MODUL & AKTIVITI
superb
SEKOLAH BERASRAMA PENUH tingkatan
fizik 4
DWIBAHASA Ditulis oleh Panel Guru Pakar
dan Guru Cemerlang
ciri eksklusif Mata Pelajaran SBP
Pembelajaran & Pemudahcaraan
(PdPc) Abad Ke-21
Pentaksiran Bilik Darjah (PBD)
Objektif Pentaksiran
Nota Efektif
Peta Pemikiran
Kemahiran Berfikir Aras
Tinggi (KBAT)
Kertas Model SPM
KANDUNGAN
Rekod Pentaksiran Murid iii 4.2 Muatan Haba Tentu 62
Objektif Pentaksiran vi Specific Heat Capacity 69
76
1BAB 4.3 Muatan Haba Pendam 84
Pengukuran Specific Latent Heat
Measurement
1.1 Kuantiti Fizik 1 4.4 Hukum Gas
Gas Laws
Physical Quantities
1.2 Penyiasatan Saintifik 2 Praktis Sumatif
Scientific Investigation 54BAB 92
Praktis Sumatif 92
Gelombang 96
2BAB 99
Daya dan Gerakan II 8 Waves 101
Force and Motion II 5.1 Asas Gelombang 105
2.1 Gerakan Linear Fundamental of Waves 109
13 5.2 Pelembapan dan Resonans 113
Linear Motion Damping and Resonance 116
2.2 Graf Gerakan Linear 13 5.3 Pantulan Gelombang
Reflection of Waves
Linear Motion Graph 18 5.4 Pembiasan Gelombang
2.3 Gerakan Jatuh Bebas Refraction of Waves
20 5.5 Pembelauan Gelombang
Free Fall Motion Diffraction of Waves
2.4 Inersia 23 5.6 Interferens Gelombang
Inertia Interference of Waves
2.5 Momentum 27 5.7 Gelombang Elektromagnet
Moementum Electromagnetic Waves
2.6 Daya 30 Praktis Sumatif
Force
2.7 Impuls dan Daya Impuls 631BAB 124
124
Impulse and Impulsive Force Cahaya dan Optik
2.8 Berat
Weight 34 Light and Optics
Praktis Sumatif 6.1 Pembiasan Cahaya
36 Refraction of Light
3BAB 6.2 Pantulan Dalam Penuh 131
Kegravitian Total Internal Reflection
Gravitation 43 6.3 Pembentukan Imej melalui Kanta 134
3.1 Hukum Kegravitian Semesta Newton Image Formation by Lens
43 6.4 Formula Kanta Nipis
Newton’s Universal Law of Gravitation Thun Lens Formula 137
3.2 Hukum Kepler
49 6.5 Peralatan Optik 141
Kepler’s Law Optical Instruments
3.3 Satelit Buatan Manusia 52 6.6 Pembentukan Imej oleh Cermin Sfera 143
Image Formation by Spherical Mirrors
Man-mad Satellites 55 Praktis Sumatif 147
Praktis Sumatif
Penilaian Akhir Tahun 152
4BAB 60
Haba
Heat 60 JAWAPAN
4.1 Keseimbangan Terma bit.ly/3X664Zg
Thermal Equilibrium
1BAB Fizik Tingkatan 4 Bab 1
Pengukuran
Measurement
Tema Asas Fizik
Theme Elementary Physics
NOTA EFEKTIF
1 Kuantiti zik terdiri daripada kuantiti asas dan kuantiti terbitan.
Physical quantities consists of base quantity and derived quantity.
(a) Kuantiti asas: Kuantiti yang tidak boleh ditakrifkan dalam kuantiti zik yang lain.
Base quantity: A quantity that cannot be expressed in terms of other physical quantities.
(b) Kuantiti terbitan: Gabungan kuantiti asas secara pendaraban, pembahagian, atau kedua-dua operasi ini.
Derived quantity: Combination of base quantities by operation of multiplication, division or both.
2 (a) Kuantiti skalar: Kuantiti zik yang mempunyai magnitud sahaja.
Scalar quantity: Physical quantity which has magnitude only.
(b) Kuantiti vektor: Kuantiti zik yang mempunyai kedua-dua magnitud dan arah.
Vector quantity: Physical quantity which has magnitude and direction.
3 Mentafsir bentuk graf/ Interpret graphs
PENERBIT MAHIR SDN BHD
yy
y berkadar terus c y bertambah
dengan x secara linear
y directly
dengan x
proportional to x y increases linearly
with x
0x x
y yy
c y berkurang secara y bertambah
linear dengan x dengan x
y decreases linearly y increases
with x with x
0x 0 x0 x
yy yy
0 x0 x 0 x0 1
x
y berkurang dengan x
y decreases with x y berkadar songsang dengan x
y inversely proportional to x
4 Laporan lengkap bagi suatu eksperimen terdiri daripada inferens, hipotesis, tujuan, pemboleh ubah,
bahan dan radas, keputusan, perbincangan dan kesimpulan.
The complete report of an experiment consists of inference, hypothesis, variables, apparatus and materials, result,
discussion and conclusion.
1 © Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P)
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
1.1 Kuantiti Fizik
Physical Quantity
Buku Teks: m.s 4-9
1 Apakah maksud kuantiti fi zik?
What is the meaning of physical quantity?
Kuantiti yang boleh diukur atau dikira pada sesuatu objek atau fenomena.
The quantity that can be measured or calculated on an object or phenomena.
2 Labelkan kuantiti fi zik, magnitud dan unit bagi hasil pengukuran berikut.
Label the physical quantity, magnitude and unit for the following measurements.
Panjang buku = 20 cm
Length of book
PENERBIT MAHIR SDN BHD
(a) Kuantiti fi zik (b) Magnitud (c) Unit S.I
Physical quantity Magnitud S.I unit
3 Apakah maksud kuantiti asas?
What is the meaning of base quantity?
Kuantiti yang tidak dapat ditakrifkan dalam sebutan kuantiti-kuantiti fi zik yang lain.
A quantities that cannot be defined in terms of other physical quantities.
4 Lengkapkan jadual di bawah dengan simbol dan unit S.I bagi kuantiti asas diberi.
Complete the table below with their symbols and S.I units for the given base quantities.
Kuantiti asas Simbol Unit S.I dan simbol
Base quantity Symbol S.I unit and its symbol
Jisim m kilogram kg
Mass
(a) Masa t saat s
Time second
(b) Panjang l meter m
Length metre
(c) Suhu T kelvin K
Temperature
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 2
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
5 Apakah maksud kuantiti terbitan?
What is the meaning of derived quantity?
Gabungan kuantiti-kuantiti asas secara pendaraban atau pembahagian atau gabungan kedua-duanya.
Combination of base quantities by multiplication, division or both these operations.
6 Tentukan unit bagi kuantiti terbitan berikut. (f) perubahan halaju
Determine the unit for the following derived quantities. Pecutan =
masa
(a) Luas = panjang × lebar PENERBIT MAHIR SDN BHD
Area = length × width Acceleration = change in velocity
m × m = m2 time
(b) Isi padu = panjang × lebar × tinggi m s–1
Volume = length × width × height = m s−2
m × m × m = m3 s
(c) Ketumpatan = jisim (g) jisim
isi padu Daya =
pecutan
mass mass
Density =
Force = acceleration
volume kg
kg = kg m s−2 atau/ or N
= kg m−3 m s2
m s2
(h) Tekanan = daya
(d) Halaju = jisim luas
isi padu force
mass
Pressure =
Velocity = volume area
m N
= m s−1 = N m−2 atau/ or Pa
s m2
(e) Momentum = jisim × halaju (i) Kerja = daya × sesaran
Momentum = mass × velocity Work done = force × displacement
N × m = N m atau/ or J
(j) Cas = arus × masa
Charge = current × time
kg × m s−1 = kg m s−1 A × s = A s atau/ or C
3 © Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P)
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
7 Lengkapkan jadual di bawah mengenai perbandingan antara kuantiti skalar dan kuantiti vektor.
Complete the table below of the comparison between scalar quantities and vector quantities.
Jenis Kuantiti skalar Kuantiti terbitan
Type Scalar quantities Derived quantities
Definisi Kuantiti fi zik yang mempunyai magnitud Kuantiti fi zik yang mempunyai magnitud dan arah.
Definition sahaja. Physical quantity which has both magnitude and
Physical quantity which has magnitude only. direction.
Contoh Jarak, laju, jisim, kuasa, tenaga, masa, suhu Sesaran, halaju, pecutan, momentum, tekanan, daya
Example Distance, speed, mass, power, energy, time, Displacement, velocity, acceleration, momentum,
temperature pressure, force
1.2 Penyiasatan Sainti kPENERBIT MAHIR SDN BHD
Scienti c Skills
Buku Teks: m.s 10-16
1 Mentafsir bentuk-bentuk graf berikut untuk menentukan hubungan antara dua kuantiti fi zik.
Interpret the following graphs to determine the relationship between two physical quantities.
(a) Jenis graf: Garis lurus yang melalui asalan dan
through
y
(x2, y2) mempunyai kecerunan positif .
Type of graph: A straight line that passing
Δy = y2 – y1 origin with a positive gradient.
(x1, y1)
Δx = x2 – x1 Tafsiran graf: y berkadar terus dengan x
0x Interpret graph: y directly proportional x
(b) Jenis graf: Garis lurus yang tidak melalui asalan dan
y
(x2, y2) mempunyai kecerunan positif .
(x1, y1) Δy = y2 – y1 Type of graph: A straight line that does not pass through
(0, c) Δx = x2 – x1 origin with a positive gradient.
Tafsiran graf: y bertambah secara linear dengan x
0 x Interpret graph: y increases linearly with x
(c) Jenis graf: Garis lurus yang tidak melalui
y
(0, c) (x1, y1) asalan dan mempunyai kecerunan negatif .
Type of graph: A straight line that does not pass through
(x2, y2) origin with a negative gradient.
Δx
0x Tafsiran graf: y berkurang secara linear dengan x
Interpret graph: y decreases linearly with x
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 4
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
(d) y Jenis graf: Garis melengkung yang melalui
asalan dan mempunyai kecerunan positif .
0 x Type of graph: A curve that passing
y through origin with a positive gradient.
Tafsiran graf: y bertambah dengan x
0 Interpret graph: y increases with x
(e) y x
PENERBIT MAHIR SDN BHD
0 Jenis graf: Garis melengkung yang
y tidak melalui asalan dan mempunyai kecerunan
0 negatif .
(f) x
Type of graph: A curve that does not pass
y through origin with a negative gradient.
0 Tafsiran graf: y berkurang dengan x
y Interpret graph: y decreases with x
0 x
Jenis graf:
Garis melengkung yang tidak
memintas paksi dan mempunyai kecerunan
negatif .
Garis lurus yang melalui
x asalan dan mempunyai kecerunan positif .
Type of graph: A curve that does not
cut both axes with a negative gradient
A straight line that passes through the
origin with a positive gradient
1 Tafsiran graf: y berkadar songsang dengan x
x
Interpret graph: y inversely proportional to x
5 © Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P)
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
EKSPERIMEN 1.1
Inferens: Tempoh ayunan bandul bergantung kepada panjang talinya.
Inference: The period of oscillation of a simple pendulum depends on its length.
Hipotesis: Semakin panjang bandul, semakin panjang tempoh ayunan.
Hypothesis: The longer the length of the simple pendulum, the longer the period of oscillation.
Tujuan: Mengkaji hubungan antara panjang bandul dengan tempoh ayunan bandul.
Aim: To investigate the relationship between the length of a simple pendulum and the period of oscillation.
Pemboleh ubah dimanipulasi: Panjang bandul, l
Manipulated variable: Length of pendulum, l
Pemboleh ubah bergerak balas: Tempoh ayunan, T
Responding variable: Period of oscillation, T
Pemboleh ubah dimalarkan: Jisim ladung
Constant variable: Mass of pendulum
Radas: Kaki retort, jangka sudut, ladung bandul, jam randik, pembaris meter, pengapit-G, benang 100 cm
dan dua keping papan lapis kecil
Apparatus: Retort stand, protractor, pendulum bob, stopwatch, metre ruler and G-clamp. 100 cm thread, two small
pieces of plywood
PENERBIT MAHIR SDN BHD
Prosedur/ Procedure: l 10°
(i) Laraskan panjang bandul, l = 20.0 cm
Adjust the length of pendulum, l = 20.0 cm
(ii) Sesarkan ladung ke sisi dan lepaskan supaya ladung itu berayun
dengan sudut yang kurang daripada 10°.
Displace the pendulum bob at an angle of less than 10° from the vertical and release
it.
(iii) Ukur dan rekodkan masa, t1 untuk 20 ayunan lengkap.
Measure and record the time, t1 taken for 20 complete oscillations.
(iv) Ulangi langkah (iii) dan rekodkan masa, t2.
Repeat (iii) and record the time as t2.
(v) Hitungkan nilai masa purata, tpurata .
Calculate the average time, taverage.
tpurata
(vi) Hitungkan tempoh ayunan, T = 20 dan nilai T 2.
taverage
Calculate the period of oscillation, T = 20 and T2.
(vii) Ulangi eksperimen dengan l = 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm, 60.0 cm dan 70.0 cm.
Repeat the experiment with l = 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm, 60.0 cm and 70.0 cm.
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 6
Keputusan/ Result: Fizik Tingkatan 4 Bab 1
Jadualkan data bagi nilai l, t, T dan T2.
Tabulate data for values l, t, T and T2. T/s T2/s2
1.05 1.1
Panjang bandul, Masa diambil untuk 20 ayunan lengkap, 1.20 1.4
Length of pendulum, l /cm Time for 20 complete oscillations, t/s 1.30 1.7
1.40 1.8
20.0 t t t1 2 purata/average 1.50 2.3
30.0 1.70 2.9
40.0 20.0 22.0 21.0
50.0
60.0 24.0 24.0 24.0
70.0
26.0 26.0 26.0
27.0 27.0 27.0
PENERBIT MAHIR SDN BHD 30.0 30.0 30.0
34.0 33.0 34.0
(ii) Graf T 2 melawan l dilakarkan.
A graph of T 2 against l is sketched.
T2/ s
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0 10 20 30 40 50 60 70 l/ cm
Kesimpulan/ Conclusion:
T 2 berkadar terus dengan l / T 2 is directly proportional to l
Perbincangan/ Discussion:
(a) Tentukan kecerunan graf, m bagi graf T 2 melawan l. Nyatakan nilai m dalam unit S.I. Tunjukkan pada
graf.
Determine the gradient, m of the graph of T 2 against l. State the value of m in S.I. unit. Show on the graph.
m= 2.5 − 0 = 4.17 s2 m−1
0.6 − 0
(b) Mengapakah pengukuran masa 20 ayunan lengkap perlu diulang?
Why is the measurement of time taken for 20 complete oscillations repeated?
Untuk meningkatkan kejituan bacaan tempoh ayunan. T.
To increase the accuracy of the period of oscillation, T.
7 © Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P)
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
Praktis Sumatif
KERTAS 1
1 Maklumat berikut menunjukkan satu kumpulan 3 Antara berikut, rumus manakah merupakan
kuantiti fi zik.
The following information show a group of physical terbitan bagi momentum?
quantities.
Which of the following formulas is derived for
momentum?
A m×a
PENERBIT MAHIR SDN BHD C m
v
• Jisim/ Mass
• Laju/ Speed B m×v F
• Suhu/ Temperature DA
• Masa/ Time
4 Kuantiti vektor merupakan kuantiti fi zik yang
Kumpulan ini boleh dikategorikan sebagai
The group can be categorised as mempunyai magnitud dan arah.
A kuantiti asas
Apakah contoh kuantiti vektor?
base quantity
B kuantiti skalar Vector quantity is the physical quantity that has
scalar quantity magnitude and direction.
C kuantiti vektor
What is the example of the vector quantity?
vector quantity
D kuantiti terbitan A Daya C Laju
derived quantity Force Speed
2 Antara berikut, pasangan yang manakah betul? B Tenaga D Ketumpatan
Which of the following pairs is correct?
Energy Density
5 Rajah 1 menunjukkan graf halaju, v melawan
masa, t.
Diagram 1 shows a graph of velocity, v against time, t.
v
Kuantiti fizik Unit S.I
Physical quantity S.I. unit
A Arus elektrik candela
Electric current kilogram
t
kelvin
B Berat ampere Rajah 1
Weight Diagram 1
C Suhu Apakah hubungan antara v dengan t?
Temperature What is the relationship between v and t?
D Cas A v berkurang secara linear dengan t
Charge v decreases linearly with t
B v berkurang dengan t
v decreases with t
C v berkadar terus dengan t
v directly proportional to t
D v berkadar songsang dengan t
v inversely proportional to t
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 8
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
KERTAS 2
Bahagian A
1 Persamaan bagi Hukum Kegravitian Semesta Newton adalah seperti berikut:
The equation for Newton’s Universal Law of Gravitational as follows:
GMm
F = r2
iaitu F = daya, G = pemalar kegravitian, M atau m = jisim dan r = jarak.
in which F = force, G= gravitational constant, M or m = mass and r = distance.
(a) Berdasarkan persamaan tersebut, nyatakan satu contoh bagi setiap yang berikut:
Based on the equation, give an example for each of the following:
PENERBIT MAHIR SDN BHD
(i) Kuantiti asas: Jisim // Jarak
Base quantity: Mass // Distance
(ii) Kuantiti terbitan: Daya // Pemalar kegravitian
Derived quantity: Force // Gravitational constant
(iii) Kuantiti vektor: Daya
Vector quantity: Force
[3 markah/ marks]
(b) Terbitkan unit bagi G dalam sebutan unit asas S.I.
Derive the unit of G in terms of S.I. base unit.
G = Fr2 → N m2 = N m2 kg–2
Mm kg × kg
[1 markah/ mark]
2 Rajah 1 menunjukkan bacaan jam randik pada awal dan akhir suatu eksperimen. Jam randik ini digunakan
untuk mengukur masa 20 ayunan lengkap suatu bandul ringkas yang panjangnya, l.
Diagram 1 shows the reading of a stopwatch at the beginning and end of a experiment. The stopwatch is used to measure
the time taken for 20 complete oscillations of a simple pendulum of length, l.
55 60 5 55 60 5 55 60 5 55 60 5
50 10 50 10 50 10
30 30 30 30
20 10 20 10 20 10
20 10 50 10
45 15 45 45 15 15 45 15
40 20 40 40 20 20 40 20
35 30 25 35 30 25 35 30 25 35 30 25
Awal eksperimen Akhir eksperimen
Beginning of experiment End of experiment
Rajah 1
Diagram 1
9 © Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P)
Fizik Tingkatan 4 Bab 1
(a) Berapakah masa yang diambil untuk bandul itu melengkapkan 20 ayunan lengkap?
What is the time taken for the pendulum to make 20 complete oscillations?
t = 26 – 2
= 24 s
[1 markah/ mark]
(b) Mengapakah masa untuk 20 ayunan lengkap perlu diambil?
Why is it necessary to take the time for 20 complete oscillations?
Untuk mendapatkan bacaan lebih jitu.
To increase the accuracy of the measurement.
[1 markah/ mark]
(c) Cadangkan satu langkah penambaikkan untuk eksperimen ini.
Suggest one way to improve the experiment.
Ayunkan bandul dahulu dan kemudian hidupkan jam randik serta mula kira bilangan ayunan lengkap.
PENERBIT MAHIR SDN BHD
Swing the pendulum first, then start the stopwatch and start counting the complete oscillation.
[1 markah/ mark]
(d) (i) Tentukan tempoh ayunan lengkap, T bagi bandul ini.
Determine the period of oscillation, T of this pendulum.
T = 24.0
20
= 1.2 s
[2 markah/ marks]
(ii) Hubungan antara panjang, l dan tempoh, T, suatu bandul ringkas diberikan melalui persamaan
berikut:
The relationship between length, l and period, T, of a simple pendulum is given by the following equation:
g
l = 4π2 T 2
Dengan menggunakan nilai T di 2(d)(i), hitungkan panjang bandul, l itu.
Using the value of T in 2(d)(i), calculate the length of the pendulum, l.
[g = 10 m s–2]
gT 2
l = 4π2
10(1.2)2
= 4π2
= 0.36 m
[2 markah/ marks]
© Penerbit Mahir Sdn. Bhd. (183897-P) 10
MODUL & AKTIVITI
superb
SEKOLAH BERASRAMA PENUH tingkatan
fizik 4
DWIBAHASA
Siri SUPERB SBP (Sekolah Berasrama Penuh) ialah buku yang berformatkan modul dan aktiviti. Siri
ini digubal oleh kumpulan Panel Guru Pakar dan Guru Cemerlang mata pelajaran SBP. Kandungan
modul ini ditulis selaras dengan hasrat Kementerian Pendidikan Malaysia yang ingin memperkasakan
Pentaksiran Berasaskan Sekolah (PBS) melalui kaedah Pentaksiran Bilik Darjah (PBD).
Latihan dan aktiviti yang dihasilkan bertepatan dengan buku teks terkini dan Dokumen Standard
Kurikulum dan Pentaksiran (DSKP). Selain itu, latihan dan aktiviti juga mengandungi pendekatan
Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT), Pembelajaran Abad Ke-21, peta pemikiran dan Sains, Teknologi,
Kejuruteraan & Matematik (STEM). Semua elemen ini bertujuan meningkatkan tahap kemahiran
murid menguasai setiap topik yang dipelajari.
Seiring dengan teknologi masa kini, kandungan modul ini turut dilengkapi dengan bahan-bahan
yang dimuat naik dalam kod QR. Murid-murid dapat mengakses bahan tambahan dengan mudah
seperti video, audio, bahan interaktif serta jawapan. Siri modul ini diharap dapat memberikan manfaat
kepada murid-murid, seterusnya menjadikan generasi kini semakin cemerlang pada masa hadapan.
Semenanjung Malaysia (WM) : RM13.90
Sabah & Sarawak (EM) : RM14.90
ISBN 978-967-0045-56-6
9 789670 045566