ii BAB 1 Pengukuran Measurement 1.1 Kuantiti Fizik Physical Quantities......................................................1 1.2 Penyiasatan Saintifik Scientific Investigations...............................................4 Soalan Berformat SPM.....................................................10 BAB 2 Daya dan Gerakan I Force and Motion I 2.1 Gerakan Linear Linear Motion............................................................16 2.2 Graf Gerakan Linear Linear Motion Graph ................................................24 2.3 Gerakan Jatuh Bebas Free Fall Motion .......................................................34 2.4 Inersia Inertia ........................................................................35 2.5 Momentum Momentum.................................................................40 2.6 Daya Force..........................................................................43 2.7 Impuls dan Daya Impuls Impulse and Impulsive Force ....................................46 2.8 Berat Weight........................................................................49 Soalan Berformat SPM.....................................................51 BAB 3 Kegravitian Gravitation 3.1 Hukum Kegravitian Semesta Newton Newton Law of Universal Gravitation ......................64 3.2 Hukum Kepler Kepler’s Law..............................................................72 3.3 Satelit Buatan Manusia Man-made Satellites..................................................74 Soalan Berformat SPM.....................................................80 BAB 4 Haba Heat 4.1 Keseimbangan Terma Thermal Equilibrium.................................................87 4.2 Muatan Haba Tentu Specific Heat Capacity ..............................................92 4.3 Haba Pendam Tentu Specific Latent Heat...................................................99 4.4 Hukum Gas Gas Laws.................................................................105 Soalan Berformat SPM...................................................111 BAB 5 Gelombang Waves 5.1 Asas Gelombang Fundamental of Waves ............................................122 5.2 Pelembapan dan Resonans Damping and Resonance.........................................128 5.3 Pantulan Gelombang Reflection of Waves..................................................131 5.4 Pembiasan Gelombang Refraction of Waves.................................................137 5.5 Pembelauan Gelombang Diffraction of Waves................................................142 5.6 Interferens Gelombang Waves Interference ..................................................147 5.7 Gelombang Elektromagnet Electromagnetic Waves............................................154 Soalan Berformat SPM...................................................157 BAB 6 Cahaya dan Optik Light and Optics 6.1 Pembiasan Cahaya Refraction of Light ..................................................169 6.2 Pantulan Dalam Penuh Total Internal Reflection..........................................174 6.3 Pembentukan Imej oleh Kanta Image Formation by Lenses....................................179 6.4 Formula Kanta Nipis Thin Lens Formula ..................................................185 6.5 Peralatan Optik Optical Instruments.................................................187 6.6 Pembentukan Imej oleh Cermin Sfera Image Formation by Spherical Mirror....................189 Soalan Berformat SPM...................................................195 Amali Wajib Fizik KSSM Tingkatan 4 ......AW-1 – AW-32 Amali Sains Bersepadu (Kertas 3).................. MG-1 – MG-7 Lembaran Pentaksiran Bilik Darjah (PBD)............................................................ MG-8 – MG-24 00 Kandungan_Modul A+ Fizik Tg4.indd 2 28/09/2022 2:11 PM
Nota 1. Kuantiti fizik ialah kuantiti fizikal yang boleh diukur. Physical quantity is a physical quantity that can be measured. 2. Kuantiti fizik dapat diwakili dengan simbol kuantiti, magnitud dan unit. Physical quantity can be represented by the symbol of the quantity, magnitude and unit. Contoh/Example Jisim seorang lelaki ialah 75 kg. Mass of a man is 75 kg. Simbol kuantiti fizik Symbol of physical quantity m = 75 kg Unit Magnitud Magnitude 3. Kuantiti fizik boleh diukur menggunakan unit imperial atau unit metrik. Physical quantities can be measured by using imperial unit or metric unit. Contoh/Example Kuantiti fizik Physical quantity Unit imperial Imperial unit Unit metrik Metric unit Panjang Length inci inches sentimeter centimeter Jarak Distance batu mile kilometer kilometer Pada masa kini, unit imperial ini jarang digunakan. Nowadays, the imperial unit is seldom used. 4. Sistem Unit Antarabangsa, biasanya disebut sebagai unit S.I. merupakan unit pengukuran selaras yang digunakan di seluruh dunia. Sistem unit ini dapat memudahkan kerja-kerja dalam bidang saintifik, perubatan, perdagangan, sukan dan sebagainya. Contoh unit S.I. adalah seperti meter, saat, kilogram dan ampere. International Unit System, usually known as S.I. unit is a standardise measuring unit used all over the world. This standardised measurement unit make activities in scientific field, medical, commercial, sports and others more convenient. Examples of S.I. units are such as meter, second, kilogram and ampere. 5. Kuantiti fizik boleh dikelaskan kepada dua kumpulan. Physical quantities can be classified into two groups. (a) Kuantiti asas/Base quantity Kuantiti asas ialah kuantiti fizik yang tidak boleh diterbitkan daripada kuantiti fizik yang lain. Contohnya seperti jisim, panjang dan masa. Base quantity is a physical quantity that cannot be derived from other physical quantities. Example such as mass, length and time. (b) Kuantiti terbitan/Derived quantity Kuantiti terbitan ialah kuantiti fizik yang diperoleh dengan menggabungkan kuantiti asas melalui operasi pendaraban, pembahagian atau kedua-duanya. Unitnya diperoleh daripada kombinasi unit asas yang digunakan. Contohnya seperti halaju, pecutan dan tekanan. Derived quantity is a physical quantity which is obtained by combining base quantities by multiplication, division or both these operations. Its unit is derived from the combination of the base unit used. Example such as velocity, acceleration and pressure. Pengukuran Measurement BAB 1 1.1 Kuantiti Fizik Physical Quantities Buku Teks m.s. 4 – 9 1 01_Modul A+ Fizik Tg4.indd 1 20/09/2021 11:52 AM
(c) Rumus digunakan untuk memerihalkan kuantiti terbitan dalam sebutan kuantiti asas. Seterusnya dari rumus tersebut unit kuantiti terbitan dalam unit asas boleh diperoleh. Formulas are used to describe derived quantities in terms of base quantities. From the formulas unit for derived quantities in base unit can be obtained. Contoh/Example Kuantiti terbitan Derived quantity Ketumpatan Density Rumus Formula r = — m v Sebutan dalam kuantiti asas Terms in base quantities ———– m l × l × l Unit S.I. S.I. unit kg m–3 6. Kuantiti skalar: Kuantiti fizik yang mempunyai magnitud tetapi tiada arah. Scalar quantities: Physical quantity that have magnitude but no direction. 7. Kuantiti vektor: Kuantiti fizik yang mempunyai magnitud dan arah. Vector quantities: Physical quantity that have magnitude and direction. A Kuantiti asas dan kuantiti terbitan Base quantity and derived quantity 1. Jadual 1.1 menunjukkan kuantiti asas bersama simbol kuantitinya. Lengkapkan jadual untuk unit S.I. dan simbol unit masing-masing. Table 1.1 shows base quantities and their respective quantity symbols. Complete the table for the respective S.I. units and unit symbols. TP 1 Kuantiti asas Base quantity Simbol kuantiti Quantity symbol Unit S.I. S.I. unit Simbol unit S.I. S.I. unit symbol Panjang / Length l metre m Jisim / Mass m kilogram kg Masa / Time t second s Arus elektrik / Electric current I ampere A Suhu mutlak / Absolute temperature T kelvin K Keamatan berluminositi / Luminous intensity I v candela cd Kuantiti jirim / Quantity of matter n mol mol Jadual 1.1/Table 1.1 2. Jadual 1.2 menunjukkan beberapa kuantiti terbitan dalam sebutan kuantiti asas. Lengkapkan jadual tersebut. Table 1.2 shows some derived quantities expressed in base quantities. Complete the table. TP 3 Kuantiti terbitan Derived quantity Rumus Formula Hubungan dengan kuantiti asas Relation with base quantities Sebutan dalam unit asas Terms in base unit Unit S.I. (Jika ada) S.I. unit (If any) Luas, A Area, A A = l 2 l × l m × m = m2 – Isi padu, V Volume, V V = l 3 l × l × l m × m × m = m3 – Ketumpatan, ρ Density, ρ ρ = — m V ———– m l × l × l kg m–3 – BAB 1 2 01_Modul A+ Fizik Tg4.indd 2 20/09/2021 11:52 AM
Uji Kendiri 1.1 Kuantiti terbitan Derived quantity Rumus Formula Hubungan dengan kuantiti asas Relation with base quantities Sebutan dalam unit asas Terms in base unit Unit S.I. (Jika ada) S.I. unit (If any) Halaju, v Velocity, v v = —l t —l t m s–1 – Momentum, p Momentum, p p = mv —– ml t kg m s–1 – Pecutan, a Acceleration, a a = —v t —–– l t × t m s–2 – Daya, F Force, F F = ma —–– ml t × t kg m s–2 Newton, N Tekanan, P Pressure, P P = —F A —–———– m × l t × t × l × l kg m–1 s–2 Pascal, Pa Jadual 1.2/Table 1.2 B Kuantiti skalar dan kuantiti vektor Scalar quantities and vector quantities Berikan lima contoh kuantiti skalar dan kuantiti vektor. Give five examples of scalar quantities and vector quantities. TP 1 Kuantiti fizik/Physical quantity Luas/Area Isi padu/Volume Kerja/Work Ketumpatan/Density Suhu/Temperature Daya/Force Sesaran/Displacement Halaju/Velocity Pecutan/Acceleration Momentum/Momentum Kuantiti skalar/Scalar quantity Kuantiti vektor/Vector quantity Kaji pernyataan berikut dengan teliti dan kemudian, Study the following descriptions carefully and then, KBAT Mengaplikasi (a) gariskan kuantiti fizikal yang terlibat. underline the physical quantities involved. (b) kelaskan kuantiti-kuantiti tersebut untuk melengkapkan jadual. classify the quantities to complete the table. Situasi Situation Kuantiti asas Base quantity Kuantiti terbitan Derived quantity Kuantiti skalar Scalar quantity Kuantiti vektor Vector quantity (i) Sebiji bola dengan jisim 1.2 kg dijatuhkan dari atas meja dengan halaju 2.0 m s–1. A ball of mass 1.2 kg is dropped from a table with a velocity of 2.0 m s–1. jisim mass halaju velocity jisim mass halaju velocity BAB 1 3 01_Modul A+ Fizik Tg4.indd 3 20/09/2021 11:52 AM
1. Kuantiti fizik manakah adalah bukan kuantiti asas? Which of the following physical quantities is not a base quantity? A Berat/Weight B Jisim/Mass C Suhu/Temperature D Panjang/Length 2. Antara pasangan yang berikut, manakah menunjukkan kuantiti skalar dan kuantiti vektor dengan betul? Which of the following pairs shows a scalar quantity and vector quantity correctly? Kuantiti skalar Scalar quantity Kuantiti vektor Vector quantity A Jisim Mass Masa Time B Suhu Temperature Frekuensi Frequency C Ketumpatan Density Pecutan Acceleration D Voltan Voltage Arus Current 3. Antara alat pengukur berikut, yang manakah mengukur suatu kuantiti terbitan? Which of the following measuring instruments measures a derived quantity? A C B D 4. Pasangan manakah mengandungi kuantiti skalar sahaja? Which pair contains scalar quantities only? A Jarak dan kerja/Distance and work B Laju dan berat/Speed and weight C Daya dan momentum/Force and momentum D Sesaran dan luas/Displacement and area 5. Tekanan di dalam cecair, P, dipengaruhi oleh ketumpatan cecair, ρ, kedalaman, h, dan kekuatan medan graviti, g. The pressure in the liquids, P, depends on the density of liquids, ρ, the depth, h, and strength of the gravitational field strength, g. KBAT Mengaplikasi P = ρgh Apakah unit S.I. bagi tekanan, P? What is the S.I. unit for pressure, P? A kg m s2 C kg m–1 s–2 B kg2 m–1 s–2 D kg2 m s2 6. Rajah 1 menunjukkan graf hubungan antara rintangan, R, dengan luas keratan rentas, A. Diagram 1 shows a graph of relationship between resistance, R, and cross-sectional area, A. KBAT Mengaplikasi R 1 — 0 A Rajah/Diagram 1 Pasangan manakah yang betul? Which pair is correct? Pemboleh ubah bergerak balas Responding variable Hubungan Relationship A — 1 A R berkadar terus dengan — 1 A R is directly proportional to 1 —A B —1 A R bertambah secara linear dengan —1 A R increases linearly with 1 —A C R R berkadar terus dengan —1 A R is directly proportional to 1 —A D R R bertambah secara linear dengan —1 A R increases linearly with 1 —A 7. Rajah 2(a) menunjukkan seorang budak menyelam di dalam sebuah kolam renang. Telinganya mengalami sedikit kesakitan. Rajah 2(b) menunjukkan budak itu menyelam di dalam laut dengan kedalaman yang sama. Telinganya mengalami lebih kesakitan. Satu eksperimen dijalankan untuk mengkaji situasi yang diberikan. Diagram 2(a) shows a boy diving in a swimming pool. His ears experience a little pain. Diagram 2(b) shows the boy diving in the sea with the same depth. His ears experience more pain. An experiment was carried out to investigate the situation given. KBAT Mengaplikasi KLON SPM Soalan Berformat SPM Kertas 1 Paper 1 BAB 1 10 01_Modul A+ Fizik Tg4.indd 10 20/09/2021 11:52 AM
Rajah/Diagram 2(a) Rajah/Diagram 2(b) Antara pemboleh ubah-pemboleh ubah berikut, yang manakah betul? Which of the following variables are correct? Pemboleh ubah dimanipulasikan Manipulated variable Pemboleh ubah bergerak balas Responding variable Pemboleh ubah dimalarkan Constant variable A Ketumpatan air Density of water Tekanan Pressure Kedalaman air Depth of water B Kedalaman air Depth of water Tekanan Pressure Ketumpatan air Density of water C Ketumpatan air Density of water Kedalaman air Depth of water Tekanan Pressure D Tekanan Pressure Ketumpatan air Density of water Kedalaman air Depth of water 8. Rajah 3 menunjukkan satu graf sesaran-masa. Kecerunan graf mewakili halaju. Diagram 3 shows a displacement-time graph. The gradient of a graph represents the velocity. Masa (s) Time (s) Sesaran (m) Displacement (m) Rajah/Diagram 3 Kuantiti manakah adalah pemboleh ubah dimanipulasikan? Which quantity is the manipulated variable? A Masa/Time B Sesaran/Displacement C Halaju/Velocity 9. Seorang murid menjalankan satu eksperimen untuk menyiasat hubungan antara jisim beban dan regangan apabila satu spring diregangkan. Alat pengukur yang digunakan ialah pembaris meter dan neraca tiga alur. Rajah 4 menunjukkan catatan data yang diperoleh. A pupil carries out an experiment to investigate the relationship between mass and extension when a spring is stretched. The measuring instruments used are ruler and triple beam balance. Diagram 4 shows the draft of his data. KBAT Mengaplikasi Jisim/Mass, m/g: 20, 35.4, 42.2, 52.2, 65 Pemanjangan spring/Extension of spring, x / cm: 4.0, 5, 7.4, 8.1, 9 Rajah/Diagram 4 Antara berikut, yang manakah betul untuk penjadualan data? Which of the following is correct for tabulating the data? A m/g 20 35 42 52 65 x/cm 4 5 7 8 9 B m/g 20 35 42 52 65 x/cm 4.0 5.00 7.40 8.1 9.00 C m/g 20.0 35.4 42.2 52.2 65.0 x/cm 4 5 7.4 8 9 D m/g 20.0 35.4 42.2 52.2 65.0 x/cm 4.0 5.0 7.4 8.1 9.0 10. Rajah 5 menunjukkan satu graf yang mewakili pergerakan sebuah kereta. Diagram 5 shows a graph that represents the motion of a car. KBAT Menganalisis v / m s–1 0 t / s 2 2 10 4 6 8 Rajah/Diagram 5 Pernyataan manakah benar? Which statement is true? I Persamaan graf ialah v = t + 2 Equation of the graph is v = t + 2 II Kecerunan graf ialah 1 m s–2 The gradient of the graph is 1 m s–2 III Apabila t = 8, v = 2 When t = 8, v = 2 IV v berkadar langsung dengan t v is directly proportional to t A I dan II sahaja I and II only B I dan III sahaja I and III only C II dan III sahaja II and III only D I, II, III dan IV I, II, III and IV only BAB 1 11 01_Modul A+ Fizik Tg4.indd 11 20/09/2021 11:52 AM
1. Rajah 1.1 menunjukkan sebuah troli bergerak ke bawah landasan condong. Jangka masa detik itu bergetar pada frekuensi 50 Hz. Rajah 1.2 menunjukkan carta pita detik yang mengandungi enam jalur A, B, C, D, E dan F dihasilkan daripada gerakan troli itu. Setiap jalur mengandungi 10 detik. Diagram 1.1 shows a trolley moving down an inclined plane. The ticker timer vibrates at frequency 50 Hz. Diagram 1.2 shows the ticker tape chart consists of six strips A, B, C, D, E and F, produced by the motion of the trolley. Each strip contains 10 ticks. KBAT Menilai Pita detik Ticker tape Jangka masa detik Ticker timer Bekalan kuasa 12 V a.u. 12 V a.c. power supply Bongkah kayu Wooden block Tali kenyal Elastic cord Landasan terpampas geseran Friction compensated plane Rajah/Diagram 1.1 0.2 A 0.4 B 0.6 C 0.8 D 1.0 E 1.2 F 4 8 12 16 20 24 Masa (s) Time (s) Panjang (cm) Length (cm) Rajah/Diagram 1.2 (a) Garis jawapan yang betul dalam kurungan untuk melengkapkan ayat di bawah. Underline the correct answer in the bracket to complete the sentence below. Jenis arus yang digunakan dalam jangka masa detik adalah (arus terus, arus ulang-alik). The type of current used in the ticker timer is (direct current, alternating current). [1 markah/mark] (b) Berdasarkan Rajah 1.2, Based on Diagram 1.2, (i) Bandingkan panjang jalur A dan F. Compare the length of strip A and F. Jalur F lebih panjang / Strip F is longer [1 markah/mark] (ii) Nyatakan jenis gerakan troli itu. State the type of motion of the trolley. Pecutan seragam / Constant acceleration // Halaju bertambah dengan sekata / Velocity increase constantly [1 markah/mark] Bahagian/Section A Kertas 2 Paper 2 BAB 2 55 02B_Modul A+ Fizik Tg4.indd 55 15/09/2021 9:31 AM
(iii) Hitungkan halaju akhir bagi troli tersebut. Calculate the final velocity of the trolley. v = —–– 24 0.2 = 120 cm s–1 [2 markah/marks] (c) Lakarkan graf halaju melawan masa pada ruang di bawah. Sketch a graph of velocity against time at the space below. 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 v/cm s-1 t/s 20 40 60 80 100 120 [2 markah/marks] 2. Rajah 2.1 menunjukkan graf halaju-masa seorang penerjun selepas melompat dari sebuah kapal terbang. Diagram 2.1 shows a velocity-time graph of a parachutist after jumping out from an aeroplane. KBAT Menilai 10 10 20 30 40 50 20 30 40 50 60 70 0 v/m s-1 t/s t = 45 P Q R S T U Rajah/Diagram 2.1 (a) (i) Nyatakan masa payung terjun itu mula terbuka. Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan masa. State the time of the parachute starts to open. Show on the graph how you determine the time. 45 s [2 markah/marks] (ii) Berikan sebab bagi jawapan anda di (a)(i). Give reason for your answer at (a)(i). Halaju mula berkurang / The velocity starts to decrease [1 markah/mark] (b) Hitung pecutan penerjun itu di PQ. Calculate the acceleration of the parachutist at PQ. a = ——— 30 – 0 10 – 0 = 3 m s–2 [2 markah/marks] BAB 2 56 02B_Modul A+ Fizik Tg4.indd 56 15/09/2021 9:31 AM
Bahagian / Section B 6. Rajah 6.1 menunjukkan papan tanda had laju berdekatan dengan sebuah sekolah. Diagram 6.1 shows a speed limit signboard near a school. KBAT Mencipta 20km/j Rajah/Diagram 6.1 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan laju? What is the meaning of speed? Kadar perubahan jarak / Rate of change of distance [1 markah/mark] (b) Lukiskan graf halaju melawan masa yang menunjukkan pergerakan sebuah kereta yang bermula dari halaju yang sekata, kemudian dengan pecutan yang sekata dan diikuti dengan nyahpecutan yang sekata sehingga akhirnya berhenti. Draw a velocity against time graph that shows a car moving initially with constant velocity, then moving with constant acceleration and followed by constant deceleration until it stops. Halaju Velocity/m s-1 Masa Time/s 1. Garisan mendatar / horizontal line 2. Kecerunan graf positif / positive gradient graph 3. Kecerunan graf negatif / negative gradient graph [3 markah/marks] (c) Jenama Brand Masa bertindak balas/ s Reaction time/ s Jenis brek Type of brake Daya tujahan enjin/ N Engine thrust force/ N Bentuk kereta Shape of car A 0.3 ABS (Antilock Brake System) 10.0 Kurang aerodinamik Less aerodynamic B 0.5 Udara Air 13.5 Kurang aerodinamik Less aerodynamic C 0.2 ABS (Antilock Brake System) 12.8 Aerodinamik Aerodynamic D 0.6 Udara Air 16.0 Aerodinamik Aerodynamic Jadual/Table 1 BAB 2 60 02B_Modul A+ Fizik Tg4.indd 60 15/09/2021 9:31 AM
(iii) Daya yang bertindak pada kereta semasa kereta memecut The force acting on the car when it is accelerating F = ma F = 800 × 0.8 = 640 N [6 markah/marks] Bahagian/Section C 7. Rajah 7.1 menunjukkan kesan seorang penerjun yang jatuh dari tempat yang tinggi ke tanah apabila payung terjun tidak terbuka. Rajah 7.2 menunjukkan seorang penerjun lain yang mempunyai jisim yang sama jatuh dari ketinggian yang sama dengan payung terjun terbuka. Diagram 7.1 shows the effect on a sky diver that falls from a high position to the ground without opening the parachute. Diagram 7.2 shows another sky diver with the same mass falls from the same height when the parachute is open. KBAT Mencipta Rajah/Diagram 7.1 Rajah/Diagram 7.2 (a) Apakah maksud daya impuls? What is meant by impulsive force? Daya impuls ialah kadar perubahan momentum / Impulsive force is rate of change of momentum [1 markah/mark] (b) Perhatikan Rajah 7.1 dan Rajah 7.2. Bandingkan pecutan, daya impuls dan masa impak. Hubungkaitkan daya impuls dengan masa impak untuk membuat kesimpulan tentang hubungan antara pecutan dengan daya impuls. Based on diagram 7.1 and Diagram 7.2, compare the acceleration, the impulsive force and the time of impact. Relate the impulsive force with the time of impact to make a deduction on the relationship between the acceleration and impulsive force. – Pecutan dalam Rajah 7.1 lebih besar dari Rajah 7.2. /The acceleration in Diagram 7.1 is larger than Diagram 7.2 – Daya impuls dalam Rajah 7.1 lebih besar dari Rajah 7.2. / The impulsive force in Diagram 7.1 is larger than Diagram 7.2 – Masa impak dalam Rajah 7.1 lebih singkat dari Rajah 7.2. / The time impact Diagram 7.1 is shorter than Diagram 7.2 – Apabila masa impak berkurang, daya impuls bertambah. / When the time impact is decreases, the impulsive force increases. – Apabila pecutan bertambah, daya impuls bertambah. / When the acceleration increases, the impulsive force increases. [5 markah/marks] (c) Rajah 7.3 menunjukkan satu lesung batu. Diagram 7.3 show a pestle and mortar. Alu lesung Pestle Lesung Mortar Rajah/Diagram 7.3 BAB 2 62 02B_Modul A+ Fizik Tg4.indd 62 15/09/2021 9:31 AM
Terangkan bagaimana alu dan lesung dapat digunakan untuk menghancurkan makanan dengan mudah. Explain how the pestle and mortar can be used to crush the food easily. – Pergerakan alu yang pantas dapat mengurangkan masa impak. The fast-moving pestle will reduce the time of impact. – Daripada persamaan F = ———— mv – mu t , apabila masa impak singkat, daya impuls yang besar dihasilkan. From the equation F = mv – mu ————t when the time of impact is short, a large impulsive force will be produced. – Makanan dapat dihancurkan dengan mudah disebabkan daya yang besar. The food can be crushed easily because the force is large. [4 markah/marks] (d) Rajah 7.4 menunjukkan satu model penanam cerucuk yang digunakan pada satu tapak pembinaan bangunan. Anda dikehendaki mengubah suai reka bentuk model penanam cerucuk itu supaya kerja untuk menanam cerucuk di kawasan pembinaan menjadi lebih berkesan. Diagram 7.4 shows a pile planter model used in a construction site. You are required to modify a pile planter model so that will make the piling works in the construction site will be more efficient. Kren Crane Cerucuk Pile Pelantak cerucuk Pile driver Rajah/Diagram 7.4 Nyatakan dan terangkan pengubahsuaian berdasarkan aspek-aspek berikut: State and explain the modifications based on the following aspects: (i) Jisim pelantak cerucuk / Mass of pile driver (ii) Ketinggian maksimum pelantak cerucuk / Maximum height of pile driver (iii) Kekerasan pelantak cerucuk / Hardness of pile driver (iv) Kuasa enjin kren / Engine power of crane (v) Bentuk cerucuk / Shape of pile Pengubahsuaian / Modification Alasan / Reason (i) Jisim pelantak cerucuk mestilah besar Mass of the pile driver must be large Dapat membekalkan daya yang besar untuk menanam cerucuk Can produce large force to bury the pile (ii) Ketinggian pelantak cerucuk mestilah tinggi The height of the pile driver must be high Tenaga keupayaan graviti tinggi High gravitational potential energy (iii) Pelantak cerucuk mestilah keras The pile driver must be hard Masa impak singkat / Daya besar dihasilkan Short time of impact / Bigger force produced (iv) Kuasa enjin mestilah tinggi The engine power must be high Lebih banyak kerja penanaman cerucuk dapat dilakukan / Tenaga tinggi terhasil. More piling work can be done / High energy produce (v) Bentuk cerucuk tajam di hujung Shape of the pile is sharp at the end Mudah ditenggelamkan / tekanan tinggi / tenaga tinggi terhasil Easy to be buried / high pressure / higher energy produced [10 markah/marks] BAB 2 63 02B_Modul A+ Fizik Tg4.indd 63 13/01/2022 5:14 PM
BAB 1 Pengukuran 1.2.3 Eksperimen untuk mengkaji hubungan panjang bandul, l, dengan tempoh ayunan bandul, T Experiment to investigate the relationship between the length of pendulum, l, and the period of oscillation of pendulum, T Eksperimen Eksperimen 1.1 Rajah (a) / Diagram (a) Amin bermain dengan dua buaian yang berlainan di taman permainan. Kedua-dua buaian itu mempunyai panjang tali yang berbeza seperti yang ditunjukkan dalam Rajah (a). Amin mendapati buaian yang mempunyai tali yang lebih panjang berayun dengan lebih lama berbanding buaian yang mempunyai tali yang lebih pendek. Dia mengandaikan keadaan ini adalah disebabkan oleh panjang tali yang berlainan. Amin plays with two different swings at the playground. Both swings have different string length as shown in Diagram (a). Amin found that the swing with longer string swings longer than the swing with shorter string. He assumed that this is due to the different length of the string. Dengan menggunakan radas seperti benang, bandul dan lain-lain radas, jalankan satu eksperimen untuk menyiasat situasi di atas. Tuliskan satu laporan bagi eksperimen tersebut. With the use of apparatus such as thread, pendulum and other apparatus, carry out an experiment to investigate the situation above. Write a report for the experiment. Inferens Inference Tempoh ayunan bergantung pada panjang tali bandul. Period of oscillation depends on the length of the pendulum. Hipotesis Hypothesis Semakin bertambah panjang tali bandul, semakin bertambah tempoh ayunan. The longer the length of the pendulum, the longer period of oscillation. Tujuan Aim Untuk mengkaji hubungan antara tempoh ayunan bandul dengan panjangnya. To investigate the relationship between period of oscillation of pendulum and its length. Pemboleh ubah Variables Pemboleh ubah dimanipulasikan/Manipulated variable: Panjang bandul/Length of pendulum Pemboleh ubah bergerak balas/Responding variable: Tempoh ayunan/Period of oscillation Pemboleh ubah dimalarkan/Constant variable: Jisim ladung bandul/Mass of pendulum bob Senarai radas dan bahan List of apparatus and materials Kaki retort, jam randik, pembaris meter, jangka sudut, benang 70 cm, gabus terbelah, pemberat Retort stand, stopwatch, meter rule, protractor, 70 cm length of thread, split cork, pendulum bob AW-1 Amali Wajib Fizik KSSM Tingkatan 4 07 Amali Wajib_Modul A+ Fizik Tg4.indd 1 28/09/2022 2:15 PM
Prosedur Procedure Gabus terbelah Split cork Jam randik Stopwatch Ladung Pendulum bob Pembaris Ruler Benang Thread l A C B θ = 10° θ Rajah (b)/Diagram (b) 1. Susun radas yang diberikan seperti ditunjukkan dalam Rajah (b). Set up the apparatus given as shown in Diagram (b). 2. Gantung ladung di hujung benang dengan panjang benang, l = 20 cm. Suspend a pendulum bob at one end of the thread with thread length, l = 20 cm. 3. Sesarkan ladung dengan sudut 10° dan lepaskan. Displace the pendulum bob by an angle of 10° and then release it. 4. Masa untuk 10 ayunan lengkap, t1 diukur dengan menggunakan jam randik. The time taken for 10 complete oscillations, t1 is measured using a stopwatch. 5. Ulang langkah 4 dan rekodkan masa sebagai t 2 . Repeat step 4 and record time takes as t2 . 6. Hitung purata masa bagi 10 ayunan lengkap, t purata menggunakan formula: Calculate the average time for 10 complete oscillations, taverage using formula: t purata/average = t 1 + t ———2 2 7. Hitung tempoh ayunan, T, menggunakan formula: Calculate the period of oscillation, T, by using the formula: T = t purata/average ———–— 10 8. Hitung kuasa dua tempoh ayunan, T 2 . Calculate the period squared, T2 . 9. Ulang eksperimen dengan menggunakan panjang benang yang berbeza, l = 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm, 60.0 cm dan 70.0 cm. Repeat the experiment by using different thread length, l = 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm, 60.0 cm and 70.0 cm. 10. Plot graf T2 melawan l. Plot graph T2 against l. Keputusan Results Panjang bandul, Length of pendulum, l / cm Masa untuk 10 ayunan lengkap, Time for 10 complete oscillation, t / s T / s T 2 / s2 t 1 t 2 t purata /t average 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 Jawapan murid Student's answer AW-2 Amali Wajib 07 Amali Wajib_Modul A+ Fizik Tg4.indd 2 28/09/2022 2:15 PM
Anda tidak dibenarkan bekerja dengan radas bagi lima minit pertama. Anda dikehendaki menggunakan tempoh ini untuk menyemak senarai radas, membaca soalan dan merancang eksperimen yang akan dijalankan. Tandakan (✓) pada ruangan yang disediakan untuk menyemak bahan dan radas yang dibekalkan. You are not allowed to work with apparatus in first five minutes. You are required to use this period to check the apparatus, read the question and plan the experiment which will be carried out. Mark (✓) in the box provided to check the material and apparatus supplied. Soalan/ Question 1 Bil. Number Radas/ Bahan Apparatus/ Material Kuantiti Quantity Ya(✓) / Tidak(✗) Yes(✓) / No(✗) 1 Benang / Thread 1 2 Spring / Spring 1 3 Kaki retort / Retort stand 2 4 Jisim berslot / Slotted weight 1 set 5 Pembaris setengah meter / Half meter ruler 1 6 Jam randik / Stopwatch 1 7 Pin optik / Optic pin 1 8 Pita selofan / Cellophane tape 1 Anda dikehendaki menjalankan eksperimen untuk menentukan nilai pecutan graviti, g, dengan kaedah ayunan spring. You are asked to conduct the experiment to determine the value of gravitational acceleration, g, using spring oscillation method. Benang String Spring Spring Penggantung jisim berslot (50.0 g) Slotted weight hanger (50.0 g) Kaki retort 1 Retort stand 1 Kaki retort 2 Retort stand 2 Pembaris setengah meter Half-meter ruler Pin optik Optic pin cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 4950 l 0 Rajah/ Diagram 1 Amali Sains Bersepadu (Kertas 3) MG-1 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. 08 Lemb PBD_Modul A+ Fizik Tg4.indd 1 27/09/2022 5:17 PM
Jalankan eksperimen dengan menggunakan langkah-langkah berikut: Carry out the experiment by using the following procedures: 1. Susun radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Set up apparatus as shown in Diagram 1. 2. Gantungkan penggantung jisim berslot yang berjisim 50.0 g pada hujung bebas spring itu. Hang the 50.0 g slotted weight hanger at the end of the spring. 3. Lekatkan pin optik di bahagian bawah penggantung tersebut menggunakan pita selofan untuk dijadikan sebagai penunjuk. Stick the optical pin at the bottom of the hanger by using the tape to act as a pointer. 4. Apitkan pembaris meter secara tegak dengan pengapit kaki retort 2. Clamp a meter ruler vertically using retort stand 2. 5. Catatkan bacaan, l 0 , pada pembaris itu. Record the reading, l0 , at the meter ruler. 6. Tambahkan jisim berslot 50.0 g supaya jumlah jisim berslot, m, pada spring ialah 100.0 g. Increase the slotted weight 50.0 g so that the total slotted weight, m, at the spring is 100.0 g. 7. Catatkan bacaan, l, yang ditunjukkan oleh penunjuk pada pembaris meter. Record the reading, l, shown by the pointer on the meter ruler. 8. Sesarkan jisim berslot itu ke bawah sedikit dan lepaskannya supaya spring dapat berayun bebas secara tegak. Displace the slotted weight slightly and release it so that it will freely oscillates vertically. 9. Rekodkan masa, t, untuk 20 ayunan lengkap. Record the time taken, t, for 20 complete oscillations. 10. Hitungkan tempoh ayunan, T, menggunakan rumus, T = t 20. Calculate the period of oscillation, T, by using the formula, T = t 20 . 11. Ulang langkah 6 hingga 10 dengan menggunakan jumlah jisim berslot, m = 150.0 g, 200.0 g, 250.0 g dan 300.0 g. Repeat procedures 6 to 10 by using total slotted weight, m = 150.0 g, 200.0 g, 250.0 g and 300.0 g. 12. Berdasarkan eksperimen yang telah dijalankan; Based on the experiment done; (a) Nyatakan; State; (i) Pemboleh ubah dimanipulasikan Manipulated variable Jisim Mass [1 markah/ mark] (ii) Pemboleh ubah bergerak balas Responding variable Tempoh ayunan // masa untuk 20 ayunan lengkap Period of oscillation// time for 20 complete oscillations [1 markah/ mark] Kertas 3 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. MG-2 08 Lemb PBD_Modul A+ Fizik Tg4.indd 2 27/09/2022 5:17 PM
BAB 1 Pengukuran Tahap penguasaan Tafsiran 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Pengukuran. 2 Memahami Pengukuran serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Pengukuran untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Pengukuran dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai Pengukuran dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Pengukuran dalam konteks penyelesaian masalah atau membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 1. Seorang murid menjalankan eksperimen untuk mengkaji hubungan antara jarak objek, u dan jarak imej, v untuk kanta cembung. Murid itu menggunakan nilai u yang berlainan dan merekodkan nilai v yang sepadan. Graf u + v melawan uv ditunjukkan seperti dalam Rajah 1. A pupil conducted an experiment to study the relationship between the object distance, u, and image distance, v, for a convex lens. The pupil used different values of u and recorded the corresponding values of v. A graph of u + v against uv is plotted as shown in Diagram 1. uv / cm2 Graf u + v melawan uv u + v / cm Graph u + v against uv 0 50 100 150 200 250 300 350 5 10 15 20 25 30 35 40 Rajah / Diagram 1 Lembaran Pentaksiran Bilik Darjah (PBD) © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. MG-8 08 Lemb PBD_Modul A+ Fizik Tg4.indd 8 27/09/2022 5:17 PM
(a) Tandakan (✓) pada jawapan yang betul dalam kotak yang disediakan. Tick ( ✓) the correct answer in the box provided. TP 1 Jarak ialah Distance is a ✓ kuantiti skalar scalar quantity kuantiti vektor vector quantity kuantiti terbitan derived quantity ✓ kuantiti asas base quantity [2 markah/ marks] (b) Berdasarkan graf yang ditunjukkan dalam Rajah 1: Based on the graph shown in Diagram 1: (ii) Nyatakan hubungan antara u + v dan uv. State the relationship between u + v and uv. TP 4 Intrapolasi graf memotong asalan / intrapolation of the graph cuts the origin uv berkadar langsung dengan u + v / uv directly proportional to u + v. [2 markah/ marks] (ii) Tentukan nilai u + v apabila uv = 75 cm2 . Determine the value of u + v when uv = 75 cm2 . TP 4 Tunjukkan garisan tegak dari uv = 75 cm hingga sentuh graf dan garisan melintang hingga sentuh paksi-u + v. Show the vertical line from uv =75 cm until touches the graph then horizontal line until it touches u + v axis. u + v = 7.5 cm [2 markah/ marks] (iii) Hitung kecerunan, k bagi graf itu. Tunjukkan pada graf bagaimana anda menentukan k. Calculate the gradient, k of the graph. Show on the graph how you determine k. TP 4 Tunjukkan segi tiga dengan saiz yang diterima/ minimum 8 cm × 8 cm Shows the triangle with an acceptable/ minimum size 8 cm× 8 cm k = 35 – 0 350 – 0 k = 0.1 cm–1 [3 markah/ marks] Lembaran PBD MG-9 © Pan Asia Publications Sdn. Bhd. 08 Lemb PBD_Modul A+ Fizik Tg4.indd 9 27/09/2022 5:17 PM