulum, l yang berbeza-beza. Tempoh

masa, t untuk sistem pendulum itu berayun sebanyak 20 ayunan diambil dengan

menggunakan jam randik. Maka Tempoh masa untuk membuat satu ayunan

lengkap, T ialah20

tT s.


i) mengenalpasti pembolehubah-pembolehubah dalam suatu

situasi.ii) mengenalpasti persoalan yang bersesuaian untuk penyiasatan

sainstifik.iii) membentuk hipotesis.

iv) merancang dan menjalankan eksperimen untuk menguji

hipotesis.

v) merekod dan mempersembahkan data dalam bentuk

yang bersesuaian.

vi) mentaksir data untuk membentuk kesimpulan.

vii) menulis laporan eksperimen

Kaki retortBenang

Plastisin

Kepingan kayu

Pengapit

31 32


17/18

Puan Marry merekod data-data yang diperoleh dalam bentuk jadual dan graf T

melawan l diplotkan.

Langkah 7 : Membuat kesimpulan

Daripada bentuk graf T melawan l yang telah diplotkan, Puan Marry dapat

membuat kesimpulan untuk mengesahkan hipotesisnya.

1.5.2 MENJADUALKAN DATA

Panjang

Pendulum,

l (cm)

Masa untuk membuat 20

ayunan lengkap, t (s)

Tempoh,

T (s)

1 2 Purata

5.0 9.5 9.4 9.45 0.47

10.0 13.6 13.8 13.70 0.69

15.0 17.2 17.5 17.35 0.87

20.0 21.4 22.1 21.75 1.09

25.0 26.7 26.5 26.60 1.33

1 :

Baris teratas hendaklah mengandungi nama kuantiti pembolehubah dengan

simbolnya berserta unit pengukurannya.

2:

Lajur pertama hendaklah diisi dengan nilai pembolehubah yang dimanipulasi.

Bilangan nilai tempat perpuluhan hendaklah mengikut kepekaan alat pengukur

yang digunakan. Bagi contoh di atas , alat pengukur yang digunakan adalah

pembaris meter dengan kepekaan 0.1 cm.

3 :

Lajur kedua pula diisi dengan nilai pembolehubah yang bertindakbalas yang

diperolehi daripada eksperimen. Kebiasaannya terdiri daripada tiga lajur untuk

bacaan pertama, bacaan kedua dan bacaan purata. Bilangan nilai tempat

perpuluhan hendaklah mengikut kepekaan alat pengukur yang digunakan. Bagi

contoh di atas, alat pengukur yang digunakan adalah jam randik analog dengan

kepekaan 0.1 s, kecuali untuk nilai bacaan purata.

4:

Lajur ketiga pula dikhaskan untuk nilai-nilai yang diterbitkan daripada

pembolehubah bertindakbalas. Bagi contoh di atas, lajur ini diisi dengan kuantiti

tempoh yang diambil oleh ladung untuk membuat satu ayunan lengkap. Tiada had

untuk nilai tempat perpuluhan tetapi bilangannya hendaklah seragam.

1.5.3 MELUKIS GRAF

Skala bagi kedua-dua paksi hendaklah seragam dan dengan nisbah bukan ganjil

serta cukup besar untuk mengambarkan hubungan kedua-dua pembolehubah.

Setelah data-data diplotkan ke atas graf, lukiskan garis lurus terbaik untukmengambarkan hubungan kedua-dua pembolehubah.

Garis lurus terbaik

Garis lurus terbaik tidak semestinya melalui hampir kesemua titik yang

telah diplotkan. Ia lebih kepada garis lurus yang menyeimbangi bilangan titik di

atas dan di bawah garis.

1

2 3 4

Khas untuk pembolehubah yang

bertindakbalas.

Hendaklah dilabelkan dengan nama

kuantiti, simbolnya dan unit

pengukurannya.

Khas untuk pembolehubah yang

dimanipulasi.

Hendaklah dilabelkan dengan nama kuantiti,

simbolnya dan unit pengukurannya.

Tempoh,

T (s)

Panjang pendalum,

l (cm)

33 34


18/18

Bukan garis lurus

terbaik kerana setiap

titik disambung terusdari satu titik ke titik

yang bersebelahan.

Bukan garis lurus

terbaik walaupun

melalui hampirkesemua titik.

Merupakan garis lurus

terbaik kerana

bilangan titik di atasdan di bawah garis

adalah seimbang.

Menganalisis Graf

y = mx + c, merupakan bentuk umum persamaan garis lurus. Daripada persamaan

ini, didapati nilai-nilai yang dititik beratkan adalah m (kecerunan) dan c (pintasan

paksi-y).

Nilai c kebiasaannya didapati terus daripada graf dengan mengektrapolasikan

garis lurus terbaik sehingga ia memintas paksi-y. Tujuan ektrapolasi adalah untuk

mendapatkan data yang tidak dapat diperoleh daripada eksperimen.

Nilai m pula diperoleh dengan menggunakan rumus :

12

12

xx

yym

Segi tiga kecerunan hendaklah dilukis cukup besar bagi memperolehi ketepatan

nilai m yang tinggi.

Kesimpulan yang diperoleh daripada suatu graf.

Kesimpulan :

y berkadaran songsang dengan x.

Kesimpulan :

y berkadaran songsang dengan x.

Atau :

y berkadaran terus denganx

1.

Kesimpulan :

y berkadaran terus dengan x.

Kesimpulan :

y meningkat secara linear dengan x.

Kesimpulan :

Y menurun secara linear dengan x.

y

x

y

x

y

x

Segi tiga kecerunan

y

x

c

y1

y2

x1 x2d O

Garisan ektrapolasi

daripada garis lurusterbaik

y

xO

y

x

1

O

y

xO

y

xO

y

xO

35 36

Bab-1 Nota Ringkas Fizik

Documents

Transcript of Bab-1 Nota Ringkas Fizik