Module & More Fizik Tingkatan 5

TINGKATAN KSSM Praktis Ekstra SPM Kod QR Lembaran PBD Kod QR Video Kod QR Jawapan Kod QR i-THINK/KBAT Klu Soalan Praktis SPM Studi 1 Minit Latihan modular MoRE MoRE ModulE ModulE && Bonus Digital Lembaran PBD dengan Jawapan Praktis Amali: Model Kertas 3 SPM Terkini SPM Format Eksklusif Eksklusif PELANGI ONLINE TEST https://qr.pelangibooks.com/?u=POTFIZ5 PELANGI BESTSELLER FIZIK Physics Chang See Leong DWIBAHASA Pembelajaran BERPANDU dan SISTEMATIK

ii Bab 1 Daya dan Gerakan II 1 Force and Motion II Studi 1 minit 1 1.1 Daya Paduan 2 Resultant Force 1.2 Leraian Daya 14 Resolution of Forces 1.3 Keseimbangan Daya 18 Forces in Equilibrium 1.4 Kekenyalan 29 Elasticity Praktis SPM 1 39 Praktis Ekstra SPM 1 Kod QR 39 39 Bab 2 Tekanan 44 Pressure Studi 1 minit 44 2.1 Tekanan Cecair 45 Pressure in Liquids 2.2 Tekanan Atmosfera 55 Atmospheric Pressure 2.3 Tekanan Gas 61 Gas Pressure 2.4 Prinsip Pascal 65 Pascal’s Principle 2.5 Prinsip Archimedes 70 Archimedes’ Principle 2.6 Prinsip Bernoulli 83 Bernoulli’s Principle Praktis SPM 2 89 Praktis Ekstra SPM 2 Kod QR 89 89 Bab 3 Elektrik 95 Electricity Studi 1 minit 95 3.1 Arus dan Beza Keupayaan 96 Current and Potential Difference 3.2 Rintangan 104 Resistance 3.3 Daya Gerak Elektrik (d.g.e.) dan Rintangan Dalam 118 Electromotive Force (e.m.f.) and Internal Resistance 3.4 Tenaga Elektrik dan Kuasa 129 Electrical Energy and Power Praktis SPM 3 136 Praktis Ekstra SPM 3 Kod QR 136 136 Bab 4 Keelektromagnetan 142 Electromagnetism Studi 1 minit 142 4.1 Daya ke atas Konduktor Pembawa Arus dalam suatu Medan Magnet 143 Force on a Current-carrying Conductor in a Magnetic Field 4.2 Aruhan Elektromagnet 150 Electromagnetic Induction 4.3 Transformer 160 Transformer Praktis SPM 4 166 Praktis Ekstra SPM 4 Kod QR 166 166 Kandungan Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

iii Bab 5 Elektronik 172 Electronics Studi 1 minit 172 5.1 Elektron 172 Electron 5.2 Diod Semikonduktor 177 Semiconductor Diode 5.3 Transistor 181 Transistor Praktis SPM 5 191 Praktis Ekstra SPM 5 Kod QR 191 191 Bab 6 Fizik Nuklear 197 Nuclear Physics Studi 1 minit 197 6.1 Reputan Radioaktif 198 Radioactive Decay 6.2 Tenaga Nuklear 206 Nuclear Energy Praktis SPM 6 215 Praktis Ekstra SPM 6 Kod QR 215 215 Bab 7 Fizik Kuantum 219 Quantum Physics Studi 1 minit 220 7.1 Teori Kuantum Cahaya 220 Quantum Theory of Light 7.2 Kesan Fotoelektrik 227 Photoelectric Effect 7.3 Teori Fotoelektrik Einstein 231 Einstein’s Photoelectric Theory Praktis SPM 7 240 Praktis Ekstra SPM 7 Kod QR 240 240 Lembaran PBD https://qr.pelangibooks.com/?u=MYnuEWOj Jawapan https://qr.pelangibooks.com/?u=x2imMZlI Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

iv BAB TAHAP PENGUASAAN TAFSIRAN PENGUASAAN (✓) (✗) 1 DAYA DAN GERAKAN II 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Daya dan Gerakan II. 2 Memahami Daya dan Gerakan II serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai Daya dan Gerakan II dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 2 TEKANAN 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Tekanan. 2 Memahami Tekanan serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasi pengetahuan mengenai Tekanan untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Tekanan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai Tekanan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai Tekanan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Nama Murid: ............................................................................................................... Kelas: ....................................................... Penguasaan: (✓) Menguasai, (✗) Belum Menguasai Rekod Pencapaian Pentaksiran Murid Fizik Tingkatan 5 Versi Dwibahasa Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

v BAB TAHAP PENGUASAAN TAFSIRAN PENGUASAAN (✓) (✗) 3 ELEKTRIK 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Elektrik. 2 Memahami Elektrik serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasi pengetahuan mengenai Elektrik untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Elektrik dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai Elektrik dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai Elektrik dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 4 KEELEKTROMAGNETAN 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Keelektromagnetan. 2 Memahami Keelektromagnetan serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasi pengetahuan mengenai Keelektromagnetan untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Keelektromagnetan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. 5 Menilai pengetahuan mengenai Keelektromagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai Keelektromagnetan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 5 ELEKTRONIK 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Elektronik. 2 Memahami Elektronik serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasi pengetahuan mengenai Elektronik untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Elektronik dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

vi BAB TAHAP PENGUASAAN TAFSIRAN PENGUASAAN (✓) (✗) 5 Menilai pengetahuan mengenai Elektronik dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai Elektronik dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 6 FIZIK NUKLEAR 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Fizik Nuklear. 2 Memahami Fizik Nuklear serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasi pengetahuan mengenai Fizik Nuklear untuk menerangkan kepentingannya kepada kehidupan. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Fizik Nuklear dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan. 5 Menilai pengetahuan mengenai Fizik Nuklear dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan aktiviti/ tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan mengenai Fizik Nuklear dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. 7 FIZIK KUANTUM 1 Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran asas sains mengenai Fizik Kuantum. 2 Memahami Fizik Kuantum serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. 3 Mengaplikasi pengetahuan mengenai Fizik Kuantum untuk menerangkan kepentingannya kepada kehidupan. 4 Menganalisis pengetahuan mengenai Fizik Kuantum dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan. 5 Menilai pengetahuan mengenai Fizik Kuantum dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan aktiviti/ tugasan. 6 Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Fizik Kuantum dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

1 BAB 1 Bab 1 Daya dan Gerakan II Force and Motion II STUDI 1 Minit Daya Paduan Resultant Forces Keseimbangan Daya Forces in Equilibrium Kekenyalan Elasticity Hukum Hooke Hooke’s Law Leraian Daya Resolution of Forces Jumlah vektor dua atau lebih daya. The vector sum of two or more forces. Kaedah Segi Tiga Daya Triagle of Forces Method Daya paduan dalam semua arah adalah sifar jika F1, F2 dan F3 dalam keseimbangan, The resultant force in all directions are zero. If F1, F2 and F3 are in equilibrium, Keupayaan suatu objek untuk kembali ke bentuk asalnya selepas diregangkan atau dimampatkan. The ability of an object or material to resume its normal shape after being stretched or compressed. Pemanjangan suatu spring, x berkadar terus dengan daya, F yang bertindak padanya dengan syarat tidak melebihi had kekenyalan. The extension of a spring, x is directly proportional to the force, F acting on it if the limit of elasticity of the spring is not exceeded. F = kx k = pemalar spring / spring constant Apabila tiga daya berada dalam keseimbangan, daya paduan = 0. Selepas mencantumkan 3 vektor dari ekor ke kepala, kepala vektor terakhir akan bergabung dengan ekor vektor pertama. When three forces are in equilibrium, the resultant force = 0. After joining the three vectors from tail to head, the head of the last vector will join to the tail of the first vector. sin θ = Fy F ➔ Fy = F sin θ kos θ = Fx F ➔ Fx = F kos θ F2 Daya paduan Resultant force F = F1 + F2 F1 Daya paduan Resultant force F = F1 – F2 F2 F1 Kaedah Segi Empat Selari Daya Parallelogram of Forces Method Fy Fx F x y θ F1 + F2 + F3 = 0 F2 F3 F1 θ F x Spring diregangkan oleh daya F Spring is streched by a force F Spring tak teregang Unstretched spring F1 A F2 O B   F1 F2 F A O B    F1 F2 A O B    F1 F2 A C F O B Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 2 BAB 1 Daya Paduan Resultant Force 1.1 Buku Teks: 2 – 12 Maksud Daya Paduan dan Cara Menentukannya The Meaning and Ways to Determine Resultant Force 1. Daya paduan ialah daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. TP1 A resultant force is a single force that represents the vector sum of two or more forces acting on an object. 2. Menentukan daya paduan apabila dua daya bertindak pada satu objek dalam satu satah TP2 To determine the resultant force when two forces act on an object in a plane (a) Dua daya bertindak pada arah yang sama Two forces acting in the same direction 5 N 10 N Penambahan vektor Vector addition 5 N 10 N 15 N + = = – Magnitud daya paduan, F = 15 N Magnitude of resultant force, F = 15 N – Arah: dalam arah tindakan daya (ke arah kanan) Direction: in the direction of acting force (to the right) (b) Dua daya bertindak pada arah bertentangan Two factors acting in the opposite direction 10 N 5 N Penolakan vektor Vector subtraction 5 N –5 N –10 N + = – Magnitud daya paduan, F = –5 N Magnitude of resultant force, F = –5 N – Arah: dalam arah tindakan daya 10 N (ke arah kiri) Direction: in the direction of acting force 10 N (to the left) (c) Dua daya bertindak pada arah yang berserenjang antara satu sama lain. Two forces acting at right angle to each other. F2 = 8 N F1 = 6 N Gunakan kaedah ‘tip’ ke ekor, lukis segi tiga tegak daya mengikut tertib. Using ‘tip’ to tail method, draw right angle triangle of forces θ O F F2 = 8 N F1 = 6 N A B • Magnitud dan arah daya paduan, F boleh dihitung menggunakan teorem Pythagoras : Magnitude and direction of resultant force, F can be determined by using theorem Pythagoras . Magnitud / Magnitude, F = 62 + 82 = 10 N Arah / Direction, tan q = 8 6 q = tan–1 1 8 6 2 = 53.1o Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 3 BAB 1 (d) Dua daya bertindak pada arah yang tidak berserenjang antara satu sama lain. Two forces acting in direction not perpendicular to each other. 60° F2 = 8 N F1 = 6 N Gunakan kaedah ‘tip’ ke ekor, lukis segi tiga daya mengikut tertib. Using ‘tip’ to tail method, draw a triangle of forces in order. F1 = 6 N F2 = 8 N A B O 60° F Skala / Scale: 1 cm  2 N A B O 60° F 4 cm 3 cm θ Panjang / length of OB = 6.1 cm Magnitud daya paduan, magnitude of resultant force, F = 6.1 × 2 N = 12.2 N Arah / direction, q = 35O 60° F2 = 8 N F1 = 6 N Alternatif: Gunakan kaedah segiempat selari daya. Alternative: Using parallelogram of forces. 60° A B O F2 = 8 N F1 = 6 N C F Skala / Scale: 1 cm  2 N 60° A B O 4 cm 3 cm C F θ Panjang / length of OC = 6.1 cm Magnitud daya paduan, Magnitude of resultant force, F = 6.1 × 2 N = 12.2 N Arah / direction, q = 35O Daya Paduan yang Bertindak ke atas Satu Objek dan Gambar Rajah Jasad Bebas Resultant Force Acting on Object and Free Body Diagram 1. Gambar rajah jasad bebas ialah gambar rajah yang menunjukkan semua daya yang bertindak ke atas objek itu sahaja. TP1 A free body diagram is a diagram that shows all the forces acting on that object only. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 4 BAB 1 2. Labelkan daya-daya yang bertindak ke atas objek dalam rajah-rajah berikut. TP3 Label the forces acting on the object in the following diagrams. (a) Epal tergantung di udara Apple hanging in the air T = Tegangan / Tension W = Berat / Weight (b) Bulu jatuh bebas Free fall feather R = Rintangan udara Air resistance W = Berat / Weight (c) Burung terbang di udara Bird flying in the air L = Daya angkat Lifting force W = Berat / Weight T = Tujah / Thrust Fn = Seretan Drag Daya Paduan dan Hukum Gerakan Newton Resultant Force and Newton’s Law of Motion 1. Contoh situasi gerakan tanpa daya paduan: TP3 Examples of motion without the resultant force: (a) Kereta dalam keadaan rehat / A car is at rest Tindak balas normal Normal reaction (R) Berat / Weight (W) R W Gambar rajah jasad bebas Free body diagram Tindak balas normal / Normal reaction (R) = Berat / Weight (W) Daya paduan, / Resultant force, F = W – R = 0 N Pecutan / Acceleration, a = 0 m s–2 Kereta kekal dalam keadaan rehat, halaju / The car remains at rest, velocity, v = 0 m s–1 (b) Kereta bergerak dengan halaju seragam / A car moving with constant velocity Tindak balas normal Normal reaction (R) Berat / Weight (W) Gambar rajah jasad bebas Free body diagram R W FR Daya tujah / Thrust (T) T Daya seretan Frictional force (Fn ) Halaju seragam Constant velocity v = 10 m/s Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 5 BAB 1 Tindak balas normal / Normal reaction (R) = Berat / Weight (W) Daya tujah / Thrust (T) = Daya seretan / Frictional force (FR) Daya paduan / Resultant force, F = T – S = 0 N Pecutan / Acceleration, a = 0 m s–2 Kekal dalam gerakan dengan halaju seragam / Remains in motion with constant velocity, v = 10 m s–1. 2. Contoh (a) dan (b) di atas menunjukkan bahawa jika daya paduan bertindak ke atas kereta itu adalah sifar , kereta itu akan kekal dalam keadaan pegun atau bergerak dengan halaju seragam . TP2 Examples (a) and (b) above show that if the resultant force acting on the car is zero, it will remain stationary or move with uniform velocity . 3. Daya seimbang atau daya paduan sifar berhubung kait dengan Hukum Gerakan Newton Pertama seperti berikut: Balanced forces or zero resultant force is related to Newton’s First Law of Motion is shown below: TP2 Pecutan / Acceleration, a = 0 m s–1 Apabila daya tindakan diimbangi When acting forces are balanced (a) Objek dalam keadaan pegun akan kekal pegun Object at rest will remain at rest (b) Objek dalam keadaan gerakan akan kekal dalam gerakan dengan halaju seragam. Object in motion will remain in motion with constant velocity . Daya paduan / Resultant force, F = 0 N 4. Contoh situasi gerakan dengan daya paduan, F ≠ 0 N: TP3 Examples of motion with resultant force, F ≠ 0 N: (a) Kereta bergerak dengan pecutan seragam, / Car moving with constant acceleration, Tindak balas normal Normal reaction (R) Berat / Weight (W) Gambar rajah jasad bebas Free body diagram R W FR Daya tujah / Thrust (T) T Daya seretan Frictional force (FR) Halaju seragam Constant velocity a = 5 m s–2 Tindak balas normal / Normal reaction (R) = Berat / Weight (W) Daya tujah / Thrust (T) . Daya seretan / Frictional force (FR) Daya paduan / Resultant force, F = T – FR . 0 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 6 BAB 1 Bergerak dengan halaju bertambah dengan seragam. Moving with velocity increasing uniformly Pecutan / acceleration, a = 5 m s–2 (b) Kereta bergerak dengan nyahpecutan seragam / Car moving with constant deceleration TP3 Tindak balas normal Normal reaction (R) Berat / Weight (W) Gambar rajah jasad bebas Free body diagram R W FR Daya tujah / Thrust (T) = 0 N Daya seretan Frictional force (FR) Nyahpecutan seragam Constant deceleration a = –2 m s–2 Tindak balas normal / Normal reaction (R) = Berat / Weight (W) Daya tujah / Thrust (T) = 0 N Daya paduan / Resultant force, F = FR ≠ 0 N (arah negatif / negative direction) Bergerak dengan halaju semakin berkurangan . / Moving with decreasing speed. Nyahpecutan seragam / Uniform deceleration, a = –2 m s–2 5. Situasi-situasi di atas berkaitan dengan Hukum Gerakan Newton Kedua dan boleh digambarkan seperti berikut: The situations above are related to Newton’s Second Law of Motion and can be illustrated as follows: TP2 (b) Pecutan / Acceleration, a ≠ 0 m s–2 Apabila daya tindakan tidak seimbang When acting forces are not balanced (c) Objek dalam keadaan pegun mula bergerak dengan suatu pecutan. Object at rest begins to move with an acceleration. (d) Objek dalam keadaan gerakan akan mengubah halajunya (magnitud dan arah gerakan). Object in motion will change its velocity (magnitude and direction of motion). (a) Daya paduan / Resultant force, F ≠ 0 N 6. Hukum Gerakan Newton Kedua boleh diringkaskan seperti berikut: TP2 Newton’s Second Law of Motion can be summarized as follows: Jisim Mass m kg Daya paduan Resultant force Pecutan Acceleration F N a m s–2 Simbol Hukum Newton Kedua Newton’s second law symbols F = m × a Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 7 BAB 1 Menyelesaikan Masalah yang Melibatkan Daya Paduan (F ), Jisim (m) dan Pecutan (a) Solving Problems Involving Resultant Force (F), Mass (m) and Acceleration (a) Model 1: Objek bergerak secara mengufuk Object moving horizontally Rajah menunjukkan sebuah kereta berjisim 1000 kg bergerak dalam garis lurus, hitung pecutan, a. Diagram shows a car with a mass of 1000 kg moving in a straight line, calculate the acceleration, a. Pecutan / Acceleration, a Daya enjin / Engine force = 2900 N Daya geseran = 900 N Frictional force Penyelesaian / solution: Daya paduan / resultant force, F = 2900 N - 900 N = 2000 N F = ma a = F m = 2000 1000 = 2 m s-2 Model 2: Objek bergerak secara menegak Object moving vertically Sehelai bulu berjisim 20 g sedang jatuh bebas di udara dengan pecutan 3 m s-2. Hitung magnitud rintangan udara terhadap gerakan bulu. [Pecutan graviti, g = 9.81 m s-2] A feather of mass 20 g is falling freely in the air with an acceleration of 3 m s-2. Calculate the magnitude of the air resistance against the movement of the feathers. [Gravitational acceleration, g = 9.81 m s–2] Rintangan udara, R Air resistance m = 20 g Berat / Weight W a = 3 m s−2 Penyelesaian / solution: W = mg = 0.02 x 9.81 = 0.196 N Daya paduan / Resultant force, F = W - R = 0.196 - R = ma R = 0.196 - ma = 0.196 - 0.02 x 3 = 0.136 N Model 3: Seseorang berdiri di atas mesin penimbang di dalam sebuah lif pada keadaan yang berbeza dari gerakan lif A person stands on a weighing machine in an elevator at different state from the motion of the elevator Rajah menunjukkan seorang perempuan berjisim 70 kg berada di dalam sebuah lif. The diagram shows a woman of mass 70 kg in a lift. R Mesin penimbang Weighing machine W = mg (a) R mg a Pecutan Acceleration (b) (i) Daya paduan, F = 0 N R = W = mg = 70 x 9.8 = 686 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 8 BAB 1 (a) Lakarkan gambar rajah jasad bebas menunjukkan berat, W perempuan itu dan tindak balas normal, R daripada lantai lif. Sketch a free body diagram showing the weight, W of the woman and the normal reaction, R from the floor of the lif. (b) Hitungkan magnitud tindak balas, R apabila lif: Calculate the magnitude of the normal reaction, R when the lift is: (i) dalam keadaan pegun / stationary (ii) bergerak ke atas dengan pecutan 1.0 m s-2 moving upwards with an acceleration of 1.0 m s-2, (iii) bergerak ke bawah dengan halaju seragam 6.0 m s-1 moving down with a uniform velocity of 6.0 m s–1 (iv) bergerak ke bawah dengan nyahpecutan 1.0 m s-2 Moving down with a deceleration of 1.0 m s-2. (v) bergerak ke bawah dengan pecutan 1.0 m s-2, Moving down with a acceleration of 1.0 m s-2. [Gunakan nilai g sebagai / use g as 9.8 m s–2] (ii) Daya paduan ke atas Resultant force upward F = R – W = ma R = ma + W = 70 x 1 + 686 = 756 N (iii) Daya paduan, F = 0 N R = W = mg = 70 x 9.8 = 686 N (iv) Daya paduan ke bawah Resultant force downward F = W – R = ma R = W – ma = 686 – 70 x (-1) = 756 N (v) Daya paduan ke bawah Resultant force downward F = W – R = ma R = W – ma = 686 – 70 x (1) = 616 N Model 4: Objek yang ditarik menggunakan sebuah takal Objects are pulled by using a pulley Dua bongkah berjisim M dan m disambung bersama melalui sebuah takal licin seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Daya geseran di antara bongkah dan permukaan meja diberi sebagai G N. Two blocks of mass M and m are connected through a smooth pulley as showns in the diagram. The frictional force between the block and the table is given as G N. (a) Lakarkan gambar rajah jasad bebas bagi dua bongkah itu. Gunakan T = tegangan tali, dan W = berat bongkah kecil m. Sketch a free body diagram for the two blocks. Use T = tension of the string, and W = weight of small mass m. Gambar rajah jasad bebas Free-body diagram G M a T T m a mg G M a T T m a mg Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 9 BAB 1 (b) Diberikan daya geseran G = 5.0 N, jisim bongkah M = 1.2 kg dan m = 1.8 kg, hitungkan Given a frictional force G = 5.0 N, the mass of the block M = 1.2 kg and m = 1.8 kg, calculate Daya paduan / Resultant force (F = ma) Bongkah M / Block M: F = T – G = Ma T – 5.0 = 1.2 a ……….. (1) (i) pecutan, a sistem gerakan bongkah. the acceleration, a of the system. (ii) tegangan tali, T the tension of the string, T. [Guna g sebagai 10 N kg–1 / Use g as 10 N kg–1] Bongkah m / Block m: F = mg – T = ma 1.8 x 10 – T = 1.8a ……. (2) (1) + (2) ➔18 – 5 = 3a a = 4.3 m s-2 dari/ from (1), T = 1.2 x 4.3 + 5 = 10.2 N Tugasan 1 1. Hitungkan daya paduan yang menarik kotak dalam setiap situasi berikut: TP2 Calculate the resultant force that pulling the box in each of the following situations: 4 N 6 N 3 N 2 N 7 N 5 N 12 N Daya paduan / Resultant force, = 4 N + 6 N = 10 N Ke arah atas / to upward direction Daya paduan / Resultant force, = 7 N – (3 N + 2 N) = 2 N ke arah kanan / to the right. Daya paduan / Resultant force, = √52 + 122 = 13 N Arah / Direction, θ = tan–1 5 12 = 22.6° dengan daya ufuk 12 N 2. Dengan menggunakan lukisan berskala, tentukan magnitud dan arah daya paduan bagi daya-daya yang bertindak pada suatu jasad seperti berikut. TP2 Using scale drawing, determine the magnitude direction of resultant force for forces acted on the following body. (a) 40° 4 N 5 N (b) 8 N 10 N 120° Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 10 BAB 1 Skala / Scale: 1 cm  1 N 40° 4 cm 5 cm A O B R = 8.5 cm 18° Daya paduan, / Resultant force, F = 8.5 cm × 1 N cm-1 = 8.5 N Arah, / Direction, θ = 18o dengan daya ufuk 5 N / with horizontal force 5 N Skala / Scale: 1 cm  2 N 8 N 5 cm 120° R = 4.6 cm 4 cm 49° Daya paduan, / Resultant force, F = 4.6 cm × 2 N cm–1 = 9.2 N Arah, / Direction, q = 48o dengan daya ufuk 10 N / with horizontal force 10 N 3. Seorang pelajar berjisim 60 kg berdiri di atas sebuah mesin penimbang di dalam sebuah lif. [Gunakan g = 10 N kg-1.] A 60 kg student is standing on a weighing machine in an elevator. [Using g = 10 N kg-1.] TP3 Mesin penimbang Weighing machine W = mg Gambar rajah jasad bebas Free body diagram R a W = mg R . Berapakah bacaan pada mesin penimbang apabila lif itu What is the reading of the weighing machine when the lift is (i) bergerak ke atas dengan nyahpecutan moving upwards with deceleration 0.8 m s-2; Daya paduan / Resultant force, F = R – mg = m (-a) Maka, bacaan mesin penimbang, Therefore, the reading of weighing machine, R = mg – m a = 60 x 10 – 60 x 0.8 = 552 N (ii) menerun ke bawah dengan pecutan seragam 1.2 m s–2. moving downwards with constant acceleration 1.2 m s–2. Daya paduan / Resultant force, F = R – mg Maka, bacaan mesin penimbang, Therefore, the reading of weighing machine, R = mg – ma = 60(10) – 60(1) = 540 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 11 BAB 1 4. Dalam dua sistem takal berikut, hitungkan TP3 In the following two pulley systems, calculate (a) daya paduan yang bertindak ke atas sistem itu. / the resultant force acting on the system. (b) pecutan sistem itu. / the acceleration of the system. (c) tegangan tali. / the tension of the rope. (a) G = 10 N 10 kg a T T a 5 kg W = mg (b) W = mg W = mg a a T T 5 kg 10 kg (a) Daya paduan / Resultant force F = mg – G = 5(10) – 10 = 40 N (a) Daya paduan / Resultant force F = (10 – 5)g = 10(10) – 5(10) = 50 N (b) Pecutan / Acceleration F = ma 40 = (10+5)a a = 40 ÷ 15 = 2.7 m s–2 (b) Pecutan / Acceleration F = ma 50 = (10+5)a a = 50 ÷ 15 = 3.3 m s–2 (c) Tegangan tali / Tension of the rope T W = mg 5 kg a F = ma 50 – T = 5(2.7) T = 50 – 13.5 = 36.5 N (c) Tegangan tali / Tension of the rope T W = mg 5 kg a F = ma T – 50 = 5(3.3 N) T = 50 + 16.5 = 66.5 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 12 BAB 1 Leraian Daya Resolution of Forces 1.2 Buku Teks: 13 – 17 1. Leraian daya ialah proses memecahkan satu daya tunggal kepada dua komponen yang berserenjang . TP1 Resolution of forces is the process of splitting a single force into two perpendicular components . 2. Dalam kaedah leraian daya, suatu daya tunggal F dileraikan kepada komponen mengufuk Fx dan komponen menegak Fy yang saling berserenjang. Komponen mengufuk dan komponen menegak boleh dihitung melalui trigonometri seperti berikut. TP2 In resolving forces method, a single force F is resolved into horizontal component Fx and vertical component Fy perpendicularly to each other. The horizontal and vertical components can be calculated by trigonometry as follows. y x θ 0 Fy Fx Fy F A B Dalam segi tiga tegak, / From right angle triangle OAB, kos q = Fx F dan / and sin q = Fy F Maka, / Therefore, Fx = F kos q dan / and Fy = F sin q Meleraikan Daya yang Bertindak pada Sebuah Objek pada Suatu Sudut Condong Resolving Forces Acting on an Object at an Inclined Plane Objek ditarik pada satu sudut condong Object is pulled at an inclined angle Objek ditolak pada satu sudut condong Object is pushed at an inclined angle Arah positif Positive direction Arah negatif Negative direction Arah positif Positive direction Fy F Fx Daya tarikan Pulling force Arah negatif Negative direction θ Arah negatif Negative direction Arah positif Positive direction Arah negatif Negative direction Arah positif Positive direction Fy F Fx Daya tarikan Pulling force β Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 13 BAB 1 1. (a) Komponen mengufuk / Horizontal component, Fx = F kos q [ke arah positif / to positive direction] (b) Komponen menegak / Vertical component, Fy = F sin q [ke arah positif / to positive direction] 2. (a) Komponen mengufuk / Horizontal component, Fx = F kos b [ke arah positif / to positive direction] (b) Komponen menegak / Vertical component, Fy = F sin b [ke arah negatif / to negative direction] Objek mengelongsor pada satah condong disebabkan beratnya An object sliding on an inclined plane due to its weight Objek ditarik naik ke atas sepanjang satah condong An object is pulled up along an inclined plane Tindak balas normal Normal reaction Menggelongsor ke bawah Sliding downwards Komponen berat selari dengan satah Weight component parallel to the plane Komponen berat tegak pada satah Weight component normal to the plane W = mg Berat Weight G = Daya geseran Frictional force θ θ Fx Fy R X Tindak balas normal Normal reaction Komponen berat selari dengan satah Weight component parallel to the plane G = Daya geseran Frictional force W = mg Berat Weight Naik ke atas Moving up Daya tarikan T Pull force θ θ R Fx Fy X Komponen berat tegak pada satah Weight component normal to the plane (c) Komponen berat ke bawah sepanjang satah Component of weight down along the slope, Fx = mg sin q (d) Komponen berat serenjang pada satah Component of weight perpendicular to the plane, Fy = mg kos q (e) Tindak balas normal / Normal reaction, R = Fy = mg kos q (f) Jika objek rehat di atas satah condong If object is at rest on the inclined plane G = Fx = mg sin q (g) Jika objek menggelongsor ke bawah sepanjang satah If object is sliding down along the plane Daya paduan ke bawah sepanjang satah Resultant force down along the plane = mg sin q - G (c) Komponen berat ke bawah sepanjang satah Component of weight down along the slope, Fx = mg sin q (d) Komponen berat serenjang pada satah Component of weight perpendicular to the plane, Fy = mg kos q (e) Tindak balas normal / Normal reaction, R = Fy = mg kos q (f) Jika objek rehat di atas satah condong If object is at rest on the inclined plane Fx + G = T mg sin q + G = T (g) Jika objek naik ke atas sepanjang satah If object is moved up along the plane Daya paduan naik ke atas satah Resultant force up along the plane = T – (mg sin q + G) Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 14 BAB 1 Menyelesaikan masalah melibatkan daya paduan dan leraian daya Solving problems involving resultant force and resolving forces CONTOH 1 Rajah menunjukkan satu kotak ditolak dengan daya mengufuk 50 N, di sepanjang satah condong. Sudut satah condong dengan mengufuk ialah 30° dan tidak ada geseran di antara kotak dan satah condong. Diagram shows a box pushed with a horizontal force of 50 N, along an inclined plane. The angle that the plane makes with the horizontal is 30° and there is no friction between the boxes and the plane. Tentukan daya paduan yang bertindak ke atas kotak selari dengan satah condong itu. Determine the resultant force acting on the box parallel with the sloping plane. Penyelesaian / Solution 30° 50 N Fx W = 8g 30° 30° Komponen berat sepanjang satah condong Component weight down the incline plane Fx = 8g sin 30o = 8 x 10 x 0.5 = 40 N Komponen daya 50 N sepanjang satah component force 50 N along the plane F50N = 50 kos 30o = 43.3 N Daya paduan naik atas satah resultant force up the plane, F = 43.3 N – 40 N = 3.3 N 30° 8 kg 50 N CONTOH 2 Rajah menunjukkan sebuah troli berjisim 1.5 kg bergerak menuruni dalam satu satah dicondongkan 30˚ dengan mengufuk. Daya geseran yang bertindak pada troli itu ialah 2.5 N. Diagram shows a trolley of mass 1.5 kg moving down a plane inclined at 30˚ to the horizontal. The frictional force acting on the trolley is 2.5 N. Hitungkan / Calculate (a) daya paduan sepanjang condong bertindak pada troli itu. resultant force along the incline acts on the trolley. (b) pecutan gerakan troli itu. The acceleration of the trolley [Gunakan / Use g = 10 N kg-1] Penyelesaian / Solution 30° a 30° W = 1.5g FR = 2.5 N (a) Daya paduan / Resultant force F = 1.5 g sin 30o - 2.5 N = 1.5 x 10 x 0.5 – 2.5 = 5.0 N (b) Pecutan / Acceleration a = F m = 5.0 1.5 = 3.33 m s-2 30° a Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 15 BAB 1 Tugasan 2 1. Leraikan daya tunggal seperti dalam rajah berikut kepada komponen mengufuk, Fx dan komponen menegak, Fy . Resolve the single force as in the following diagram into horizontal component, Fx and vertical component, Fy . TP3 (a) 30° X 0 Y F = 100 N (b) 130° X 0 Y F = 200 N (c) 70° X 0 Y F = 400 N OX = 100 N sin 30° = 50 N OY = 100 N kos 30° = 87 N OX = –200 N kos 50° = –129 N OY = 200 N sin 50° = 153 N OX = 400 N kos 70° = 137 N OY = –400 N sin 70° = –376 N 2. Selesaikan. / Solve. TP3 (a) Rajah menunjukkan sebongkah kayu berjisim 5 kg diletakkan di atas permukaan landasan mengufuk. Diagram shows a wooden block of mass 5 kg is placed on a horizontal plane. G = 20 N W = 5g α = 40° F = 100 N 5 kg (b) Rajah menunjukkan bongkah kayu yang berjisim 5 kg diletakkan di atas satu landasan condong pada sudut 30°. Diagram shows a 5 kg wooden block is placed on an incline plane at an angle of 30°. 30° Wx R W = 5 g F = 100 N 40° G = 20 N 5 kg θ Wy (i) Berapakah daya mengufuk yang berkesan yang bertindak pada bongkah? What is the effective horizontal force acting on the block? (ii) Berapakah daya mencancang yang berkesan yang bertindak pada bongkah? What is the effective vertical force acting on the block? (i) Tentukan nilai q, Fx , Fy dan R. Find the value of q, Fx , Fy and R. (ii) Berapakah daya paduan yang bertindak pada bongkah sepanjang landasan condong itu? What is the resultant force acting on the block along the inclined plane? Jawapan: / Answer: (i) Daya mengufuk yang berkesan Effective horizontal force = 100 kos 40° – 20 = 56.6 N (ii) Daya mencancang yang berkesan Effective vertical force = 100 sin 40° – 50 = 14.3 N Jawapan: / Answer: (i) q = 30o Fx = 5 × 10 sin 30o = 50 × 0.5 = 25 N Fy = 5 × 10 kos 30 = 43.3 N R = Fy = 43.3 N (ii) Daya paduan / Resultant force = F kos 40° – Fx – G = 100 kos 40° – 25 – 20 = 76.6 – 45 = 31.6 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 16 BAB 1 Keseimbangan Daya Forces in Equilibrium 1.3 Buku Teks: 18-23 1. Suatu objek dikatakan berada dalam keseimbangan daya apabila daya-daya yang bertindak ke atasnya menghasilkan daya paduan sifar . TP1 An object is said to be in equilibrium of forces when the forces acting on it produce a zero resultant force . 2. Rajah menunjukkan sebuah lampu beratnya W digantung oleh dua tali, T1 dan T2 dikatakan berada dalam keadaan keseimbangn daya kerana lampu adalah pegun. The diagram shows a lamp of weigh W suspended by two ropes, T1 and T2 are said to be in the state of equilibrium because the lamp is stationary. (I) Dalam keadaan keseimbangan daya, daya paduan mengufuk dan menegak adalah sifar. In the state of equilibrium, the horizontal and vertical resultant forces are zero. Daya paduan mengufuk / Horizontal resultant force, T2 – T1 kos θ = 0 → T2 = T1 kos θ Daya paduan menegak / Vertical resultant force, T1 sin θ – W = 0 → T2 = T1 kos θ (II) Gambar rajah vektor digunakan / Vector diagrams are used: Lukis vektor W dan F Draw vectors W and F. Lengkapkan segi tiga daya. Sisi ketiga mewakili tegangan tali T. Complete the triangle. The third side represents the tension T. (a) W F (b) W F θ T 3. Ini adalah segi tiga tertutup , arah anak panah dalam segi tiga adalah mengikut urutan mengelilingi segi tiga. Ini menunjukkan bahawa jumlah ketiga-tiga daya adalah sifar dan objek berada dalam keseimbangan . This is a closed triangle, the direction of the arrow in the triangle is in the order around the triangle. This shows that the sum of these three forces is zero and that the object is in equilibrium . 4. Mengikut penambahan vektor daya, ketiga-tiga daya dalam keadaan keseimbangan boleh ditulis sebagai W + F + T = 0 . According to the addition of the vector force, all three forces in equilibrium can be expressed as W + F + T = 0 . θ W T1 T2 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 17 BAB 1 Buku Teks: 7 – 8 Melakar Segi Tiga Daya Sketching Triangle of Force Aktiviti 1.1 Tujuan / Aim: (I) Melakar segi tiga daya yang melibatkan keseimbangan daya. Draw a triangle that involves forces in equilibrium. (II) Menggunakan Kit Meja Daya Vektor untuk menunjukkan daya dalam keseimbangan. Use Kit Vector Force Table to show forces in equilibrium. Kit Meja Daya Vektor / Vector Force Table Kit Takal Pulley Pemberat Weight Cincin Ring Pin Pin A B K C Tiga takal A, B, dan C dengan pemberat mewakili tiga daya yang bertindak pada suatu jasad. Tiga daya ini diikat melalui benang ke cincin yang berada di pusat meja daya. Three pulleys A, B, and C with hanging weight represent three forces acting on a body. These three forces are tied through the thread to the ring at the center of the force table. Kes I / Case I: Sebuah bongkah berjisim m kg diletakkan pada suatu landasan condong pada sudut q. Daya yang bertindak ke atas objek itu ialah berat, W, tindak balas normal, R, dan daya geseran, FR. Bongkah itu kekal pegun di atas landasan itu. TP3 A block of mass m kg is placed on a plane inclined at an angle q. The forces acting on the object are weight, W, normal reaction R and frictional force, G. the block remains at rest on the plane. (a) Lukis satu gambar rajah jasad bebas menunjukkan dayadaya yang bertindak pada bongkah itu. Draw a free body diagram to show the forces acted on the block. W = mg θ R FR (b) Lakarkan satu segi tiga daya untuk menunjukkan keseimbangan daya. Sketch a triangle of forces to show forces in equilibrium. W = mg R FR θ θ m kg θ Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 18 BAB 1 (c) Sudut bagi satah condong diberi sebagai q = 60°, lakar dan labelkan arah semua daya pada meja daya vektor untuk menunjukkan keseimbangan daya. The angle of the inclined plane is given as q = 60°, draw and label the direction of forces on vector force table to show forces in equilibrium. Daya / Force Arah / Direction W 270° FR 30° R 120° 100 90 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 0 10 20 30 40 50 60 70 80 R W FR Kes II / Case II: Rajah menunjukkan sebuah kapal ditarik oleh dua kapal tunda dengan halaju seragam. Tegangan tali pada kapal tunda masing-masing ialah T1 dan T2 dan sudut tali yang dibuat dengan mengufuk ialah q1 dan q2 . Daya rintangan yang menentang gerakan kapal ialah R. TP3 The diagram shows a ship is pulled by two towers with uniform velocity. The tension of the rope on the tugboat is T1 and T2 respectively and the angles of the ropes made with the horizontal are q1 and q2. The resistance against the motion of the ship is R. θ1 θ2 T1 T2 (a) Lukis satu gambar rajah jasad bebas menunjukkan dayadaya yang bertindak pada kapal itu. Draw a free body diagram to show the forces acted on the ship. T1 T2 R θ1 2 θ (b) Lakarkan satu segi tiga daya untuk menunjukkan keseimbangan daya. Sketch a triangle of forces to show forces in equilibrium. T1 T2 θ1 θ2 R (c) Lakar dan labelkan arah semua daya pada meja daya vektor untuk menunjukkan keseimbangan daya. Diberikan bahawa q1 = 30o dan q2 = 50°. Draw and label the direction of forces on the vector force table to show forces in equilibrium. Given that q1 = 30° and q2 = 50°. Daya / Force Arah / Direction R 180° T1 30° T2 310° 100 90 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 0 10 20 30 40 50 60 70 80 T1 R T2 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 19 BAB 1 Menyelesaikan Masalah Melibatkan Keseimbangan Daya Solving Problems Involving Forces in Equilibrium CONTOH 1 Rajah menunjukkan satu bongkah kayu berjisim 10 kg digantung dari tali yang terikat kepada dua tali lain pada titik O. Satu tali diikat secara mengufuk ke dinding dan yang satu lagi diikat ke siling pada suatu sudut 60° dengan siling. Apakah ketegangan dalam setiap tali? TP3 Diagram shows a block of wood of mass 10 kg suspended from a rope tied to two other ropes at point O. One rope is fastened horizontally to the wall and the other is fastened to the ceiling at an angle of 60° with the ceiling. What is the tension in each rope? Penyelesaian / Solution Leraikan daya secara mengufuk, OX, dan menegak, OY. Resolving forces horizontally, OX, and vertically, OY T2 = T1 kos 60o ……….. (1) T1 sin 60o = T3 = 100 N…(2) Selesaikan dua persamaan. Solving the two equations. T1 = 100 sin 60o 115.5 N T2 = 115.5 x kos 60o = 57.8 N Maka, therefore, T1 = 115.5 N; T2 = 57.8 N dan / and T3 = 100 N. Lukis gambar rajah jasad bebas Draw a free body diagram. Y X 100 N 60° O T1 T2 T3 T1 T3 T2 60° O W 10 kg CONTOH 2 Rajah menunjukkan suatu jisim 12 kg digantung oleh dua kabel. Dengan menggunakan kaedah melukis segi tiga daya berkala, tentukan ketegangan dalam kabel A dan B. Diagram shows a mass of 12 kg suspended by two cables. Using the method of drawing regular triangles, determine the tension in cables A and B. 40° 60° B A 12 kg Penyelesaian / Solution Lukis gambar rajah jasad bebas. Draw a free body diagram. 120 N 40° 60° TB TA Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 20 BAB 1 Tugasan 3 Lukis segi tiga daya. Draw triangle forces. Lukis segi tiga daya berskala. Draw triangle forces with scale • Lukis anak panah menegak OA yang panjang 6.0 cm untuk mewakili berat 120 N. Draw a vertical arrow OA of length 6.0 cm to represent the weight 120 N. • Dari A, lukis garis AB untuk mewakili tegangan TA. From A draw the line AB to represent the tension TA. • Pada O, lukis garis OB untuk mewakili tegangan TB. At O, draw the line OB to represent tension TB. • Garis AB dan BO akan bersilang di B. Vektor AB ialah tegangan TA dan vektor BO ialah tegangan TB. The line AB and BO will intersect at B. Vector AB represent tension TA and vector BO represent tension TB. • Panjang AB ialah magnitud tegangan TA dan panjang BO ialah magnitud tegangan TB. The length of AB give the magnitude of tension TA and the length of BO is the magnitude of TB. 120 N 40° 60° TB TA A B O Skala / Scale : 1 cm  20 N 6 cm 40° 60° TB TA A B O • Panjang AB / Length of AB AB = 4.7 cm Tegangan / Tension, TA = 4.7 × 20 N = 94 N Panjang BO / Length of BO BO = 3.0 cm Tegangan / Tension, TB = 3.0 × 20 N = 60 N 1. Rajah menunjukkan dua situasi di mana daya-daya yang bertindak adalah dalam keadaan keseimbangan. Diagram shows two situations in which the forces acting are in equilibrium. TP3 T1 T2 A B 45° C 30° 60 kg 10 kg 60° T1 T2 T3 (I) (II) Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 21 BAB 1 Dalam setiap situasi di atas, In each of the above situations, (a) lakar segi tiga daya masing-masing untuk menunjukkan tiga daya yang bertindak berada dalam keseimbangan. draw triangle of forces respectively to indicate that the three forces acting are in equilibrium. (b) tentukan daya-daya yang tidak diketahui dengan kaedah determine the unknown forces by means of (i) leraian daya / resolving forces; (ii) melukis segi tiga daya berskala / drawing triangle of forces with scale. (c) lakar dan labelkan arah tiga daya pada Meja Daya Vektor untuk menunjukkan keseimbangan daya. draw and label the direction of the three forces on Vector Force Table to show the forces in equilibrium. Penyelesaian / Solution: Situasi / Situation (I) T1 T2 A B 45° C 30° 60 kg Gambar rajah jasad bebas Free body diagram T1 T2 A B 45° C 30° W = 600 N (a) Segi tiga daya / Triangle of forces 45° A W = 600 N B C 30° T1 T2 (b) (i) Leraian daya / Resolving forces T1 kos 45° = T2 kos 30° T1 sin 45° + T2 sin 30° = 600 T1 = 1.22 T2 atau / or T2 = 0.82 T1 T1 × 0.707 + T2 × 0.5 = 600 0.707 T1 + 0.82 T1 × 0.5 = 600 1.527 T1 = 1200 T1 = 786 N T2 = 0.82 × 786 = 644.5 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 22 BAB 1 (ii) melukis segi tiga daya berskala drawing triangle of forces with scale. Skala / Scale : 1 cm  100 N 45° A 6 cm B C 30° T1 = 5.4 cm T2 = 4.4 cm T1 = 5.4 × 100 N = 540 N T2 = 4.4 × 100 N = 440 N (c) Lakar dan labelkan arah tiga daya pada Meja Daya Vektor untuk menunjukkan keseimbangan daya. Draw and label the direction of the three forces on Vector Force Table to show the forces in equilibrium. 100 90 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 0 10 20 30 40 50 60 70 80 W T1 T2 Situasi / Situation (II) 10 kg 60° T1 T2 T3 Gambar rajah jasad bebas Free body diagram 60° T1 T2 T3 = 100 N (a) Segi tiga daya / Triangle of forces 60° T1 T2 T3 = 100 N 60° (b) (i) Leraian daya / Resolving forces T1 kos 60° = T2 T1 sin 60° = 100 T1 = 115.5 N T2 = 115.5 × kos 60° = 57.7 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 23 BAB 1 (ii) Melukis segi tiga daya berskala Drawing triangle of forces with scale. Skala / Scale : 1 cm  10 N 30° T3 = 10 cm T2 = 5.8 cm T1 = 12 cm T1 = 12 × 10 N = 120 N T2 = 5.8 × 10 N = 58 N (c) Lakar dan labelkan arah tiga daya pada Meja Daya Vektor untuk menunjukkan keseimbangan daya. Draw and label the direction of the three forces on Vector Force Table to show the forces in equilibrium. 100 90 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 0 10 20 30 40 50 60 70 80 T1 T2 T3 Kekenyalan Elasticity 1.4 Buku Teks: 24 – 32 1. Kekenyalan ialah sifat suatu bahan yang boleh menyebabkan bahan itu kembali kepada bentuk asalnya selepas daya yang dikenakan dialihkan. TP1 Elasticity is the behavior of a material that can cause it to return to its original shape after the force applied is released. Hubungan antara Pemanjangan Spring dan Daya yang Dikenakan Relationship between Extension of Spring and Applied Force Eksperimen 1.1 Inferens / Inference: Daya yang dikenakan pada suatu spring mempengaruhi pemanjangan spring. The force applied on a spring affects the extension of the spring. Hipotesis / Hypothesis: Semakin besar daya yang dikenakan, semakin besar pemanjangan spring. The larger the applied force, the larger the extension of the spring. Tujuan / Aim: Menentukan hubungan antara pemanjangan spring dan daya regangan. To find the relationship between the extension of a spring and force applied. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 24 BAB 1 Pemboleh ubah / Variable: (a) Dimanipulasikan / Manipulated : Daya, F (berat pemberat yang ditambahkan) / Force, F (slotted weight added) (b) Bergerak balas / Responding : Pemanjangan spring / Extension of the spring, x (c) Dimalarkan / Fixed : Panjang dan jenis spring / Length and type of spring Radas dan Bahan / Apparatus and Materials: Spring keluli (20 cm panjang), lima pemberat berslot (50 g) dan pemegang, pembaris meter, kaki retort dan pengapit. Steel spring (20 cm long), five 50 g slotted mass, slotted mass hanger, meter rule, retort stand with clamp. Prosedur / Procedure: Pembaris meter Meter rule Penunjuk Pointer Pemberat berslot Slotted weight Pemegang pemberat Weight hanger Pemanjangan x Extension x Spring l 0 l Rajah 1 / Diagram 1 1. Radas disediakan seperti dalam Rajah 1. The apparatus is set up as shown in Diagram 1. 2. Panjang asal spring, l 0 dicatat. The initial length of the spring, lo is recorded. 3. Satu pemberat berjisim m = 50 g diletakkan pada pemegang dan panjang spring, l diukur dan dicatatkan. Pemanjangan spring dihitung, x = l – l o . A slotted of mass, m = 50 g is placed on the hanger and the new length, l of the spring is measured and recorded.. The extension of the spring is calculated, x = l – lo . 4. Langkah 3 diulangi dengan menambahkan pemberat berslot 100 g, 150 g, 200 g dan 250 g. Step 3 is repeated by adding slotted mass of 100 g, 150 g, 200 g and 250 g. 5. Berat pemberat dikira. Berat mewakili daya, F yang bertindak pada spring. The weight of the slotted mass is calculated. The weight represents the force, F acting on the spring. [Gunakan / using g = 10 N kg–1] 6. Keputusan dijadualkan seperti berikut. The results are tabulated as below. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 25 BAB 1 Keputusan / Results: Panjang asal spring / Initial length of spring, l o = 15 cm Jisim pemberat berslot Slotted weight mass m /kg Berat beban Weight of load F / N Panjang spring Length of spring l / cm Pemanjangan Extension x = (l – lo ) / (cm) 0.05 0.5 20.0 5.0 0.10 1.0 24.5 9.5 0.15 1.5 29.0 14.0 0.20 2.0 34.0 19.0 0.25 2.5 38.5 23.5 7. Satu graf pemanjangan spring x melawan daya F diplotkan. A graph of extension, x against force F is plotted as shown. 30 x/ cm F/ N 20 10 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 8. Keputusan menyokong hipotesis yang dinyatakan. The results support the hypothesis. Perbincangan / Discussion: Berdasarkan graf yang dilukis, didapati bahawa: / Based on the graph, it is found that: Graf adalah satu garis lurus melalui asalan dengan kecerunan positif . Ini menunjukkan bahawa daya spring, F adalah berkadar terus dengan pemanjangan spring, x. Iaitu, F ∞ x atau F = kx. Hubungan ini dinamakan Hukum Hooke. The graph is a straight line through the origin with a positive gradient. This shows that the force , F of spring is porportional to the extension , x of the spring Kesimpulan / Conclusion: Daya berkadar terus dengan pemanjangan spring. Semakin besar daya, semakin besar pemanjangan spring. Force is proportional to extension of spring. The larger the force the longer the extension of spring. Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 26 BAB 1 Hukum Hooke Hooke's law 1. Hukum Hooke menyatakan bahawa pemanjangan spring adalah berkadar terus dengan daya yang bertindak ke atas spring dengan syarat tidak melebihi had kenyal spring. TP1 Hooke’s law states that the extension of a spring is directly proportional to the force applied on the spring provided the elastic limit of the spring is not exceeded. Menganalisis Graf Daya, F Melawan Pemanjangan Spring, x Analysis of Graph of Force, F Against the Extension of Spring, x 1. Rajah menunjukkan graf daya regangan, F melawan pemanjangan, x dari Hukum Hooke. TP2 Diagram shows the graph of the stretching force, F against extension, x from Hooke’s law. Pemanjangan, x / m Extension O A Daya regangan Stretching force F / N Kecerunan = k Gradient Had kekenyalan Elastic limit • OA ialah suatu garis lurus, Hukum Hooke dipatuhi . OA is a straight line, Hooke’s law is obeyed . F ∝ x F = kx • Kecerunan graf / = pemalar spring, k Gradient of graph = spring constant, k • Selepas had kekenyalan, hulum Hooke tidak dipatuhi . Beyond elastic limit, Hooke’s law is not obeyed . Tenaga Keupayaan Kenyal Tersimpan dalam Spring Elastic Potential Energy Stored in Spring Tenaga keupayaan kenyal / Elastic potential energy, Ep = kerja yang dilakukan untuk meregangkan spring work done to stretch the spring = daya purata / average force x pemanjangan spring extension of the spring = 0+F 2 = ½ Fx = ½ (kx) x = ½ kx2 Maka, tenaga keupayaan kenyal / Therefore, elastic potential energy, Ep = ½ kx2 Ini adalah sama dengan luas di bawah graf F melawan x This is same as area under the graph F against x Daya regangan Stretching force F / N Pemanjangan, x / m Extension x F 0 Tenaga keupayaan kenyal Elastic potential energy = Luas di bawah graf Area under the graph Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 27 BAB 1 Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pemalar Spring, k Factors Affecting Spring Constant, k 1. Pemalar spring dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut: Spring constants are affected by the following factors: Faktor Factor Kesan pemalar spring Effect on spring constant Contoh Example (a) Bahan spring Spring material Pemalar spring berubah mengikut jenis bahan spring Spring constant changes with the type of spring material Spring keluli lebih kuat daripada spring kuprum kerana pemalar spring keluli lebih besar. Steel spring is stiffer than copper spring because spring constant steel spring is larger. (b) Panjang spring The length of the spring Lebih panjang spring lebih kecil pemalar spring. The longer the spring the smaller the spring constant. Spring pendek adalah lebih kuat daripada spring panjang . Shorter spring is stiffer than longer spring. (c) Diameter lingkaran spring Diameter of spring coil Lebih besar diameter lingkaran spring lebih kecil pemalar spring. The larger the diameter of spring coil the smaller the spring constant Spring lingkaran berdiameter kecil adalah lebih kuat daripada spring lingkaran berdiameter besar . Spring with smaller coil diameter is stiffer than spring with larger coil diameter. (d) Saiz dawai spring Size of spring wire Lebih besar saiz dawai spring lebih besar pemalar spring. The larger the size of spring wire the larger the spring constant Spring dengan saiz dawai lingkaran besar adalah lebih kuat daripada spring dengan saiz dawai lingkaran kecil Spring with thicker coil wire is stiffer than spring with thinner coil wire. 2. Pemalar spring juga dipengaruhi oleh susunan spring. The spring constant is also influenced by the arrangement of spring. (a) 1 kg x Pemalar spring Spring constant = K (b) 1 kg 2 x Pemalar spring Spring constant = 0.5K Sesiri Series Panjang spring Extention = x + x = 2x Pemalar spring Spring constant, k' = 1F 2x = 1 2 k (c) 1 kg x —1 2 Pemalar spring Spring constant = 2K Selari Paralel Pemalar spring Spring constant, k" = 1F 1 2 x = 2 F x =2k Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 28 BAB 1 3. Dua spring yang disusun secara selari adalah lebih kuat dan mempunyai pemalar spring yang lebih besar . Two springs arranged in parallel are stiffer and have a larger spring constant. 4. Dua spring yang disusun secara sesiri adalah lebih lembut dan mempunyai pemalar spring yang lebih kecil . Two springs arranged in series are softer and have a smaller spring constant. 5. Oleh itu, pemalar spring di (b) , pemalar spring di (a) , pemalar spring (c). Therefore, spring constant (b) , spring constant (a) , spring constant (c). Menyelesaikan Masalah Melibatkan Daya dan Pemanjangan Spring Solving Problem Involving Force and Spring Extension CONTOH 1 Satu spring mempunyai panjang 12 cm. Apabila satu pemberat berjisim 50 g digantung pada hujung spring, panjang spring itu menjadi 14 cm. TP3 A spring is 12 cm long. When a slotted weight of 50 g is hung at the end of the spring, the length of the spring becomes 14 cm. (a) Berapakah pemalar spring itu? What is the spring constant? (b) Berapakah daya diperlukan untuk memanjangkan spring itu menjadi 18 cm? How much force is needed to extend the spring to 18 cm? Penyelesaian / Solution 12 cm x = 2 cm 14 cm 50 g Daya / Force = Berat / Weight F = mg = 0.05 kg × 10 N kg–1 = 0.5 N (a) F = kx . pemalar spring / spring constant k = F x = 0.5 N 2 cm = 0.25 N cm–1 (b) Pemanjangan spring / Extension of spring, x = 18 cm – 12 cm = 6 cm F = kx = 0.25 N cm–1 × 6 cm = 1.5 N Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 29 BAB 1 CONTOH 2 Rajah (a) dan rajah (b) menunjukkan tiga spring yang serupa dengan panjang asal 20 cm. TP2 Diagram (a) and diagram (b) shows three identical springs with the original length of 20 cm. Apabila suatu beban 100 g diletakkan di atas spring seperti dalam Rajah (a), panjangnya menjadi 16 cm. When a load of 100 g is placed on the spring as shown in Diagram (a), its length becomes 16 cm. 16 cm 100 g y cm 300 g Rajah (a) Rajah (b) Diagram (a) Diagram (b) (a) Berapakah tenaga keupayaan kenyal tersimpan dalam spring itu? What is elastic potential energy stored in the spring? (b) Apabila dua spring yang serupa itu disusun secara selari seperti dalam Rajah (b), berapakah panjang y apabila beban 300 g diletakkan di atas pasangan spring itu? When two similar springs are arranged in parallel as shown in Diagram (b), what is the length of y when a load of 300 g is placed on the pair of springs? [Diberi / Given that, g = 10 N kg–1] Penyelesaian / Solution (a) Daya / Force, F = mg = 100 1000 × 10 = 1.0 N Pemampatan / Compression, x = 20 cm – 16 cm = 4 cm Pemalar spring / Spring constant, k = F x = 1 N 0.04 m = 25 N m–1 Tenaga keupayaan kenyal tersimpan dalam spring / Elastic potential energy stored in spring E = 1 2 k x2 = 1 2 × 25 N m–1 × 0.0016 m2 = 0.02 N m / 0.02 J (b) Daya / Force, F = mg = 0.3 kg × 10 N kg–1 = 3.0 N Daya yang memampat satu spring / Force that compress a single spring = 1 2 × 3.0 N = 1.5 N Pemampatan / Compression, x = F k = 1.5 N 25 N m–1 = 0.06 m = 6 cm Oleh itu, / Therefore, y = 20 cm – 6 cm = 14 cm Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 30 BAB 1 Tugasan 4 1. Apabila suatu beban berjisim 0.5 kg digantung pada spring yang panjang asal, L, pemanjangan spring ialah 4.0 cm. Berikut adalah empat sistem spring dibina dari dua atau lebih spring yang serupa dengan spring asal. Dalam setiap susunan spring, tentukan jumlah pemanjangan sistem spring. TP2 When a load of mass 0.5 kg is hung to a spring of length L, it gives an extension of 4.0 cm. The following are four spring systems that are built from two or more identical springs with the original spring. In each arrangement of the springs, determine the total extension of the spring system. (a) 0.5 kg (b) 0.5 kg (c) 0.5 kg (d) 0.5 kg Jumlah pemanjangan Total extension = 4 cm + 4 cm = 8 cm Jumlah pemanjangan Total extension = (4 cm ÷ 2) = 2 cm Jumlah pemanjangan Total extension = (4 cm ÷ 2) + 4 cm = 6 cm Jumlah pemanjangan Total extension = (4 cm ÷ 2) + (4 cm ÷ 2) = 4 cm 2. Rajah menunjukkan satu graf pemanjangan, x melawan daya, F bagi sebuah spring yang panjang asalnya 15.0 cm. Diagram shows a graph of extension, x against force, F for a spring of original length 15.0 cm long. TP3 Pemanjangan Extension Daya Force F / N x / cm 3 2 1 0 1 2 3 4 5 (a) Hitungkan pemalar spring itu. Calculate the spring constant. (b) Suatu objek yang beratnya W digantung pada spring, panjang spring itu ialah 16.4 cm. Berapakah berat W? An object of weight W is suspended on the spring, the length of the spring is 16.4 cm. What is the weight W? (c) Berapakah tenaga keupayaan kenyal pada spring apabila diregangkan sehingga pemanjangan 2 cm? What is the elastic potential energy in the spring when stretched to an extension of 2 cm? Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 31 BAB 1 Penyelesaian / Solution (a) Pemalar spring / Spring constant, k = F x = 5 N 2 cm 2.5 N cm-1 (b) Pemanjangan / Extension, x = 16.4 cm – 15 cm = 1.4 cm (c) Daripada graf / From the graph, x = 1.4 cm, F = W = 3.5 N (d) Daripada graf / From the graf, pemanjangan, x = 2 cm, daya, F = 5 N (e) Tenaga keupayaan kenyal / Elastic potential energy, Ep = ½ Fx2 = 0.5 x 5 x 0.022 = 1.0 x 10-3 J 3. Rajah (a) menunjukkan sebuah spring yang panjang 20 cm dimampatkan ke panjang 15 cm dengan beban 250 g. Berapakah nilai m dalam Rajah (b) jika tiga spring yang serupa dimampatkan sehingga panjang 12 cm? TP3 Figure (a) shows a spring of length 20 cm compressed to a length of 15 cm by a load of 250 g. What is the value of m in Diagram (b) if three identical springs are compressed to a length of 12 cm? 15 cm 250 g 12 cm m (a) (b) Penyelesaian / Solution Daya mampatan / Compressed force = 250 g Jarak mampatan / Compressed length = 20 cm – 15 cm = 5 cm Pemalar spring / Spring constant = 250 g 5cm 50 g cm-1 Untuk susunan 3 spring yang selari / For 3 spring arranged in parallel, Pemalar spring / Spring constant = 3k Maka , daya mampatan untuk susunan 3 spring yang selari, Therefore, compressed force for 3 spring in parallel, F = 3kx = 3 x 50 g cm-1x (20 – 12)cm = 1200 g Maka / therefore, m = 1200 g Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 32 BAB 1 1. Rajah 1 menunjukkan sebuah kereta sedang bergerak dengan halaju seragam di atas lebuh raya. Diagram 1 shows a car moving on the highway with uniform velocity. P R Rajah 1 / Diagram 1 Daya panduan yang bertindak pada kereta itu ialah The resultant force acting on the car is A P + R C – R B P – R D sifar / zero 2. Suatu spring memanjang 4 cm apabila 10 N digantung padanya. Dua spring ini digunakan seperti yang ditunjukkan untuk membawa suatu beban 30 N. A spring extends by 4 cm when 10 N is suspended from it. Two of these springs are used as shown to carry a load of 30 N. 30 N Rajah 2 / Diagram 2 Berapakah pemanjangan dalam setiap spring? What is the extension of each spring? A 4 cm C 8 cm B 6 cm D 12 cm 3. Rajah 3 menunjukkan sebuah lampu isyarat yang disokong oleh dua dawai. Berat lampu isyarat ialah 30 kg dan dawai membuat sudut 10o secara mengufuk. Diagram 3 shows a stoplight is supported by two wires. The weight of the light is 30 kg and the wires make an angle 10o with the horizontal 30 kg 10° Rajah 3 / Diagram 3 Berapakah tegangan dalam setiap dawai? What is the tension in each wire? A 152 N C 864 N B 305 N D 1727 N Buku Teks ms. 9 Buku Teks ms. 30 Buku Teks ms. 18 4. Seseorang lelaki berdiri di atas penimbang di dalam lif. Penimbang menunjukkan bacaan lebih besar daripada berat badan lelaki itu. A person stands on bathroom scales in a lift. The scales show a reading greater than the person’s weight. Lif itu sedang bergerak The lift is moving A ke atas dengan halajau seragam upwards at conatant velocity B ke bawah dengan halaju seragam downwardas at constant velocity C ke bawah dan memecut downwards and accelerating D ke bawah dan nyahpecut downwards and decelerating 5. Dalam satu sistem takal seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4, M1 adalah 2.0 kg dan M2 adalah 1.0 kg. Permukaan meja adalah licin. Berapakah pecutan sistem takal itu? In a pulley system as shown in Diagram 4, M1 is 2.0 kg and M2 is 1.0 kg. The table is perfectly smooth. What is the acceleration of the pulley system? 2.0 kg M1 1.0 kg M2 Meja yang licin Smooth table Takal Pulley Rajah 4 / Diagram 4 A 3.3 m s-2 C 6.6 m s-2 B 5 m s-2 D 10 m s-2 6. Rajah yang manakah menunjukkan daya 3 N, 4 N dan 5 N adalah dalam keadaan seimbang? Which diagram correctly shows that the forces 3 N, 4 N and 5 N are in equilibrium? 5 N 4 N 3 N 5 N 4 N 3 N A C 5 N 4 N 3 N 5 N 4 N 3 N B D Buku Teks ms. 11 Buku Teks ms. 12 Buku Teks ms. 18 Soalan Objektif 1 Praktis Ekstra SPM 1 Praktis SPM Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 33 BAB 1 Soalan Struktur Bahagian Bahagian A Klu Soalan 1. (a) Hubungan antara pemanjangan spring dengan daya boleh ditulis sebagai, The relationship between the spring extension and the force can be written as, F = kx F = daya / force, k = pemalar spring / spring constant x = pemanjangan spring / spring extension 1. Ammar menjalankan satu eksperimen untuk mengkaji hubungan antara pemanjangan x suatu spring dengan daya regangan F. Graf dalam Rajah 1 di bawah menunjukkan hubungan antara x dengan F. Ammar carried out an experiment to study the relationship between the extension x of a spring and the force to extend the spring, F. The graph in Diagram 1 below shows the relationship between x and F. 1 2 3 4 5 6 7 14 12 10 8 6 4 2 0 F / N x / cm 10 N 4 cm Rajah 1 / Diagram 1 (a) Graf di atas menunjukkan bahawa pemanjangan spring adalah berkadar terus dengan daya F yang dikenakan dengan syarat tidak melebihi had kekenyalan spring. The graph above shows that the extension of the spring is directly proportional to the force applied, F provided that the elastic limit of the spring is not exceeded. (i) Namakan suatu hukum yang menunjukkan hubungan antara x dan F. Name a law that shows the relationship between x and F. Hukum Hooke / Hooke’s law [1 markah / mark] (ii) Daripada graf, tentukan pemalar spring yang digunakan dalam eksperimen. From the graph, determine the spring constant of the spring used in the experiment. [2 markah / marks] Pemalar spring = kecerunan graf, Spring constant = gradient of graph k = F x = 10 N 4 cm = 2.5 N cm–1 (b) Hitungkan tenaga yang tersimpan dalam spring itu apabila diregangkan sebanyak 4 cm. Calculate the energy stored in the spring when it is extended by 4 cm. KBAT Mengaplikasi [2 markah / marks] Tenaga tersimpan dalam spring = 1 2 Fx Energy stored in spring = 1 2 × 10 N × 0.04 m = 0.2 N m = 0.2 J Buku Teks ms. 30 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 34 BAB 1 Klu Soalan 2. (c) Jika suatu objek mengalamai beberapa daya pada suatu masa, F mewakili daya paduan ke atas objek itu. If more than one forces acted on the object at the same time, F represents the resultant force of the object. 2. Rajah 2.1 menunjukkan seorang pelajar berdiri di atas sebuah mesin penimbang dalam lif. Jisim pelajar ialah 60 kg. Bacaan skala pada penimbang ditunjukkan dalam Jadual 2 di bawah. Diagram 2.1 shows a student standing on a weighing machine in a lift. The mass of the student is 60 kg. The readings of the weighing machine are shown in the Table 2 below. Rajah 2.1 / Diagram 2.1 Gerakan lif Movement of the lift Bacaan pada mesin penimbang Readings of the weighing machine /kg Keadaan rehat / At rest 60 Bergerak ke atas dengan pecutaan Moving up with acceleration 70 Bergerak ke atas dengan halaju seragam Moving up with uniform velocity 60 Bergerak ke bawah dengan halaju seragam Moving down with uniform velocity 60 Bergerak ke bawah dengan nyahpecutan Moving down with deceleration 70 Jadual 2 / Table 2 (a) Berapakah berat pelajar dalam Newton? What is the weight of the student in Newtons? Berat pelajar / Weight of student = 600 N [1 markah / mark] (b) Nyatakan dua jenis gerakan lif yang mana bacaan pada mesin penimbang menunjukkan jisim pelajar. State two types of movement of the lift when the reading on the weighing machine showed the mass of the student. • Bergerak ke atas dengan halaju seragam. / Moving up with uniform velocity. • Bergerak ke bawah dengan halaju seragam. / Moving down with uniform velocity. [2 markah / marks] Buku Teks ms. 11 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 35 BAB 1 (c) Rajah 2.2 menunjukkan gambar rajah jasad bebas. Diagram 2.2 shows a free body diagram. R = tindak balas normal normal reaction W = berat pelajar weight of student = mg W = mg R Rajah 2.2 / Diagram 2.2 Tulis satu persamaan umum menunjukkan hubungan antaran daya paduan, F, tindak balas normal, R, jisim pelajar, m dan kekuatan gravity, g. Write a general equation to show the relationship between resultant force, F, normal reaction, R, mass of student, m and gravitational force, g F = mg – R [1 markah / mark] (d) Ketika lif bergerak ke atas dengan suatu pecutan, a, tindak balas normal, R adalah lebih besar daripada berat pelajar, mg. Terangkan mengapa. When the lift moves up with an acceleration, a, the normal reaction, R is greater than the student’s weight, mg. Explain why. Apabila lif bergerak ke atas dengan pecutan, a, daya paduan F bertindak pada pelajar ialah R – mg. When the lift moves upward with acceleration a, the resultant force F acting on the student is R - mg. Maka / Therefore, F = R – mg = ma dan / and R = mg + ma. Oleh itu / Then, R . mg, tindak balas R lebih besar daripada berat mg. the normal reaction R is greater than the weight mg [3 markah / marks] (e) Jadual 2 menunjukkan bahawa apabila lif bergerak ke atas dengan suatu pecutan, bacaan pada penimbang ialah 70 N. Berapakah pecutan lif itu? Table 2 shows that when the life moves upwards with an acceleration, the reading on the scales is 70 N. What is the acceleration of the lift? R = mg + ma 700 = 60(10) + 60a Pecutan / Acceleration, a = 100 60 = 1.67 m s-2 [2 markah / marks] Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 36 BAB 1 Bahagian Bahagian B Klu Soalan 3. (a) Leraian daya ialah proses pemecahan satu daya tunggal kepada komponen mengufuk, Fx dan komponen menegak, Fy . Resolution of forces is the process of splitting a single force into horizontal component, Fx and vertical component, Fy . 3. Rajah 3.1(a) dan Rajah 3.1(b) menunjukkan seorang lelaki berjisim 60 kg meluncur turun dalam dua terowong luncur yang sama, satu persatu. Daya geseran antara lelaki itu dengan terowong luncur ialah 244.0 N. Diagram 3.1(a) and Diagram 3.1(b) shows a man of mass 60 kg sliding in identical flumes.one after another. The frictional force between the man and the flume is 244.0 N. 40° Daya geseran = 244 N Frictional force Terowong luncur Flume R W W Komponen berat selari dengan cerun Component weight parallel to slope 24° Daya geseran = 244 N Frictional force Terowong luncur Flume R W W Komponen berat selari dengan cerun Component weight parallel to slope Rajah 3.1(a) / Diagram 3.1(a) Rajah 3.1(b) / Diagram 3.1(b) (a) Apakah yang dimaksudkan dengan daya geseran? What is meant by frictional force? [1 markah / mark] (b) Berdasarkan Rajah 3(a), calculate: Based on Diagram 3(a), calculate: (i) komponen berat yang selari dengan cerun terowong luncur, Wc . the component of the weight parallel to the slope of the flume, Wc . [2 markah / marks] (ii) daya paduan yang bertindak pada lelaki itu. the resultant force acting on the man. [1 markah / mark] (iii) pecutan lelaki itu. the acceleration of the man. [2 markah / marks] (c) Jelaskan mengapa lelaki itu meluncur turun terowong luncur pada sudut condongan 40o manakala berada dalam keadaan pegun pada sudut condongan 24o . KBAT Menganalisis Explain why the man slides down the flume at angle of inclination 40o while remains at rest at angle of inclination 24o . [4 markah / marks] (d) Rajah 3.2 menunjukkan empat buah mesin rumput, J, K, L, dan M dengan spesifikasi yang berbeza. Anda dikehendaki untuk menentukan mesin rumput yang paling sesuai untuk memotong rumput dengan berkesan. Diagram 3.2 shows four lawnmowers, J, K, L, and M with different specifications. You are required to determine the most suitable lawnmower to cut grass effectively. Buku Teks ms. 13 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 37 BAB 1 Mesin Rumput Lawnmower Spesifikasi specifications J Tolak / Push Pemegang / Handle Bilah pemotong bersaiz kecil Small size cutter blade Jisim / Mass = 5 kg 30° K Pemegang / Handle Tarik / Pull Jisim / Mass = 10 kg 30° Bilah pemotong bersaiz besar Big size cutter blade L Bilah pemotong bersaiz kecil Small size cutter blade 50° Pemegang / Handle Jisim / Mass = 5 kg Tarik / Pull M Bilah pemotong bersaiz besar Big size cutter blade 50° Tolak / Push Pemegang / Handle Jisim / Mass = 10 kg Rajah 3.2 / Diagram 3.2 Kaji spesifikasi keempat-empat mesin rumput berdasarkan aspek-aspek berikut: Study the specifications of the four lawnmowers based on the following aspects: (i) Kaedah mengerakkan mesin rumput Method of moving the lawnmower (ii) Jisim mesin rumput Mass of lawnmower (iii) Saiz bilah pemotong Size of the cutter blade (iv) Sudut antara pemegang dengan garis ufuk The angle between the handle and the horizontal line Terangkan kesesuaian setiap aspek dan seterusnya tentukan mesin rumput yang paling sesuai. Beri sebab untuk pilihan anda. KBAT Menilai Explain the suitability of each aspect and then determine the most suitable lawnmower. Give a reason for your choice. [10 markah / marks] Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 38 BAB 1 Bahagian Bahagian C Klu Soalan 4. (b) Daya tarikan atau tolakan dileraikan kepada dua komponen daya yang berserenjang iaitu komponen mengufuk dan komponen menegak. Pulling and pushing force can be resolved into two perpendicular force which is horizontal component and vertical component. 4. (a) Rajah 4.1 menunjukkan sebuah kereta berjisim 1000 kg ditarik oleh sebuah trak berjisim 3000 kg. Daya geseran yang bertindak pada kereta dan trak masing-masing ialah 300 N dan 500 N. Diagram 4.1 shows a car of mass 1000 kg is in tow by a truck of mass 3000 kg. The frictional forces acting on the car and the truck are 300 N and 500 N respectively. 500 N M = 3000 kg m = 1000 kg 300 N Rajah 4.1 / Diagram 4.1 (i) Kedua-dua kereta itu bergerak dengan halaju seragam. Berapakah tegangan pada tali? The two cars are moving with a uniform velocity. What is the tension of the rope? [1 markah / mark] (ii) Apabila kedua-dua kereta itu bergerak dengan pecutan seragam 1.5 m s–2, berapakah tegangan pada tali? When the two cars are moving with a uniform acceleration of 1.5 m s–2, what is the tension in the rope? [2 markah / marks] (iii) Tegangan maksimum yang boleh ditahan oleh tali tanpa putus ialah 3000 N. Berapakah pecutan maksimum kedua-dua kereta agar tali tetap utuh? The maximum tension that can be tolerated by the rope is 3000 N. What is the maximum acceleration of the two cars for the rope to remain intact? [2 markah / marks] (b) Rajah 4.2 menunjukkan dua cara seorang pekerja boleh menggerakkan kereta sorong. Diagram 4.2 shows two ways a worker can move a wheelbarrow. Rajah 4.2 / Diagram 4.2 Pada rajah, tanda dan labelkan: On the diagram, indicate and label: (i) arah tindakan F yang dikenakan oleh pekerja itu pada bahagian pemegang setiap kereta sorong itu untuk menggerakkannya. the direction of force F exerted by the worker on the handle of each wheelbarrow to make it move. [2 markah / marks] Buku Teks ms. 18 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

Fizik Tingkatan 5 Bab 1 Daya dan Gerakan II 39 BAB 1 (ii) arah komponen tegak Fy , bagi daya di (a)(i). the direction of the vertical component Fy . of the force in (a)(i). [2 markah / marks] (iii) Berdasarkan jawapan di (a)(i) dan (a) (ii), cara manakah yang lebih sesuai digunakan di jalan yang berlumpur? Based on the answers in (a) (i) and (a) (ii), which of the ways is more suitable on the muddy road? [1 markah / mark] (c) Rajah 4.3 menunjukkan sebatang tiang bendera didirikan di atas tanah. Diagram 4.3 shows a flagpole mounted on the ground. Tali String Tiang bendera Flag pole Tanah Ground Rajah 4.3 / Diagram 4.3 Anda dikehendaki memberi cadangan untuk mendirikan tiang bendera yang dapat menahan tiupan angin yang kuat. Menggunakan pengetahuan tentang daya, terangkan cadangan anda berdasarkan ciri-ciri tiang bendera berikut: KBAT Menganalisis You are required to provide some suggestions for mounting a flagpole that can withstand strong wind. Using knowledge of force, explain your suggestions based on the following characteristics of a flagpole: (i) Ketumpatan tiang / Density of pole (ii) Kelenturan dan kekuatan tiang / The flexibility and the strength of the pole (iii) Ketegangan maksimum tali / The maximum tension of the rope (iv) Ketinggian tali yang diikat pada tiang / The height of the rope tied [10 markah / marks] Enrolment key M-FiZiK5^m Jawapan Bab 1 Pelangi Publishing Sdn. Bhd.

TINGKATAN KSSM ModulE ModulE & MoRE MoRE & W.M: RM13.50 / E.M: RM13.90 RC185243S ISBN: 978-629-7520-53-7 PELANGI FIZIK Physics CIRI-CIRI HEBAT Meningkatkan pemahaman teks melalui penggunaan bahasa Melayu dan bahasa Inggeris. LEMBARAN PBD DWIBAHASA Lembaran kerja PBD tambahan yang meliputi semua bab disediakan dalam kod QR. QR Kod JAWAPAN LENGKAP Jawapan boleh disemak terus di belakang setiap bab atau di halaman Kandungan melalui kod QR. QR Kod VIDEO Pembelajaran ekstra dalam talian melalui kod QR. QR Kod KLU SOALAN Tip membantu menjawab soalan-soalan Kertas 2 di bahagian Praktis SPM. STUDI 1 MINIT Fakta penting bagi setiap bab yang telah diringkaskan untuk mempercepat ulang kaji. PRAKTIS SPM & EKSTRA Latihan berorientasikan SPM disediakan di akhir setiap bab dan juga di dalam kod QR. QR Kod i-THINK/KBAT Penerapan soalan-soalan berformat i-THINK dan berbentuk aras tinggi. Imbas kod QR atau layari link bagi POT untuk Create new account. 1 2 Semak e-mel untuk mengaktifkan akaun. 3 Log in ke akaun anda. Masukkan Enrolment Key yang boleh dijumpai di halaman akhir setiap bab buku. 4 5 Mulakan ujian! Eksklusif Eksklusif PELANGI ONLINE TEST (Portal Ujian Soalan Objektif) Cara Mengakses POT Judul dalam Siri Module & More Subjek/Tingkatan Biologi Biology Fizik Physics Kimia Chemistry Matematik Mathematics Matematik Tambahan Additional Mathematics Sejarah 4 5