101 Rajah 4.2 Diagram 4.2 4 Rajah 4.1 menunjukkan sebuah planet mengelilingi Matahari. Masa yang diambil untuk planet bergerak dari K ke L adalah sama dari M ke N. Diagram 4.1 shows a planet orbiting the Sun. The time taken for a planet to move from K to L is the same from M to N. Rajah 4.1 Diagram 4.1 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan jejari orbit? [1 markah] What is the meaning of radius of orbit? [1 mark] (b) (i) Menggunakan Rajah 1, bandingkan luas yang dicakupi oleh planet di kawasan FKL dan FMN, panjang lengkok orbit bagi KL dan MN dan laju linear K ke L dan M ke N. Using Diagram 1, Compare the area coverd by planet in areas of FKL and FMN, compare the arc length of KL and MN and compare linear speed K to L and M to N. [3 markah] [3 marks] (ii) Nyatakan hubungan antara masa yang diambil dengan luas yang dicakupi bagi kedua-dua kawasan. State the relationship between the time taken and the area coverd for both areas. [1 markah] [1 mark] (iii) Nyatakan hukum yang terlibat. [1 markah] State the law involved. [1 mark] (c) Rajah 4.2 menunjukkan sebuah satelit. Diagram 4.2 shows a satellite.
102 Terangkan perubahan yang berlaku kepada gerakan sebuah satelit jika kelajuan satelit adalah sama dengan laju linear dan kelajuan satelit adalah tidak sama dengan laju linear. Explain the change to the motion of a satellite if the speed of satellite is equals to the linear speed and the speed of satellite is not equal to the linear speed. [4 markah] [4 marks] (d) Rajah 4.3 menunjukkan sebuah satelit digunakan untuk memancarkan isyarat bagi penghantaran data. Diagram 4.3 shows a satellite use to transmit signals for data transmission. Rajah 4.3 Diagram 4.3 Anda sebagai seorang jurutera telah ditugaskan untuk mereka bentuk dan melancarkan sebuat satelit untuk mendapat bacaan pola cuaca yang baik dan membuat ramalan cuaca yang lebih tepat. You as an engineer have been tasked to design and launch a satellite to obtain a better reading of weather patterns and make accurate weather forecasts. Dalam penerangan anda, terangkan berdasarkan aspek-aspek berikut iaitu bahan untuk membina satelit, tempoh orbit satelit, arah orbit satelit, orbit satelit dan kedudukan geografi satelit di permukaan Bumi. In your explanation, elaborate on the following aspects, materials to build the satellite, orbital period of satellite, direction of satellite orbit, orbit of the satellite and geographical position of satellite above Earth’s surface. [10 markah] [10 marks]
103 1 Rajah 1 menunjukkan dua jenis periuk digunakan untuk memasak 2 kg sup daging. Diagram 1 shows two types of pots used to cook 2 kg of beef broth. Periuk Keluli Tahan Karat Periuk Kaca Stainless steel pot Glass Pot Muatan haba tentu Muatan haba tentu Specific heat capacity Specific heat capacity = 540 J Kg-1 ᵒC-1 = 960 J Kg-1 ᵒC-1 Rajah 1 Diagram 1 (a) Apakah maksud muatan haba tentu? What is the meaning of specific heat capacity? …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b) Jika 2 kg sup daging dimasak pada suhu bilik 30 ºC sehingga mendidih pada 100 ºC, If 2 kg of beef broth is cooked at room temperature 30 ºC until it boils at 100 ºC, (i) hitung tenaga haba yang digunakan untuk memasak 2 kg sup daging untuk keduadua periuk itu, calculate the heat energy used to cook 2 kg of beef broth for the two pots, [4 markah] [4 marks] BAB 4 : HABA / CHAPTER 4 : HEAT
104 (ii) tentukan periuk yang paling sesuai digunakan untuk memasak sup daging. determine the most suitable pot to cook the beef broth. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (c) Berdasarkan jawapan anda di 1(b), terangkan mengapa periuk yang dipilih merupakan periuk terbaik untuk memasak sup daging tersebut. Based on your answers in 1(b), explain why the chosen pot is the best pot to cook the beef broth. …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [3 markah] [3 marks]
105 2 Rajah 2.1 menunjukkan sebuah botol plastik kosong berisi udara sebelum disejukkan dalam peti sejuk. Rajah 2.2 menunjukkan botol plastik tersebut selepas disejukkan. Diagram 2.1 shows an empty plastic bottle filled with air before being cooled in a refrigerator. Diagram 2.2 shows the empty plastic bottle after being cooled. Rajah 2.1 Rajah 2.2 Diagram 2.1 Diagram 2.2 (a) Namakan satu kuantiti fizik yang dimalarkan dalam penyiasatan hukum gas itu. Name one physical quantity that is kept constant in the gas law investigation. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b) Perhatikan Rajah 2.1 dan Rajah 2.2. Banding Observe Diagram 2.1 and Diagram 2.2. Compare (i) suhu udara temperature of air …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (ii) isi padu udara volume of air …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
106 (c) Berdasarkan jawapan di 2(b), Based on answer in 2(b), (i) nyatakan hubungan antara suhu dan isi padu udara. state the relationship between the temperature and volume of air. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (ii) namakan hukum yang terlibat. name the law involved. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (d) Berdasarkan jawapan di 2(c), apakah yang berlaku kepada isipadu udara di dalam botol plastik kosong berisi udara apabila suhu dinaikkan? Based on the answers in 2(c), what happens to the volume of air inside the empty plastic bottle filled with air when the temperature increases? …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (e) Beri satu sebab bagi jawapan anda di 2(d). Give one reason for the answer in 2(d). …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
107 (f) Rajah 2.3 menunjukkan 0.046 m3 gas helium di dalam belon pada suhu 36 °C. Diagram 2.3 shows 0.046 m3 helium gas in a balloon at 36 °C. Rajah 2.3 Diagram 2.3 Suhu belon bertambah sehingga 65 °C. Hitung isi padu belon tersebut. Temperature of the balloon increased to 65 °C. Calculate the volume of the balloon. [2 markah] [2 marks]
108 3 Rajah 3.1 menunjukkan sepinggan mi goreng dan Rajah 3.2 menunjukkan semangkuk mi sup. Diagram 3.1 shows a plate of fried noodles and Diagram 3.2 shows a bowl of noodle soup. Rajah 3.1 Rajah 3.2 Diagram 3.1 Diagram 3.2 (a) Kedua-dua hidangan mengandungi kuantiti mi yang sama tetapi mi sup mengandungi lebih banyak air di dalamnya. Both dishes contain the same amount of noodles but the noodle soup has a lot of water in it. (i) Apakah yang dimaksudkan dengan muatan haba tentu air adalah 4200 J kg-1 °C-1? What is the meaning of the specific heat capacity of water is 4200 J kg-1 °C-1? [1 markah] [1 mark] (ii) Terangkan mengapa mi sup kekal panas lebih lama daripada mi goreng. Walaupun kedua-duanya mengandungi jumlah mi yang sama. Gunakan pengetahuan anda mengenai muatan haba tentu air dalam penjelasan anda. Explain why noodle soup remains hot longer than the fried noodles, even though both contain the same amount of noodles. Use your knowledge of specific heat capacity of water in your explanation. [4 markah] [4 marks]
109 (b) Satu objek logam dengan jisim 500 g pada suhu 90 °C dimasukkan ke dalam bikar yang mengandungi 2 kg air yang bersuhu 30 °C. Suhu akhir air ialah 50 °C. [Muatan haba tentu air = 4200 J kg-1 °C-1 ] A 500 g metal object at 90 °C is placed in a beaker containing 2 kg of water at 30 °C. The final temperature of the water is 50 °C. [Specific heat capacity of water = 4200 J kg-1 °C-1 ] (i) Hitung haba yang diserap oleh air. Calculate the amount of heat absorbed by the water. [2 markah] [2 marks] (ii) Hitung muatan haba tentu bagi logam tersebut. Calculate the specific heat capacity of the metal. [3 markah] [3 marks] (c) Rajah 3.3 menunjukkan reka bentuk sebuah piring solar yang dibuat oleh seorang pelajar untuk mendidihkan air di dalam periuk menggunakan tenaga suria. Diagram 3.3 shows the design of a solar dish made by a student to boil water in a kettle using solar energy. Rajah 3.3 Diagram 3.3
110 Jadual 1 menujukkan lima pengubahsuaian reka bentuk piring solar. Kaji dan tentukan reka bentuk piring solar yang paling sesuai supaya air dapat mendidih dalam masa yang lebih singkat. Table 1 shows five different modifications of the solar dish. Study and determine the most suitable design of the solar dish so that the water boils in a shorter time. Reka Bentuk Design Bentuk piring Shape of the dish Jenis permukaan piring The type of surface of the dish Diameter piring Diameter of the dish Kedudukan periuk Position of the pot P Parabola Berkilat dan licin Shiny and smooth 20.0 cm Kurang daripada titik fokus piring Less than the focal point of the dish Q Aerofoil Berkilat dan kasar Shiny and rough 40.0 cm Titik fokus piring Focal point of the dish R Parabola Berkilat dan licin Shiny and smooth 50.0 cm Titik fokus piring Focal point of the dish S Aerofoil Berkilat dan kasar Shiny and rough 30.0 cm Kurang daripada titik fokus piring Less than the focal point of the dish Jadual 1 Table 1 (i) Terangkan kesesuaian bagi setiap spesifikasi. Explain the suitability for each specification. [8 markah] [8 marks] (ii) Pilih reka bentuk yang paling sesuai. Berikan sebab untuk pilihan anda. Choose the most suitable design. Give reason for your choice. [2 markah] [2 marks]
111 4 Rajah 4.1 dan Rajah 4.2 menunjukkan satu eksperimen untuk menentukan hubungan antara isi padu udara terperangkap dengan tekanan yang dikenakan ke atasnya di dalam sebuah tiub kaca. Diagram 4.1 and Diagram 4.2 show an experiment to determine the relationship between volume of trapped air and pressure that is exerted to it in a glass tube. Rajah 4.1 Diagram 4.1 Rajah 4.2 Diagram 4.2
112 Saiz satu gelembung udara pada dasar sebuah tasik bertambah besar apabila gelembung udara bergerak menghampiri permukaan tasik. The size of air bubble at the base of a lake increases as it moves toward the surface of the lake. (a) Apakah yang dimaksudkan dengan suhu? What is the meaning of temperature? [1 markah] [1 mark] (b) Berdasarkan Rajah 4.1 dan Rajah 4.2, bandingkan; Based on Diagram 4.1 and Diagram 4.2 compare; (i) isipadu udara terperangkap. the volume of trapped air. (ii) tekanan yang dikenakan. the pressure exerted. (iii) suhu udara terperangkap. the temperature of trapped air. (iv) Hubung kait isi padu udara terperangkap dengan tekanan yang dikenakan untuk membuat deduksi tentang satu hukum fizik. Namakan hukum fizik tersebut. Relate the volume of trapped air to the pressure exerted to deduce a physics law. Name the physics law. [5 markah] [5 marks] (c) Baca pernyataan di bawah. Read the statement below. Dengan menggunakan konsep fizik yang betul, jelaskan pernyataan di atas. Using the correct physics concept, explain the above statement. [4 markah] [4 marks]
113 (d) Rajah 4.3 menunjukkan sebuah rumah di Taman Vista Kiranau. Diagram 4.3 shows a house in Taman Vista Kiranau. Rajah 4.3 Diagram 4.3 Rumah dalam Rajah 4.3 mempunyai sistem peredaran udara yang kurang berkesan. Anda dikehendaki mengubahsuai rumah tersebut dari segi bilangan tingkap, saiz tingkap dan aspek-aspek lain yang boleh memastikan suhu di dalam rumah rendah. The house in Diagram 4.3 has an inefficient air circulation system. You are required to modify the house in terms of number of windows, size of windows and other aspects which can ensure the temperature inside the house is low. [10 markah] [10 marks]
114 1 Rajah 1.1 menunjukkan susunan radas bagi eksperimen dwicelah Young. Satu sumber Cahaya putih dilalukan menerusi penapis merah untuk menghasilkan Cahaya monokromatik. Rajah 1.2 menunjukkan corak pinggir-pinggir yang terbentuk pada skrin apabila penapis merah digunakan. Diagram 1.1 shows the arrangement of apparatus of Young’s double-slit experiment. A white light source is passed through a red filter to produce a monochromatic light. Diagram 1.2 shows the pattern of the fringes formed on the screen when the red filter is used. Rajah 1.1 Diagram 1.1 Rajah 1.2 Diagram 1.2 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan Cahaya monokromatik? What is meant by monochromatic light? …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] BAB 5 : GELOMBANG / CHAPTER 5 : WAVES
115 (b) Terangkan bagaimana pinggir cerah dan pinggir gelap terbentuk? Explain how bright and dark fringes formed. …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [3 markah] [3 marks] (c) Dalam eksperimen ini, skrin diletakkan pada jarak 3.0 m dari dwicelah. Jarak pemisahan di antara dwicelah ialah 0.8 mm sementara jumlah jarak pemisahan bagi empat pinggir gelap berturutan ialah 4.05 mm. Hitung panjang gelombang bagi cahaya merah itu? In this experiment, the screen is placed at a distance of 3.0 m from the double slit. The separation distance between the double slit is 0.8 mm while the total separation of four successive dark fringes is 4.05 mm. Calculate the wavelength of the red light. [3 markah] [3 marks] (d) Penapis merah digantikan dengan penapis biru. The red filter is replaced by the blue filter. (i) Apakah yang berlaku pada jarak di antara dua pinggir gelap yang berturutan? What happens to the distance between two consecutive dark fringes? …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (ii) Beri sebab bagi jawapan anda di 1(d)(i). Give a reason for your answer in 1(d)(i). …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
116 2 Rajah 2.1 dan 2.2 menunjukkan dua susunan radas untuk mengkaji ciri gelombang bagi bunyi. Dua pembesar suara yang disambung ke sebuah penjana frekuensi audio bertindak sebagai sumber koheren. Diagram 2.1 and Diagram 2.2 show two arrangements of apparatus to study the wave characteristics of sound. Two loudspeakers that are connected to an audio frequency generator act as coherent sources. Rajah 2.1 Diagram 2.1 Rajah 2.2 Diagram 2.2 (a) Apakah maksud sumber koheren? What is the meaning of coherent sources? …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
117 (b) Perhatikan Rajah 2.1 dan 2.2, Observe Diagram 2.1 and Diagram 2.2, (i) Bandingkan jarak antara dua bunyi kuat yang berturutan, x. Compare the distance between two consecutive loud sounts, x. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (ii) Bandingkan jarak antara dua pembesar suara, a. Compare the distance between the two loudspeackers, a. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (iii) Hubungkait jarak antara dua pembesar suara, a dengan jarak antara dua bunyi kuat berturutan, x. Relate the distance between the two loudspeakers, a and the distance between two consecutive loud sounds, x. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (iv) Nyatakan satu kuantiti fizik lain yang perlu ditetapkan untuk memastikan hubungan di 2(b)(iii) adalah betul. State one other physical quantity that needs to be fixed to ensure the relationships in 2(b)(iii) is correct. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (c) Jika frekuensi bunyi terpancar daripada penjana frekuensi audio ditinggikan, If the frequency of sound emitted from the audio frequency generator is increased,
118 (i) Apakah yang berlaku kepada jarak antara dua bunyi kuat yang berturutan, x? What happens to the distance between two consecutive loud sounds, x? …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (ii) Berikan satu sebab bagi jawapan anda di 2(c)(i). Give one reason for your answer in 2(c)(i) …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (d) Berdasarkan Rajah 2.2, jika jarak pemisahan antara dua pembesar suara ialah 4.0 m dan jarak pendengar dua bunyi kuat berturuan ialah 7.0 m di hadapan pembesar suara, hitungkan panjang gelombang bunyi itu. Diberi jarak antara dua bunyi kuat ialah 1.0 m. Based on the Diagram 2.2, if the separation distance between two loudspeakers is 4.0 m and the distance of the hearer of two consecutive loud sounds is 7.0 m in front of the loudspeakers, what is the wavelength of the sound. Given the distance between two loud sounds is 1.0 m. [2 markah] [2 marks]
119 Rajah 3.2 Diagram 3.2 3 Nadia pergi ke Pulau Manukan dan mengambil beberapa keping gambar foto di tepi Pantai. Dia mengenali salah satu corak gelombang yang terbentuk dalam gambar itu yang merupakan satu pembiasan seperti yang ditunjukkan dalam rajah 3.1. Nadia went to Pulau Manukan and took some photographs near the seaside. She recognised one of the wave patterns formed in the photograph as a refraction as shown in Diagram 3.1. Rajah 3.1 Diagram 3.1 Nadia menjalankan satu eksperimen dengan dua kedalaman air yang berbeza menggunakan tangka riak. Keputusan eksperimen itu adalah seperti yang ditunjukkan dalam rajah 3.2. Nadia carries out an experiment with two different depths of water using a ripple tank. The results of the experiment are as shown in the Diagram 3.2. (a) Apakah maksud pembiasan? What is the meaning of refraction? [1 markah] [1 mark] Kawasan X Area X Kawasan Y Area Y
120 (b) Nadia ingin berkongsi dengan rakannya melalui emel. Apakah maklumat yang perlu ada dalam emelnya untuk menjelaskan corak gelombang yang terbentuk dalam Rajah 3.2. Nadia wants to share the results with her friends via email. What is the information she needs to include in her email to explain the wave pattern formed in Diagram 3.2. [4 markah] [4 marks] (c) Dalam e-mel yang dihantar oleh Nadia kepada kawannya, dia juga memberi sedikit maklumat berkaitan ciri gelombang di Kawasan X dan Kawasan Y. Berikut ialah sebahagian maklumat yang disenaraikan olehnya. Laju gelombang air di Kawasan X = 1.5 cm s -1 Panjang gelombang air dalam Kawasan X = 1.0 cm Panjang gelombang air dalam Kawasan Y = 0.8 cm Kawan Nadia, Jennifer ingin mengetahui frekuensi dan halaju gelombang air di Kawasan Y tetapi tidak tahu cara menghitungnya. Bantu Jennifer untuk menghitung frekuensi dan laju gelombang air di Kawasan Y dalam unit m s -1 . In the email sent by Nadia to her friends, she also gave information about the characteristics of the waves in Area X and Area Y. The following is a part of the information listed by him. Speed of water wave in Area X = 1.5 cm s -1 Wavelength of water wave in Area X = 1.0 cm Wavelength of water wave in Area Y = 0.8 cm Nadia’s friend, Jennifer wants to know the frequency and the speed of the water waves in Area Y but she doesn’t know how to calculate it. Helps Jennifer calculate the frequency and the speed of water wave in Area Y in the unit of m s -1 . [5 markah] [5 marks]
121 [10 markah] [10 marks] (d) Sebuah Syarikat hendak membina sebuah pusat peranginan di pulau. Mereka berhasrat membina pusat peranginan itu di salah satu daripada empat lokasi iaitu P, Q, R dan S. Lokasi Q dan S mempunyai batu yang besar berdekatannya, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.3. A company wants to build a resort on an island. They intend to build the resort in either one of the four locations, P, Q, R and S. Locations Q and S have large rocks near them, as shown in Diagram 3.3. Rajah 3.3 Diagram 3.3 Rajah 3.4 Diagram 3.4 Rajah 3.4 menunjukkan bagaimana kedalaman laut berubah dari Pantai ke laut pada setiap lokasi. Berdasarkan pengetahuan anda tentang ciri-ciri gelombang dan fenomena gelombang, kaji spesifikasi dalam Rajah 3.3 dan Rajah 3.4, dan terangkan kesesuaian setiap spesifikasi tersebut supaya Syarikat itu boleh memilih lokasi paling selamat untuk membina tempat peranginan, Beri sebab bagi pilihan anda. Diagram 3.4 shows how the depth of the sea changes from the shore to the sea at each location. Based on your knowledge on wave properties and wave phenomena, study the specifications in Diagram 3.3 and Diagram 3.4, and explain the suitability of each specification so that the company can choose the safest location to build the resort. Give reasons for your choice.
122 4 Rajah 4(a) menunjukkan seorang budak lelaki sedang memukul gendang yang menghasilkan bunyi yang boleh didengar oleh seorang lelaki. Diagram 4(a) shows a boy beating a drum that produces sound which can be heard by a man. Rajah 4(a) Diagram 4(a) (a) (i) Apakah jenis gelombang bagi gelombang bunyi? What type of wave is the sound wave? [1 markah] [1 mark] (ii) Terangkan bagaimana bunyi dihasilkan oleh gendang itu dan dapat didengar oleh telinga manusia. Explain how the sound is produced by the drum and can be heard by the human’s ear. [4 markah] [4 marks]
123 (b) Rajah 4(b) menunjukkan gelombang bunyi dihasilkan oleh sebuah keretapi yang jauh pada waktu malam. Bunyi dapat didengar lebih kuat pada waktu malam berbanding pada waktu siang. Diagram 4(b) shows sound wave produced by a distant train at night. The sound can be heard louder at night compared to day time. Rajah 4(b) Diagram 4(b) Berdasarkan Rajah 4(b), bandingkan panjang gelombang bunyi dan sudut antara kawasan sejuk dengan kawasan panas. Hubungkait panjang gelombang dengan kelajuan gelombang bunyi antara kawasan sejuk dengan kawasan panas. Berdasarkan sudut antara kawasan sejuk dan kawasan panas, nyatakan arah perambatan gelombang bunyi dari kawasan sejuk ke kawasan panas. Nyatakan konsep fizik yang berkaitan. Based on Diagram 4(b), compare the wavelength of sound waves and the angles between the cold region and the warm region. Relate the wavelength with the speed of the sound waves between the cold region and the warm region. Based on the angles between the cold region and the warm region, state the direction of propagation of sound waves from the cold region to the warm region. State the relevant physics concept. [5 markah] [5 marks]
124 (c) Rajah 4.2 menunjukkan Shafiq sedang bermain dengan dron mainannya. Diagram 4.2 shows Shafiq playing with his toy drone. Rajah 4.2 Diagram 4.2 Dengan menggunakan pengetahuan tentang gelombang dan daya, cadangkan reka bentuk sebuah dron sebagai dron pertanian kawalan satelit yang akan digunakan untuk menyembur baja dan menyelia pertumbuhan tanaman. Dalam penerangan anda, berikan penekanan kepada jenis gelombang yang dipancar oleh alat kawalan jauh, kedudukan penerima pada dron, bilangan bilah kipas, saiz tangki baja serta komponen tambahan pada dron, Using the knowledge about waves and force, suggest a design for a drone as a satellite - controlled agricultural drone which will be used to spray fertilisers and to monitor the crop growth. In your explanation, emphasise on the type of wave transmitted by the remote controller, the position of receiver on the drone, the number of propellers, the size of the fertiliser tank and additional component of the drone. [10 markah] [10 marks]
125 1 Rajah 1.1(a) dan Rajah 1.1(b) menunjukkan lintasan sinar cahaya memasuki suatu prisma kaca pada sudut tuju yang berbeza. Indeks biasan prisma kaca adalah 1.5. Diagram 1.1(a) and Diagram 1.1(b) show a light ray path entering a glass prism at a different angle of incidence. The refractive index of the glass prism is 1.5. Rajah 1.1(a) Rajah 1.2(b) Diagram 1.1(a) Diagram 1.2(b) (a) Apakah maksud sudut genting? What is the meaning of critical angle? …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b) Berdasarkan Rajah 1.1(a), hitungkan sudut θ. Based on Diagram 1.1(a), calculate angle θ. [2 markah] [2 marks] (c)(i) Pada Rajah 1.1(b), lengkapkan lintasan sinar cahaya dari titik O. In Diagram 1.1(b), complete the light ray path from point O. [2 markah] [2 marks] BAB 6 : CAHAYA DAN OPTIK / CHAPTER 6 : LIGHT AND OPTICS
126 (ii) Berdasarkan jawapan anda di 1(c)(i), namakan fenomena cahaya yang terlibat. Based on your answer in 1(c)(i), name the light phenomenon involved. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (d) Rajah 1.2 menunjukkan keratan rentas sebuah periskop ringkas. Diagram 1.2 shows a cross section of a simple periscope. Rajah 1.2 Diagram 1.2 Pada Rajah 1.2, lukis kedudukan prisma – prisma di dalam periskop tersebut. Kemudian, lukiskan lintasan sinar cahaya yang memasuki kedua-dua prisma itu. In Diagram 1.2, draw the position of the prisms in the periscope. Then draw the ray path entering both prisms. [3 markah] [3 marks] Pemerhati Observer Objek Object
127 2 Rajah 2.1 dan Rajah 2.2 menunjukkan rajah sinar bagi suatu objek tegak yang berada pada dua jarak yang berbeza di hadapan satu kanta cembung yang sama. Diagram 2.1 and Diagram 2.2 shows the ray diagram for an upright object that is at two different distances in front of an identical curvex lens. O = Objek / Object I = Imej / Image Rajah 2.1 Diagram 2.1 Rajah 2.2 Diagram 2.2
128 (a) Namakan fenomena cahaya yang terlibat. Name the light phenomenon involved. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b) Berdasarkan Rajah 2.1 dan Rajah 2.2, bandingkan Based on Diagram 2.1 and Diagram 2.2, compare (i) jarak objek object distance …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (ii) jarak imej the image distance …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (iii) saiz imej the size of image …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (iv) hubungkaitkan jarak objek dengan jarak imej relate the object distance with the image distance …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
129 (v) hubungkaitkan jarak objek dengan saiz imej relate the object distance with the size of image …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (c) Rajah 2.3 menunjukkan satu sinar rajah yang tidak lengkap. Diagram 2.3 shows an incomplete ray diagram. Rajah 2.3 Diagram 2.3 Lengkapkan rajah sinar dalam Rajah 2.3. Complete the ray diagram in Diagram 2.3. [3 markah] [3 marks]
130 3 Rajah 3.1 menunjukkan satu imej yang terbentuk dari sebuah kanta cembung. Diagram 3.1 shows an image formed from a convex lens. Rajah 3.1 Diagram 3.1 (a) Nyatakan satu ciri imej yang terbentuk oleh kanta cembung dalam Rajah 3.1. State one characteristic of the image formed by the convex lens in Diagram 3.1. [1 markah] [1 mark] (b) Dengan menggunakan peralatan yang sesuai dan dengan bantuan gambar rajah, terangkan bagaimana Panjang focus bagi kanta dapat dianggarkan. By using suitable apparatus and with the aid of diagram, explain how the focal length of the lens can be estimated. [4 markah] [4 marks] (c) Rajah 3.2 menunjukkan satu susunan kanta untuk membina sebuah teleskop astronomi ringkas menggunakan dua kanta cembung A dan B. Panjang focus kanta cembung A adalah 40 cm dan kanta cembung B adalah 10 cm. Satu daripada kanta cembung akan bertindak sebagai kanta mata dan satu lagi sebagai kanta objektif. Diagram 3.2 shows an arrangement of lenses to construct a simple astronomical telescope using two convex lenses, A and B. The focal length of convex lens A is 40 cm and convex lens B is 10 cm. One of the convex lens will act as an eye piece and the other as objective lens.
131 Rajah 3.2 Diagram 3.2 Anda ditugaskan untuk menyiasat susunan kanta dan sifat-sifat kanta yang akan digunakan untuk membina teleskop astronomi ringkas seperti dalam Jadual 3. You are asked to investigate the arrangement and characteristics of the lenses used to construct the simple astronomical telescope as shown in Table 3. Susunan kanta Arrangement of lenses Panjang fokus kanta objek, fo / cm Focal length of objective lens, fo / cm Pembesaran imej Magnification of image Jarak antara kanta objek dengan kanta mata, D / cm Distance between objective lens and eyepiece, D / cm Diameter kanta objek, d / cm Diameter of objective lens, d / cm J 40.0 4.00 50.0 Besar Large K 40.0 0.25 60.0 Kecil Small L 10.0 4.00 50.0 Besar Large M 10.0 0.25 60.0 Kecil Small Jadual 3 Table 3
132 Terangkan kesesuaian susunan dan sifat-sifat kanta dan tentukan susunan yang dapat menghasilkan teleskop astronomi ringkas yang efektif berdasarkan aspekaspek berikut : Explain the suitability of the arrangement and characteristics of the lenses and determine the arrangement which can produce an effective simple astronomical telescope based on the following aspects : (i) Panjang fokus kanta objek, fo Focal length of objective lens, fo (ii) Pembesaran imej Magnification of image (iii) Jarak antara kanta objek dengan kanta mata, D Distance between objective lens and eyepiece, D (iv) Diameter kanta objek, d Diameter of objective lens, d [10 markah] [10 marks] (d) Sebuah teleskop dibina dengan menggunakan dua buah kanta cembung yang berlainan kuasanya. Kuasa bagi kanta-kanta itu adalah 2.5 D dan 20 D. A telescope is constructed using two convex lenses of different power. The power of the lenses are 2.5 D and 20 D. Hitungkan Calculate (i) panjang fokus bagi kanta berkuasa 2.5 D focal length for lens of power 2.5 D (ii) panjang fokus bagi kanta berkuasa 20 D focal length for lens of power 20 D (iii) pembesaran imej yang terhasil the magnification of image formed [5 markah] [5 marks]
133 4 Rajah 4.1 dan Rajah 4.2 menunjukkan sinar cahaya melalui 2 batu permata yang berlainan sudut genting, c. Diagram 4.1 and Diagram 4.2 shows a light ray travelling through two gemstones with different critical angle, c. Rajah 4.1 Rajah 4.2 Diagram 4.1 Diagram 4.2 (a) Apakah maksud sudut genting? What is the meaning of critical angle? [1 markah] [1 mark] (b) Berdasarkan kepada Rajah 4.1 dan Rajah 4.2, bandingkan sudut genting, c, ketumpatan, ρ dan indeks biasan, n. Seterusnya, nyatakan hubungan di antara indeks biasan dengan ketumpatan dan sudut genting. Based on Diagram 4.1 and Diagram 4.2, compare the critical angle, c, density, ρ and refractive index, n. State the relationship between refractive index with density and critical angle. [5 markah] [5 marks]
134 (c) Rajah 4.3 menunjukkan sebuah kapal selam yang menggunakan periskop prisma kaca untuk melihat objek di atas permukaan air. Diagram 4.3 shows a submarine which uses a glass prism periscope to see objects above the water surface. Rajah 4.3 Diagram 4.3 Dengan bantuan gambar rajah, terangkan bagaimana pemerhati dalam Rajah 11.3 boleh melihat objek yang berada di atas permukaan air. With the help of a diagram, explain how the observer in Diagram 11.3 can see objects above the water surface. [4 markah] [4 marks] Kapal selam Submarine Periskop Periscope
135 (d) Rajah 4.4 menunjukkan gentian optik dalam sebuah endoskop yang digunakan dalam bidang perubatan. Diagram 4.4 shows an optical fibre in an endoscope which is used in medicine. Rajah 4.4 Diagram 4.4 Anda dikehendaki untuk memberikan beberapa cadangan untuk mereka bentuk satu endoskop yang lebih cekap. Terangkan cadangan anda berdasarkan aspek-aspek berikut: You are required to give some suggestions in designing a more efficient endoscope. Explain your suggestions based on the following aspects: (i) Perbandingan antara indeks biasan teras dalam dan pembalut luar Comparison between the refractive index of the inner core and the outer cladding (ii) Ketulenan teras dalam Purity of the inner core (iii) Ketebalan Thickness (iv) Kekuatan Strength (v) Ketumpatan Density [10 markah] [10 marks] Teras dalam Inner core Pembalut luar Outer cladding
136 1 Rajah 1.1 menunjukkan kedudukan dua spring yang sama sebelum dan selepas beban diletakkan di atasnya. Diagram 1.1 shows the position of two identical springs before and after a load is placed on it. Rajah 1.1 Diagram 1.1 (a) Nyatakan tenaga yang tersimpan dalam spring apabila dimampatkan. State the energy stored in the spring when it is compressed. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b)(i) Berapakah mampatan spring dalam Rajah 1.1(b)? What is the compression of the spring in Diagram 1.1(b)? [1 markah] [1 mark] BAB 1 : DAYA DAN GERAKAN II / CHAPTER 1 : FORCE AND MOTION II FIZIK TINGKATAN 5 / PHYSICS FORM 5
137 (ii) Hitung pemalar spring, k bagi spring itu. Calculate the spring constant, k of the spring. [1 markah] [1 mark] (iii) Hitung panjang, l dalam Rajah 1.1(c). Calculate the length, l in Diagram 11(c). [2 markah] [2 marks] (c) Rajah 1.2 menunjukkan sebuah neraca mampatan. Diagram 1.2 shows a compression balance. Rajah 1.2 Diagram 1.2 (i) Nyatakan hubungan antara mampatan spring dengan beban dalam neraca. State the relationship between compression of the spring and the load in the balance. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
138 (ii) Apakah yang akan berlaku kepada spring apabila beban yang lebih berat diletakkan pada neraca mampatan sehingga bacaan melebihi skala neraca? What will happen to the spring when a heavier load is placed on the compression balance until the reading exceed the scale of the spring balance? …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (d) Cadangkan dua pengubahsuaian yang boleh dilakukan kepada neraca mampatan supaya beban dengan jisim yang lebih besar dapat diukur. Suggest two modifications that can be done to the compression balance so that it can measure load with a bigger mass. …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [2 markah] [2 marks]
139 2 Rajah 2.1(a) menunjukkan spring keluli Y dan spring keluli Z. Rajah 2.1(b) menunjukkan graf daya, F, melawan pemanjangan spring, x bagi spring keluli Y dan spring keluli Z apabila digantung dengan beban. Diagram 2.1(a) shows steel spring Y and steel spring Z. Diagram 2.1(b) shows the graph of force, F, against extension of a spring, x, for steel spring Y and steel spring Z when suspended with load. Rajah 2.1(a) Rajah 2.1(b) Diagram 2.1(a) Diagram 2.1(b) (a) Berdasarkan Rajah 2.1(a) dan Rajah 2.1(b), bandingkan Based on Diagram 2.1(a) and 2.1(b), compare (i) panjang spring keluli Y dan spring keluli Z. the length of the spring for steel spring Y and steel spring Z. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (ii) kecerunan graf spring keluli Y dan spring keluli Z. the gradient of the graph for steel sprin g Y and steel spring Z. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
140 (iii) pemalar spring bagi spring keluli Y dan spring keluli Z. the spring constant for steel spring Y and steel spring Z. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b) Berdasarkan jawapan anda di 2(a), nyatakan hubungan diantara kecerunan graf dengan pemalar spring. Based on your answer in 2(a), state the relationship between the gradient of the graph with the spring constant. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (c) Rajah 2.2 menunjukkan seorang bayi sedang tidur dalam buaian yang digantung pada satu spring P. Spring P putus apabila digunakan untuk menggantung bayi yang lebih berat. Cadangkan satu pengubahsuaian yang boleh dibuat untuk menggantung bayi yang lebih berat melalui aspek-aspek berikut : Diagram 2.2 shows a baby sleeping in a cradle which is suspended by a spring P. Spring P breaks when it is used to hang a heavier baby. Suggest a modification that can be made to hang the heavier baby through these aspects : Rajah 2.2 Diagram 2.2
141 (i) Kekerasan spring. Stiffness of the spring. …..……………………………………………………………………………………………… Sebab : Reason : …..……………………………………………………………………………………………… [2 markah] [2 marks] (ii) Ketebalan dawai. Thickness of the wire. …..……………………………………………………………………………………………… Sebab : Reason : …..……………………………………………………………………………………………… [2 markah] [2 marks] (d) Satu lagi spring Q yang serupa digunakan untuk menggantung bayi lain yang lebih berat. Berdasarkan soalan (c), cadangkan susunan spring bagi spring-spring tersebut untuk menggantung bayi lain yang lebih berat tanpa memutuskan springspring itu. Another identical spring, Q is used to hang another heavier baby. Based on question (c), suggest the arrangement of these springs to hang another heavier baby without breaking the springs. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark]
142 3 Rajah 3.1 menunjukkan sebuah model kereta api bergerak ke arah penampan. Kereta api itu diberhentikan dengan memampatkan spring dalam penampan. Diagram 3.1 shows a model train approaching a buffer. The train is stopped by compressing a spring in the buffer. Rajah 3.1 Diagram 3.1 (a) Nyatakan hukum fizik yang menerangkan mampatan sebuah spring. State physics law that describes the compression of a spring. [1 markah] [1 mark] (b) Terangkan bagaimana penampan berfungsi untuk memberhentikan kereta api dengan mudah dan selamat. Sertakan juga fakta mengenai pertukaran tenaga yang berlaku dalam penerangan anda. Explain how the buffer works to stop the train easily and safely. Also include facts on the energy exchange that took place in your explanation. [4 markah] [4 marks]
143 (c) Jadual 3 menunjukkan ciri-ciri untuk 4 jenis sistem penampan P, Q, R dan S. Table 3 shows the characteristics of 4 buffer system P, Q, R and S. Sistem penampan Buffer system Diameter spring (cm) Diameter of spring (cm) Ketebalan dawai spring (mm) Thickness of spring wire (mm) Bahan Material Ketumpatan blok bumper Density of the bumper block P 2.5 1.0 Keluli Steel Kecil Small Q 2.0 1.5 Getah Rubber Besar Large R 3.0 0.8 Keluli Steel Kecil Small S 3.5 1.5 Getah Rubber Besar Large Jadual 3 Table 3 Terangkan kesesuaian ciri-ciri sistem dalam Jadual 3 untuk menentukan sistem yang paling sesuai digunakan dalam penampan model kereta api tersebut. Berikan sebabsebab untuk pilihan anda. Explain the characteristics of the system shown in Table 3 to determine the most suitable system to be used in the buffer of the model train. Give reason for your choice. [10 markah] [10 marks]
144 (d) Jisim model kereta api dalam Rajah 3.1 ialah 3.0 kg dan ia bergerak dengan pecutan 0.5 m s-2 . Anggap tiada geseran di landasan keretapi itu. Rajah 3.2 menunjukkan graf daya melawan pemanjangan bagi spring pemampan dalam Rajah 3.1. The mass of the model train in Diagram 3.1 is 3.0 kg and it moves with acceleration of 0.5 m s-2 . Assume there is no friction on the railway track. Diagram 3.2 shows the graph of force against extension of the spring in the buffer in Diagram 3.1. Rajah 3.2 Diagram 3.2 Berdasarkan maklumat di atas, tentukan Based on information above, determine (i) Daya tujahan pada model kereta api ke atas penampan. Thrust force of the model train onto the buffer. (ii) Panjang mampatan spring apabila kereta api diberhentikan. The length of compression on the spring when the strain is stopped. (iii) Tenaga yang tersimpan dalam spring apabila kereta api itu berhenti. The amount of energy stored in the spring when it stops the train. [5 markah] [5 marks]
145 4 Satu eksperimen dijalankan untuk mengkaji kekenyalan satu spring mampatan. Rajah 4.1(a) menunjukkan keadaan asal spring mampatan. Rajah 4.1(b) dan Rajah 4.1(c) masing-masing menunjukkan keadaan spring yang sama apabila pemberat 2 N dan 4 N diletakkan di atasnya. An experiment is carried out on the elasticity of a compression spring. Diagram 4.1(a) shows the original state of the compression spring. Diagram 4.1(b) and Diagram 4.1(c) show the state of the same spring when a load of 2 N and 4 N is placed on them respectively. Rajah 4.1 Diagram 4.1 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan kekenyalan? What is the meaning of elasticity? [1 markah] [1 mark] (b) Berdasarkan Rajah 4.1(b) dan Rajah 4.1(c) Based on Diagram 4.1(b) and Diagram 4.1(c) (i) Bandingkan pemalar spring, daya mampatan spring dan pemampatan spring, x. Compare the spring constant, the force of compression and the compression of the spring, x. [3 markah] [3 marks]
146 (ii) Hubungkait daya mampatan dan pemampatan spring dan seterusnya deduksikan hubungan antara pemampatan spring dengan tenaga yang tersimpan di dalam spring. Relate the force of compression and the compression of the spring and deduce the relationship between the compression of the spring and the energy stored in the spring. [2 markah] [2 marks] (c) Rajah 4.2 menunjukkan graf pemampatan, x melawan daya mampatan, F bagi eksperimen dalam Rajah 4.1. Diagram 4.2 shows a graph of compression, x against force, F of the experiment in Diagram 4.1. Rajah 4.2 Diagram 4.2 Berdasarkan graf dalam Rajah 3.2 dan persamaan yang sesuai, terangkan bagaimana pemalar spring dan tenaga yang tersimpan di dalam spring diukur. Based on Diagram 3.2 and suitable formula, explain how the spring constant and the elastic potential energy stored in the spring are measured. [4 markah] [4 marks]
147 (d) Rajah 4.3 menunjukkan spring pada sistem suspensi sebuah motosikal. Diagram 4.3 shows a spring of the suspension system of a motor. Rajah 4.3 Diagram 4.3 Berdasarkan pengetahuan anda tentang konsep kekenyalan, cadangkan ciri-ciri spring yang boleh digunakan sebagai penyerap hentakan yang berkesan. Terangkan cadangan anda berdasarkan aspek seperti bahan spring, keadaan fizikal spring, pemalar spring dan kadar pelembapan spring. By using the knowledge of elasticity, suggest characteristics of spring that enable it to absorb shock efficiently. Explain your suggestion based on the aspects such as material of the spring, physical condition of the spring, spring constant and rate of damping of the spring. [10 markah] [10 marks]
148 1 Rajah 1 menunjukkan satu corong tisel direndam dalam sebuah akuarium. Radas Y disambungkan kepada corong tisel itu. Diagram 1 shows a thistle funnel immersed in an aquarium. Apparatus Y is connected to the thistle funnel. Rajah 1 Diagram 1 (a) Beri nama radas Y. Give the name of the apparatus Y. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b) Nyatakan dua sebab merkuri digunakan dalam radas Y. State two reasons mercury is used in apparatus Y. …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [2 markah] [2 marks] BAB 2 : TEKANAN / CHAPTER 2 : PRESSURE Air Water Akuarium Aquarium Corong tisel Thistle funnel Radas Y Apparatus Y Merkuri Mercury
149 (c) Perhatikan Rajah 4. Observe Diagram 4. (i) Hitung tekanan pada P dalam unit cm Hg. Calculate the pressure at P in unit cm Hg. [Tekanan atmosfera = 76 cm Hg] [Atmospheri pressure = 76 cm Hg] [2 markah] [2 marks] (ii) Berdasarkan jawapan anda di 1(c)(i), berapakah tekanan tersebut dalam unit Pa? Based on your answer in 1(c)(i), what is the pressure in Pa unit? [2 markah] [2 marks] (d) Jika air di dalam akuarium digantikan dengan air laut, apakah yang berlaku kepada perbezaan aras merkuri di dalam radas Y? Jelaskan jawapan anda. If the water in the aquarium is replaced with seawater, what happens to the difference of mercury level in apparatus Y? Explain your answer. …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… …..……………………………………………………………………………………………… [2 markah] [2 marks]
150 2 Rajah 2 menunjukkan daya-daya Wx dan Wy yang bertindak ke atas sebuah belon udara panas. Belon itu berada pada ketinggian yang malar. Diagram 2 shows the forces Wx and Wy acting on a hot air balloon. The balloon is at a constant height. Rajah 2 Diagram 2 (a) Namakan daya Wx. Name the force Wx. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] (b) Diberi Wy adalah berat keseluruhan belon itu. Berdasarkan Rajah 1, tuliskan satu persamaan yang menghubungkan Wx dan Wy. Given that Wy is the total weight of the balloon. Based on Diagram 1, write an equation that relates Wx and Wy. …..……………………………………………………………………………………………… [1 markah] [1 mark] Wx Wy