1 Apakah yang terhasil di sekeliling konduktor apabila arus elektrik mengalir melaluinya? What is formed around a conductor when electric flows through it? SP7.3.2 TP1 Medan magnet/A magnetic field 2 Apakah corak medan magnet yang terhasil dalam aktiviti ini? SP7.3.2 TP1 What is the pattern of the magnetic field produced in this activity? (a) Dawai lurus dan dawai gelung/A straight wire and coiled wire: Bulatan sepusat/Concentric circle (b) Solenoid/Solenoid: Sama seperti yang terbentuk di sekeliling magnet bar . Just as it is formed around a bar magnet . 3 Apakah petua yang digunakan untuk menentukan arah medan magnet dalam Rajah (a)? SP7.3.2 TP1 What rule is used for determining the direction of the magnetic field in Diagram (a)? Petua genggaman tangan kanan/The right-hand grip rule 4 Nyatakan hubungan antara arus yang mengalir atau bilangan lilitan gegelung dengan kekuatan medan magnet. Pilih jawapan yang betul. SP7.3.2 TP2 State the relationship between the current flowing or the number of wire turns and the strength of the magnetic field. Choose the correct answers. Semakin (kecil, besar) arus yang mengalir melalui konduktor atau semakin (kurang, banyak) bilangan lilitan gegelung, semakin tinggi kekuatan medan magnet. The (smaller, greater) the current flowing through the conductor or the (less, more) the wire turns, the higher the strength of the magnetic field. 5 Apakah itu elektromagnet?/What is electromagnet? SP7.3.2 TP2 Magnet yang mempunyai kesan magnet sementara apabila arus elektrik dialirkan melaluinya. A magnet that has temporary magnetic effect when electric current flows through it. 6 Rajah di bawah menunjukkan satu solenoid. Lukis anak panah dalam kompas X dan Y dan nyatakan jenis kutub bagi elektromagnet itu. SP7.3.2 TP2 The diagram below shows a solenoid. Draw arrows in compasses X and Y and state the types of poles of the electromagnet. X X Y Y Kutub pole Kutub pole utara North selatan South 7 Tandakan ( ✓ ) alat-alat yang menggunakan elektromagnet dalam kehidupan harian. Tick ( ✓ ) the devices that use electromagnets in daily life. SP7.3.3 TP1 ✓ Kren ✓ Loceng elektrik Peti sejuk ✓ Kad kredit Cranes Electric bells Refrigerators Credit cards Medan magnet terhasil di sekeliling konduktor yang membawa arus elektrik. The magnetic field produced around a conductor which carries an electric current. Perbincangan Kesimpulan AKTIVITI HANDS-ON Eksperimen Wajib 5: Faktor-faktor yang mempengaruhi kekuatan medan magnet (rujuk silang m.s. 199 – 202). Compulsory Experiment 5: The factors affecting the strength of magnetic fields (cross-reference pp.199 – 202). Jari-jari dibengkokkan mengikut arah arus. Ibu jari menunjuk ke kutub utara. Fingers curled in the direction of current flow. The thumb points to the north pole. Ingat! 95 BAB 7
1 Rajah 1 menunjukkan dua biji belon dan casnya. Diagram 1 shows two balloons and their charges. Balloons/Belon Rajah 1/Diagram 1 Apakah yang akan berlaku pada belon-belon itu? What will happen on the two balloons? A Tiada perubahan No changes B Menolak antara satu sama lain Repel each other C Berayun dari kiri ke kanan Swing from left to right D Menarik antara satu sama lain Attract each other Arahan: Jawab semua soalan. Instructions: Answer all questions. Bahagian A/Section A 2 Rajah 2 menunjukkan satu litar elektrik yang lengkap. Diagram 2 shows a complete electric circuit. 2 Ω 2 Ω Rajah 2/Diagram 2 Berapakah jumlah rintangan bagi elektrik itu? What is the total resistance for the electric circuit? A 1.0 Ω B 1.5 Ω C 4.0 Ω D 6.0 Ω 3 Berapakah voltan yang digunakan oleh perintang 3 Ω jika arus 0.5 A mengalir melaluinya? What is the voltage used by a resistor of 3 Ω if a current of 0.5 A flows through it? A 0.5 v B 1.5 v C 2.0 v D 2.5 v 4 Rajah 3 menunjukkan satu litar elektrik. Diagram 3 shows an electric circuit. Suis/Switch Paku besi/Iron nail Wayar kuprum yang ditebat Insulated copper wire Rajah 3/Diagram 3 Paku besi ialah contoh alat elektromagnet. Antara alat berikut, yang manakah menggunakan elektromagnet seperti paku besi? Iron nail is an electromagnet tool. Which of the following tool used electromagnet like an iron nail? i Loceng elektrik/Electric bell ii Televisyen/Television iii Kerusi plastik/Plastic chair iv Jarum kompas Compass needle A i dan ii/I and II B iii dan iv/III and IV C ii dan iii/II and III D i dan iv/I and IV Bahagian B/Section B 1 (a) Terdapat dua jenis litar elektrik. Gariskan jawapan yang betul dalam kurungan yang disediakan. There are two types of electric circuit. Underline the correct answer in the bracket provided. (i) Terdapat lebih daripada satu lintasan untuk pengaliran arus elektrik dalam litar (bersiri, selari) There is more than one path for the flow of electric current in (series, parallel) circuit. (ii) voltan yang dibekalkan oleh bateri dikongsi oleh komponen elektrik dalam litar (bersiri, selari). The voltage supplied by the battery is shared by electric components in (series, parallel) circuit. [2 markah/2 marks] (b) Lengkapkan ruang di bawah tentang hubungan arus, I, I 1 dan I 2 , dan voltan, V, V1 dan V2 dalam litar bersiri. Complete the spaces below about the relationship of current, I, I1 , and I2 and voltage, V, V1 and V2 in a series circuit. Arus, I, I1 dan I2 /Current, I, I1 and I2 Voltan, V, V1 dan V2 /Voltan, V, V1 and V2 I = I1 = I2 V = V1 + V2 [2 markah/2 marks] PRAKTIS 7 (UJIAN AKHIR SESI AKADEMIK) 96 BAB 7
Bahagian C/Section C 2 Rajah 2 menunjukkan suatu litar bersiri. Diagram 2 shows a series circuit. Y P X V A Rajah 2/Diagram 2 (a) Lukis simbol ammeter dan suis masing-masing dalam petak X dan Y dalam Rajah 2. Draw the symbol of ammeter and switch respectively in boxes X and Y in Diagram 2. [2 markah/2 marks] (b) Jika ammeter pada kedudukan X mencatat bacaan 1 A, berapakah bacaan ammeter pada kedudukan P apabila suis dihidupkan? Terangkan. If the ammeter at position X records a reading of 1 A, what is the reading of ammeter at position P when the switch is on? Explain. 1 A. Arus yang mengalir di semua kedudukan pada litar bersiri adalah sama. 1 A. The current that flows in all the positions in a series circuit is the same. [2 markah/2 marks] (c) Lukis dalam Rajah 2 untuk menunjukkan bagaimana anda dapat menyukat voltan merentasi perintang. Gunakan simbol V untuk mewakili voltmeter. Draw in Diagram 2 to show how you can measure the voltage across the resistor. Use symbol Vto represent a voltmeter. [1 markah/1 mark] (d) Nyatakan apa yang berlaku jika satu mentol dalam litar elektrik itu ditanggalkan. State what will happen if a bulb in the circuit is removed. Mentol lain tidak bernyala/Jarum ammeter tidak terpesong The other bulb will not light up/The ammeter pointer does not deflect [1 markah/1 mark] (e) Tandakan ( ✓ ) dalam petak untuk menunjukkan objek yang menghasilkan arus elektrik. Tick ( ✓ ) in the box to show the objects that produce electric current. ✓ Sel kering ✓ Dinamo basikal Pembaris plastik yang digosok dengan kain sutera Dry cell Bicycle dynamo Plastic ruler rubbed with silk cloth [2 markah/2 marks] (f) Jika arus 0.5 A mengalir melalui litar dan setiap mentol mempunyai rintangan 2 Ω, hitung voltan yang dibekalkan oleh sel-sel kering. Gunakan rumus yang berikut dalam perhitungan anda. If current of 0.5 A flows throught the circuit and each bulb has a resistance of 2 Ω, calculate the voltage supplied by the dry cells. Use the following formula in your calculation. R = V I R = V I 4 = V 0.5 V = 0.5 × 4 = 2 V R = 2 + 2 = 4 Ω [2 markah/2 marks] 97 BAB 7
BAB Daya boleh menolak atau menarik objek. Daya boleh menyebabkan gerakan objek. A force can push or pull on an object. Force can cause the motion of objects. APAKAH DAYA DAN GERAKAN? WHAT ARE FORCE AND MOTION? Daya dan Gerakan Force and Motion BIDANG PEMBELAJARAN TEMA 3 : Tenaga dan Kelestarian Hidup 8 Nota Grafik Praktis Kendiri Daya Force Kesan daya Effects of force Tekanan dan aplikasinya Pressure and its application Tuas dan momen daya Lever and the moment of force Tekanan udara dan aplikasinya Air pressure and its application Anda akan belajar …/You will learn … Nota PowerPoint 98
. . NOTA BESTARI Daya 1. Terdapat pelbagai jenis daya, iaitu daya graviti, berat, daya normal, daya geseran, daya elastik dan daya apungan. 2. Daya mempunyai magnitud, arah dan titik aplikasi. Neraca spring mengukur daya dalam unit newton (N). 3. Setiap daya yang bertindak mempunyai daya tindak balas yang sama magnitud tetapi bertentangan arah. Force 1. There are various types of forces, i.e. gravitational force, weight, normal force, frictional force, elastic force and buoyant force. 2. A force has magnitude, direction and point of application. A spring balance measures force in the unit of newton (N). 3. Every force that acts has a reaction force of the same magnitude but acts in the opposite direction. Kesan Daya 1. Daya dapat mengubah bentuk, kedudukan, kelajuan atau arah gerakan sesuatu objek. 2. Daya apungan dapat ditentukan dengan menggunakan neraca spring: Daya apungan = berat sebenar – berat ketara 3. Garis Plimsoll yang ditandakan pada sisi kapal menunjukkan kedalaman air yang selamat untuk mengisi muatan kapal di pelabuhan yang mempunyai air laut yang bersuhu dan berketumpatan yang berbeza. Effects of Force 1. Force can change the shape, position, speed or direction of movement of an object. 2. Buoyant force can be determined by using a spring balance: Buoyant force = actual weight – apparent weight 3. The Plimsoll line that is marked at the side of a ship indicates the depth of water that is safe for loading the ship at ports where the sea water has different temperatures and densities. Tuas dan Momen Daya 1. Terdapat tiga kelas tuas, iaitu tuas kelas pertama, tuas kelas kedua dan tuas kelas ketiga. 2. Formula bagi hukum tuas: Beban × jarak beban dari fulkrum = daya × jarak daya dari fulkrum 3. Apabila daya dikenakan ke atas suatu objek, daya akan memutarkan objek itu pada satu titik pangsi atau fulkrum. Kesan putaran ini disebut momen daya. Momen daya = daya × jarak tegak dari pangsi ke daya Lever and the Moment of Force 1. There are three classes of lever, i.e. first-class lever, second-class lever and third-class lever. 2. The formula for the principle of levers: Load × distance of the load from the fulcrum = effort × distance of the effort from the fulcrum 3. When a force is applied on an object, the force will turn the object about the pivot or fulcrum. This turning effect is called moment of force. Moment of force = force × perpendicular distance from the pivot to the force Tekanan 1. Tekanan ialah daya yang bertindak ke atas satu unit luas permukaan. Tekanan = Daya Luas permukaan 2. Semakin besar daya yang bertindak atau semakin kecil luas permukaan yang ditindakkan, semakin besar tekanan yang terhasil. 3. Menurut teori kinetik jirim, zarah-zarah udara sentiasa bergerak dan berlanggar dengan benda-benda di Bumi lalu menghasilkan tekanan udara. 4. Tekanan udara dipengaruhi oleh isi padu dan suhu udara. 5. Tekanan udara atau tekanan atmosfera berkurang dengan peningkatan ketinggian (altitud) dari permukaan Bumi. 6. Alat-alat yang mengaplikasikan prinsip tekanan udara dalam kehidupan harian termasuk penyedut minuman dan sifon. 7. Semakin dalam cecair, semakin tinggi tekanannya. Pressure 1. Pressure is the force that acts on a unit of surface area. Pressure = Force Surface area 2. The larger the force that acts or the smaller the surface area acted on, the larger is the pressure produced. 3. According to the kinetic theory of matter, air particles are always moving and colliding with things on the Earth thus producing air pressure. 4. Air pressure is affected by the volume and temperature of the air. 5. Air pressure or atmospheric pressure decreases as you go higher (altitude) above the ground level. 6. Devices that apply the principle of air pressure in daily life include drinking straw and siphon. 7. The deeper the liquid is, the higher its pressure is. 99 BAB 8
EKSPERIMEN INKUIRI 8.1 KBAT Penemuan Inkuiri Jenis-jenis daya PBD Types of forces Tarikh: Standard Kandungan 8.1 Daya Menunjukkan kewujudan pelbagai jenis daya To show the existence of various types of forces Pemadam, buku, gelang getah, blok kayu, bikar, air Eraser, book, rubber band, wooden block, beaker, water 1 Jalankan aktiviti dalam jadual di bawah./Carry out the activities in the table below. 2 Catatkan pemerhatian anda dan kenal pasti jenis-jenis daya. Record your observations and identify the types of forces. Daya graviti Gravitational force Berat Weight Daya normal Normal force Daya geseran Frictional force Daya elastik Elastic force Daya apungan Buoyant force Aktiviti Activities Pemerhatian Observations Jenis daya Types of forces A. Lepaskan pemadam dan biarkannya jatuh bebas. Drop an eraser and allow it to fall freely. Pemadam jatuh ke lantai. The eraser falls to the ground. Daya graviti/Berat Gravitational force/Weight B. Buku/Book BUKU Pegang sebuah buku dan rasakan beratnya. Hold a book and feel the weight. Suatu daya dirasai bertindak ke arah atas untuk memegang buku itu. A force is felt acting upwards to hold the book. Daya normal Normal force C. science practical Menolak untuk menggerakkan sebuah buku. Pushing to move a book. Buku itu berhenti bergerak akhirnya. The book stops moving eventually. Daya geseran Frictional force D. Gelang getah Rubber band Regangkan gelang getah. Stretch a rubber band. Gelang getah meregang . The rubber band is stretched . Daya elastik Elastic force E. Tekan blok kayu ke dasar bikar yang berisi air dan lepaskan. Press a wooden block to the base of the beaker containing water and let go. Suatu daya dirasai bertindak ke arah atas untuk mengapungkan blok kayu dalam air. A force is felt to move upward to float the wooden block in water. Daya apungan Buoyant force Tujuan Bahan dan Radas Prosedur dan Pemerhatian Hebat Sains Modul 12 Buku teks m/s 168 – 170, 173, 174 Ditekan/Pressed Bikar Beaker Blok kayu Wooden block Air/Water Praktis Kendiri 100 BAB 8
1 Kenal pasti jenis daya./Identify the types of forces. SP8.1.1 TP2 Jenis daya Types of forces Penerangan Explanations (a) Daya graviti Gravitational force Daya yang menarik objek ke arah pusat Bumi. The force that pulls objects to the centre of the Earth. (b) Daya geseran Frictional force Daya yang menentang gerakan dan bertindak di antara dua permukaan yang bersentuhan. The force that resists movement and acts between two contact surfaces. (c) Daya elastik Elastic force Daya yang wujud apabila suatu objek diregangkan atau dimampatkan. The force that exists when an object is stretched or compressed. (d) Daya normal Normal force Daya yang terhasil apabila suatu objek bersentuhan dengan suatu permukaan. The force produced when an object comes in contact with a surface. (e) Berat Weight Daya graviti yang bertindak ke atas objek. The gravitational force acting on an object. (f) Daya apungan Buoyant force Daya tujah yang bertindak pada suatu objek yang terapung di dalam suatu bendalir. The thrust force acting on an object floating in a fluid. 2 Hukum Newton Ketiga menyatakan bahawa bagi setiap daya tindakan terdapat daya tindak balas yang sama magnitud tetapi bertentangan arah. Berdasarkan maklumat ini, lengkapkan ruang tentang pasangan daya tindakan-daya tindak balas. SP8.1.2 TP2 Newton's Third Law states that for every action force, there is a reaction force of the same magnitude but in the opposite direction. Based on this information, complete the spaces about the action-reaction pair forces. Daya apungan Buoyant force Daya normal Normal force Daya graviti/Berat Gravitational force/Weight (a) Daya Y/Force Y (5N) Daya X/Force X (5N) Meja/Table Objek Object Daya graviti/Berat (daya tindakan X) sama dengan daya normal (daya tindak balas Y). Daya seimbang dan objek kekal di atas meja. The gravitational force/weight (action force X) is equal to the normal force (reaction force Y). The forces are balanced and the object remains on the table. (b) Daya graviti/Berat (daya tindakan X) sama dengan daya apungan (daya tindak balas Y). Daya seimbang dan objek terapung dalam air. The gravitational force/weight (action force X) is equal to the buoyant force (reaction force Y). The forces are balanced and the object floats in water. Terdapat pelbagai jenis daya, iaitu daya graviti/berat , daya normal , daya geseran , daya elastik dan daya apungan . There are various types of forces, which are gravitational force/weight , normal force , frictional force , elastic force and buoyant force . Perbincangan Daya Y/Force Y Daya X/Force X Kesimpulan 101 BAB 8
EKSPERIMEN INKUIRI 8.2 KBAT Penemuan Inkuiri Pengukuran daya PBD Measurement of force Tarikh: Mengukur daya dengan menggunakan neraca spring To measure force by using a spring balance Pemberat 100 g, neraca spring, bongkah kayu 100 g weight, spring balance, wooden block Bongkah kayu Wooden block Neraca spring Spring balance Benang Thread Tarik Pull Meja/Table Titik aplikasi daya Point of application of force Neraca spring Spring balance Pemberat Weight N Rajah (a)/Diagram (a) Rajah (b)/Diagram (b) 1 Gantungkan pemberat 100 g pada neraca spring (Rajah (a)). Hang a 100 g weight on a spring balance (Diagram (a)). 2 Catat bacaan neraca spring./Record the reading on the spring balance. 3 Tarik neraca spring dengan daya yang semakin meningkat sehingga bongkah kayu mula bergerak (Rajah (b))./Pull the spring balance with an increasing force until the wooden block starts to move (Diagram (b)). 4 Catat bacaan pada neraca spring./Record the reading on the spring balance. Aktiviti Activities Bacaan pada neraca spring (N) Reading on the spring balance (N) Rajah (a)/Diagram (a) 1 Rajah (b)/Diagram (b) 4 (Jawapan murid/Student’s answer) 1 Berapakah berat dan daya geseran objek dalam aktiviti ini? TP2 What is the weight and frictional force of the objects in this activity? (i) Berat objek/Weight of the object : 1 N (ii) Daya geseran objek/Frictional force of the object : 4 N 2 Apakah unit dan simbol daya?/What is the unit of force and its symbol? TP1 (i) Unit/Unit: Newton (ii) Simbol/Symbol: N 3 Nyatakan jenis daya yang dikenakan:/State the types of force exerted: TP2 (a) pada pemberat./on the weight. Daya graviti/Berat/Gravitational force/Weight (b) oleh permukaan meja pada bongkah kayu. by the surface of the table on the wooden block. Daya geseran/Frictional force 4 Lukis anak panah ( → ) pada Rajah (a) dan Rajah (b) untuk menunjukkan arah tindakan setiap daya. Kemudian, tanda dan labelkan titik aplikasi daya pada Rajah (b). TP2 Draw an arrow ( → ) on Diagram (a) and Diagram (b) to show the direction of action of each force. Then, mark and label the point of application of force in Diagram (b). 1 Neraca spring boleh digunakan untuk mengukur daya. A spring balance can be used for measuring force. 2 Unit daya ialah newton ./The unit of force is the newton . Tujuan Bahan dan Radas Prosedur Keputusan Perbincangan Kesimpulan Hebat Sains Modul 12 SP8.1.3 Buku teks m/s 171 – 172 Praktis Kendiri 102 BAB 8
EKSPERIMEN INKUIRI 8.3 KBAT Penemuan Inkuiri Kesan tindakan daya PBD The effects of action of force Tarikh: Standard Kandungan 8.2 Kesan daya Mengkaji kesan-kesan tindakan daya/To study the effects of action of force Plastisin, kereta mainan Plasticine, toy car 1 Jalankan aktiviti di bawah./Carry out the activities below. 2 Catatkan pemerhatian anda dan nyatakan kesan-kesan tindakan daya. Record your observations and state the effects of action of force. Aktiviti Activities Pemerhatian Observations Kesan daya Effects of forces A. Plastisin Plasticine Tekan seketul plastisin. Press a lump of plasticine. Ketulan plastisin menjadi leper . The lump of plasticine becomes flat . Daya boleh mengubah bentuk dan saiz suatu objek. Force can change the shape and size of an object. B. Menolak sebuah kereta mainan yang pegun dan kemudian menghentikannya./Push a stationary toy car and then stop it. Kereta mainan bergerak apabila ditolak dan berhenti bergerak apabila dihentikan. The toy car moves when it is pushed and stops moving when it is stopped. Daya boleh menggerakkan objek yang pegun dan menghentikan objek yang bergerak. Force can move a stationary object and stops a moving object. C. Menolak kereta mainan pada arah gerakannya./Push the toy car in the direction of its motion. Kereta mainan bergerak dengan lebih laju . The toy car moves faster . Daya boleh mengubah kelajuan suatu objek yang sedang bergerak. Force can change the speed of a moving object. D. Menolak dari sisi kereta mainan yang bergerak./Push from the side of a moving toy car. Arah gerakan kereta mainan berubah . The direction of motion of the toy car changes . Daya boleh mengubah arah gerakan suatu objek. Force can change the direction of a moving object. Daya boleh mengubah bentuk , kelajuan dan arah gerakan objek. Daya juga dapat menggerakkan objek yang pegun dan menghentikan objek yang bergerak./Force can change the shape , speed and direction of a moving object. Force also can move a stationary object and stops a moving object. Tujuan Bahan dan Radas Prosedur dan Pemerhatian Kesimpulan SP8.2.1 Buku teks m/s 175 – 176 Praktis Kendiri 103 BAB 8
EKSPERIMEN INKUIRI 8.4 KBAT Penemuan Inkuiri Daya apungan PBD Buoyant force Tarikh: Menentukan daya apungan dengan menggunakan neraca spring To determine the buoyant force by using a spring balance Air, plastisin, kiub kayu, neraca spring, kaki retort, benang, bikar Water, plasticine, wooden cube, spring balance, retort stand, thread, beaker Kaki retort Retort stand Neraca spring Spring balance Plastisin Plasticine N N Benang Thread Bikar/Beaker Air/Water 1 Ukur dan catat berat sebenar plastisin di udara dengan menggunakan neraca spring. Measure and record the actual weight of plasticine in the air by using a spring balance. 2 Rendamkan plastisin itu di dalam air. Ukur dan catat berat ketaranya di dalam air. Catatkan sama ada plastisin itu terapung atau tenggelam di dalam air. Immerse the plasticine in water. Measure and record its apparent weight in water. Record whether the plasticine floats or sinks in water. 3 Hitungkan daya apungan dengan menggunakan formula: Calculate the buoyant force by using the formula: Daya apungan = berat sebenar – berat ketara Buoyant force actual weight apparent weight 4 Ulang langkah 1 hingga 3 dengan menggunakan kiub kayu. Repeat steps 1 to 3 by using a wooden cube. Bahan Substances Terapung/ Tenggelam Float/Sink Berat sebenar Actual weight Berat ketara Apparent weight Daya apungan Buoyant force Plastisin Plasticine Tenggelam Sinks 4.0 N 3.0 N 1.0 N Kiub kayu Wooden cube Terapung Floats 2.0 N 0 N 2.0 N (Jawapan murid/Student’s answer) 1 Apakah yang berlaku jika daya apungan TP2 What happens if the buoyant force is (a) lebih besar daripada berat?/greater than the weight? Objek terapung di atas air./The object floats on the water. (b) lebih kecil daripada berat?/smaller than the weight? Objek tenggelam di dalam air./The object sinks in the water. 2 Kenal pasti sama ada daya tindakan atau daya tindak balas. TP2 Identify whether it is an action force or a reaction force. (a) Berat objek/Weight of objects: Daya tindakan/Action force (b) Daya apungan/Buoyant force: Daya tindak balas/Reaction force Tujuan Bahan dan Radas Prosedur Keputusan Perbincangan SP8.2.2 Buku teks m/s 177 – 180 Praktis Kendiri Video 104 BAB 8
3 Berdasarkan keputusan aktiviti ini, terangkan keapungan objek dalam air. Pilih jawapan yang betul./Based on the results of this activity, explain the buoyancy of objects in water. Choose the correct answers. TP2 Suatu objek akan terapung jika daya apungan (kurang, lebih) daripada berat objek itu. Sebaliknya, suatu objek akan tenggelam jika daya apungan (kurang, lebih) daripada berat objek itu./An object will float if the buoyant force is (less, more) than the weight of the object. On the other hand, an object will sink if its buoyant force is (less, more) than the weight of the object. 4 Terangkan perbezaan antara ketumpatan dengan keapungan objek. Explain the difference between the density and buoyancy of an object. Kurang Terapung Tenggelam Menolak Lebih besar Less Float Sink Pushes Greater (a) W F fi W F Apabila suatu objek kurang tumpat daripada suatu cecair, daya apungan (F) menjadi lebih besar daripada berat (W), lalu menolak objek itu ke atas. Objek akan terapung . When an object is less dense than liquid, the buoyant force (F) that is greater than the weight (W), pushes the object upwards. The object will float . (b) W F F fi W Apabila suatu objek lebih tumpat daripada suatu cecair, daya apungan (F) adalah kurang daripada berat (W), dan menyebabkan objek itu tenggelam ke dasar cecair. When an object is denser than a liquid, the buoyant force (F) is less than the weight (W), and causes the object to sink to the bottom of the liquid. 5 Lengkapkan petikan untuk menunjukkan bagaimana kapal kargo mengekalkan keapungan yang selamat di lautan. TP4/KBAT Complete the passage to show how cargo ships maintain a safe buoyancy in the ocean. Aras Plimsoll Garam Ketumpatan Suhu Terapung Level Plimsoll Salt Density Temperature Float Garisan Plimsoll Plimsoll line L R TF T S W WNA F Kapal kargo ditandakan dengan garisan Plimsoll bagi tujuan keselamatan. Garisan Plimsoll membantu untuk menentukan aras yang selamat bagi sebuah kapal kargo untuk terapung di lautan dengan suhu , kepekatan garam dan ketumpatan air laut yang berbeza. Cargo ships are marked with the Plimsoll line for safety purposes. The Plimsoll line helps to determine the safe level of a cargo ship to float in the ocean with different temperature , salt concentration and density of seawater. Daya apungan adalah perbezaan antara berat sebenar dengan berat ketara. Buoyant force is the difference between the actual weight and apparent weight. TP4/KBAT Kesimpulan 105 BAB 8
AKTIVITI PERBINCANGAN 8.5 KBAT PBD Konstruktivisme Tarikh: Pengelasan tuas Classification of levers 1 Lengkapkan ruang kosong tentang model sistem tuas. TP1 Fill in the blanks concerning on the models of lever systems. Kelas pertama/First class Kelas kedua/Second class Kelas ketiga/Third class Daya Effort (force) Fulkrum Fulcrum Beban/Load Fulkrum terletak di antara daya dengan beban . The fulcrum is located between the effort and the load . Daya Effort (force) Beban/Load Fulkrum Fulcrum Beban terletak di antara fulkrum dengan daya . The load is located between the fulcrum and the effort . Daya Effort (force) Beban/Load Fulkrum Fulcrum Daya terletak di antara fulkrum dengan beban . The effort is located between the fulcrum and the load . Tuas ialah suatu palang yang berputar pada satu titik yang tetap. A lever is a bar which rotates on a fixed point. 2 Kenal pasti kedudukan fulkrum (F), beban (B) dan daya (D) bagi alat yang diberi. Kemudian, nyatakan kelas tuas bagi setiap alat itu. TP2 Identify the positions of the fulcrum (F), load (L) and effort (E) for the tools given. Then, state the class of lever for each tool. Pertama/First Kedua/Second Ketiga/Third (a) Playar/Pliers B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Pertama/First (b) Penyepit ais/Ice tongs D/E F B/L Kelas tuas/Class of lever: Ketiga/Third (c) Jongkang-jongket/See-saw D/E B/L F Kelas tuas/Class of lever: Pertama/First (d) Pemotong kertas/Paper cutter B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Kedua/Second (e) Tuil besi/Crowbar B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Pertama/First (f) Kereta sorong/Wheelbarrow D/E B/L F Kelas tuas/Class of lever: Kedua/Second SP8.2.3 Buku teks m/s 181 – 183 Praktis Kendiri 106 BAB 8
(g) Pembuka penutup botol/Bottle opener B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Kedua/Second (h) Joran/Fishing rod B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Ketiga/Third (i) Gunting/Scissors B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Pertama/First (j) Pemecah kekeras Nutcracker B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Kedua/Second (k) Paku untuk membuka penutup tin Nail to open a can lid B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Pertama/First (l) Tukul cakar/Claw hammer B/L D/E F Kelas tuas/Class of lever: Pertama/First 3 Selesaikan masalah yang diberi dengan menggunakan formula bagi prinsip tuas yang berikut: Solve the problems given by using the following formula of the principle of levers: Beban × Jarak beban dari fulkrum = Daya × Jarak daya dari fulkrum Load × Distance of load from fulcrum = Effort × Distance of effort from fulcrum (a) Tuil besi/Crowbar Batu besar Big stone Batu kecil Small stone 3 m 100 N 1 m Jika daya 100 N dikenakan oleh lelaki itu untuk menaikkan batu besar, berapakah berat batu besar itu? If an effort of 100 N is exerted by the man to lift the big stone, what is the weight of the big stone? Penyelesaian/Solution: Beban/Load × 1 m = 100 N × 3 m Beban/Load = 100 N × 3 m 1 m = 300 N (b) Fulkrum Fulcrum Beban/Load = 500 N Daya Effort (force) 1 m 50 cm Berapakah daya yang diperlukan untuk menaikkan beban 500 N? What is the effort required to lift a load of 500 N? Penyelesaian/Solution: 500 N × (100 – 50) cm = Daya/Effort × 100 cm 500 N × 50 cm = Daya/Effort × 100 cm Daya/Effort = 500 N × 50 cm 100 cm = 250 N TP3/KBAT 107 BAB 8
EKSPERIMEN INKUIRI 8.6 KBAT Penemuan Inkuiri Momen daya dengan hasil darab daya dan jarak PBD The moment of a force and the product of the force and the distance Tarikh: Mengkaji hubungan antara momen daya dengan daya yang dikenakan dan jarak tegak dari pangsi (fulkrum) ke daya To study the relationship between the moment of a force, the effort exerted and the perpendicular distance from the pivot (fulcrum) to the force Sepana, nat, pintu/Spanner, nut, door Lakukan aktiviti-aktiviti di bawah./Carry out the activities below. Aktiviti/Activities A. Melonggarkan nat dengan sepana/Loosening a nut by using a spanner Pangsi Pivot Momen daya Moment of force Daya/Force Daya/Force 0.2 m 0.3 m Situasi P/Situation P Situasi Q/Situation Q Longgarkan nat dengan sepana pada jarak tegak kira-kira 0.2 m dan kemudian pada 0.3 m dari pangsi ke daya. Kenakan daya minimum pada setiap situasi. Loosen a nut with a spanner at an approximate perpendicular distance of 0.2 m and then at 0.3 m from the pivot to the force. Exert a minimum force for each situation. B. Membuka pintu/Opening a door Daya Force Pintu/Door Momen daya/Moment of force Pangsi Pivot Pintu/Door Daya Force 0.8 m 0.2 m Situasi R/Situation R Situasi S/Situation S Buka pintu pada jarak tegak kira-kira 0.8 m dan kemudian pada 0.2 m dari pangsi ke daya. Kenakan daya minimum pada setiap situasi. Open a door at an approximate perpendicular distance of 0.8 m and then at 0.2 m from the pivot to the force. Exert a minimum force for each situation. Aktiviti/Activities Pemerhatian/Observations A Daya yang lebih besar dikenakan dalam situasi P berbanding dengan situasi Q. A larger force is exerted in situation P compared to situation Q. B Daya yang lebih kecil dikenakan dalam situasi R berbanding dengan situasi S. A smaller force is exerted in situation R compared to situation S. Tujuan Bahan dan Radas Prosedur Pemerhatian Hebat Sains Modul 12 SP8.2.4 Buku teks m/s 183 – 186 Praktis Kendiri 108 BAB 8
1 Daya yang dikenakan pada suatu objek boleh memutarkan objek itu pada satu titik tetap (pangsi atau fulkrum). A force acting on an object can rotate the object at a fixed point (pivot or fulcrum). Berdasarkan pernyataan di atas, apakah kesan putaran itu? TP1 Based on the above statement, what is the turning effect? Momen daya/Moment of a force 2 Tandakan ( ✓ ) faktor-faktor yang mempengaruhi momen daya. TP1 Tick ( ✓ ) the factors that affect the moment of a force. ✓ Daya/Force Masa/Time ✓ Jarak tegak/Perpendicular distance 3 Apakah hubungan antara momen daya dengan TP2 What is the relationship between the moment of a force and (a) daya yang bertindak?/the force exerted? Apabila daya yang bertindak bertambah, momen daya bertambah . As the force exerted increases, the moment of the force increases . (b) jarak tegak dari fulkrum (pangsi) ke daya? the perpendicular distance from the fulcrum (pivot) to the force? Apabila jarak tegak dari fulkrum (pangsi) ke daya bertambah, momen daya bertambah . As the perpendicular distance from the fulcrum (pivot) to the force increases, the moment of the force increases . 4 Hitungkan momen daya bagi situasi P, Q, R dan S dalam aktiviti ini jika daya tertentu dikenakan./Calculate the moment of a force for situations P, Q, R and S in this activity if certain forces are exerted. Momen daya = Daya (N) × Jarak tegak dari pangsi ke daya (m) Moment of a force = Force (N) × Perpendicular distance from the pivot to the force (m) (a) Momen daya/Moment of a force = 30 N × 0.2 m = 6 N m (b) Momen daya/Moment of a force = 20 N × 0.3 m = 6 N m (c) Pintu/Door Titik putaran Turning point 0.8 m 20 N Momen daya/Moment of a force = 20 N × 0.8 m = 16 N m (d) Titik putaran Turning point 0.2 m Pintu/Door 80 N Momen daya/Moment of a force = 80 N × 0.2 m = 16 N m Momen daya bergantung pada daya yang dikenakan dan jarak tegak dari pangsi (fulkrum) ke daya./The moment of a force depends on the force applied and the perpendicular distance from the pivot (fulcrum) to the force. Perbincangan TP3/KBAT 0.2 m Titik putaran Turning point 30 N Titik putaran Turning point 0.3 m 20 N Kesimpulan 109 BAB 8
AKTIVITI PERBINCANGAN 8.7 KBAT PBD Kontekstual Tarikh: Tekanan dan aplikasinya dalam kehidupan harian Pressure and its application in everyday life Kaji pernyataan di bawah tentang tekanan./Study the statement below about the pressure. Tekanan ialah daya yang bertindak ke atas satu unit luas permukaan. Pressure is the force that acts on a unit of surface area. Tekanan/Pressure = Daya (N)/Force (N) Luas permukaan (m2 )/Surface area (m2 ) 1 Tandakan ( ✓ ) faktor-faktor yang mempengaruhi magnitud tekanan. TP1 Tick ( ✓ ) the factors that affect the magnitude of pressure. ✓ Daya/Force ✓ Luas permukaan/Surface area Halaju/Velocity 2 Nyatakan hubungan antara daya dengan luas permukaan yang ditindakkan. Pilih jawapan yang betul. State the relationship between the force and surface area acted. Choose the correct answers. TP2 Semakin (kecil, besar) daya yang bertindak atau semakin (kecil, besar) luas permukaan yang ditindakkan, semakin besar tekanan yang terhasil. The (smaller, larger) the force that acts or the (smaller, larger) the surface area acted upon, the larger the pressure produced. 3 Berikan sebab bagi setiap aplikasi tekanan dalam kehidupan harian. Pilih jawapan yang betul. TP2 Give the reason for each application of pressure in daily life. Choose the correct answers. (a) Pisau yang tajam dapat memotong makanan dengan mudah. A sharp knife can cut food more easily. (b) Kepingan logam pada kasut peluncur adalah nipis. The metal blades of skating boots are thin. (c) Jentolak atau traktor mempunyai tayar yang lebar. A bulldozer or tractor has broad tyres. Sebab/Reason: Luas permukaan yang (kecil, besar) menghasilkan tekanan yang (rendah, tinggi). A (small, large) surface area produces a (low, high) pressure. Sebab/Reason: Luas permukaan yang (kecil, besar) menghasilkan tekanan yang (rendah, tinggi). A (small, large) surface area produces a (low, high) pressure. 4 Seorang gadis yang beratnya 500 N memakai kasut bertumit tinggi yang luas permukaan tapak kasutnya ialah 0.02 m2 . Hitung tekanan yang dikenakan oleh kasut ke atas lantai. A lady with a weight of 500 N wears high-heeled shoes with a base area of 0.02 m2 . Calculate the pressure exerted by the shoes on the floor. Tekanan/Pressure = Daya (N)/Force (N) Luas permukaan (m2 )/Surface area (m2 ) = 500 0.02 = 25 000 N m–2 TP3/KBAT SP8.2.5 Buku teks m/s 187 – 189 Praktis Kendiri Galeri Info 1 Pa (Pascal) = 1 N m–2 AKTIVITI HANDS-ON Eksperimen Wajib 6: Hubungan antara luas permukaan dengan tekanan (rujuk silang m.s. 203 – 204) Compulsory Experiment 6: Relationship between the surface area and the pressure (cross-reference pp. 203 – 204) 110 BAB 8
EKSPERIMEN INKUIRI 8.8 KBAT Penemuan Inkuiri Tekanan udara PBD Air pressure Tarikh: Menunjukkan udara mengenakan tekanan dan dipengaruhi oleh isi padu dan suhu To show that air exerts pressure and is affected by the volume and temperature Gelas, air, kadbod tebal, belon, air panas, botol, takung kaca Glass, water, thick cardboard, balloon, hot water, bottle, glass trough Jalankan aktiviti di bawah dan catatkan pemerhatian serta berikan sebab. Carry out the activities below and record the observations and give reasons. A. Telangkupkan sebiji gelas berisi air ke atas sekeping kadbod tebal dan lepaskan tangan kanan anda. Invert a glass containing water onto a piece of thick cardboard and release your right hand. Pemerhatian:/Observation: Air di dalam gelas tidak tumpah . The water in the glass does not spill . Sebab:/Reason: Udara mengenakan tekanan . /Air exerts pressure . B. Picit belon yang berisi udara dan catatkan pemerhatian anda. Press a balloon containing air and record your observation. Pemerhatian:/Observation: Tekanan dalam belon dapat dirasai . /The pressure in the balloon is felt . Sebab/Reason: Isi padu udara di dalam belon berkurang . Zarah-zarah udara berlanggar lebih kerap dengan dinding belon. Tekanan udara meningkat . The volume of air in the balloon decreases . Air particles collide more often with balloon's wall. Air pressure increases . C. Rendam botol dalam air panas dan perhatikan saiz belon. Immerse the bottle into the hot water and observe the size of the balloon. Pemerhatian:/Observation: Saiz belon bertambah . The size of the balloon increases . Sebab:/Reason: Zarah-zarah udara menerima tenaga dan berlanggar lebih kerap dan lebih kuat dengan dinding bekas. Tekanan udara meningkat . Air particles receive energy and collide more often and stronger with the container's wall. Air pressure increase . Apakah hubungan antara suhu dan isi padu udara dengan tekanan udara? TP2 What is the relationship between the temperature and the volume of air and air pressure? Semakin tinggi suhu atau semakin kurang isi padu udara, semakin tinggi tekanan udara./The higher the temperature or the smaller the volume of air, the higher the air pressure. Udara mengenakan tekanan yang dipengaruhi oleh isi padu dan suhu udara. Air exerts pressure that is affected by the volume and temperature of air. Tujuan Bahan dan Radas Prosedur dan Pemerhatian Gelas Glass Air Water Kadbod tebal Thick cardboard Belon Balloon Botol Bottle Takung kaca Glass trough Air panas Hot water Perbincangan Kesimpulan Hebat Sains Modul 16 SP8.2.6 Buku teks m/s 190 – 192 Praktis Kendiri 111 BAB 8
AKTIVITI PERBINCANGAN 8.9 KBAT PBD Kontekstual Tarikh: Aplikasi prinsip tekanan udara Application of the principle of air pressure 1 Terangkan aplikasi prinsip tekanan udara. Tulis ‘ T ’ (tekanan tinggi) atau ‘R’ (tekanan rendah) dalam petak yang disediakan. TP2 Explain the application of the the principle of air pressure. Write ‘H’ (high pressure) or ‘L’ (low pressure) in the boxes provided. rendah sifar disedut lebih tinggi vakum bertambah low zero sucked higher vacuum increases (a) Picagari Syringe • Apabila omboh ditarik ke atas, isi padu udara di dalam picagari bertambah . Kawasan tekanan rendah terhasil di dalam picagari. When the piston is pulled up, the volume of the air in the syringe increases . A low pressure area is produced in the syringe. • Tekanan atmosfera di luar yang lebih tinggi menolak air masuk ke dalam picagari. The higher atmospheric pressure outside pushes the water into the syringe. (b) Penyedut minuman Drinking straw • Apabila udara disedut , udara di dalam penyedut minuman disingkirkan. Kawasan tekanan rendah terhasil di dalam penyedut minuman. When the air is sucked , the air in the drinking straw is removed. A low pressure area is produced in the drinking straw. • Tekanan atmosfera di luar yang lebih tinggi menolak air masuk ke dalam penyedut minuman. The higher atmospheric pressure outside pushes the water into the drinking straw. (c) Sifon Siphon • Apabila air yang memenuhi tiub mengalir keluar, kawasan tekanan rendah terhasil di dalam tiub. When the water that is fully filled the tube flows out, a low pressure area is produced in the tube. • Tekanan atmosfera di luar yang lebih tinggi menolak air masuk ke dalam tiub menyebabkan air mengalir keluar secara berterusan. The higher atmospheric pressure outside pushes water into the tube causing the water to flow out continuously. (d) Hemisfera Magdeburg Magdeburg hemisphere • Apabila udara dipam keluar, ruang di dalam hemisfera Magdeburg menjadi vakum . Tekanan udara di dalamnya menjadi sifar . When the air is pumped out, the space inside the Magdeburg hemisphere becomes vacuum . The air pressure in it becomes zero . • Tekanan atmosfera di luar yang lebih tinggi menolak hemisfera menyebabkan kedua-duanya melekat bersama. The higher atmospheric pressure outside pushes onto the hemispheres causing them to stick together. Ditarik Pulled Omboh Piston Picagari Syringe Air Water R/L T/H Penyedut minuman Drinking straw Gelas/Glass Air/Water R/L T/H Tiub getah Rubber tube Air Water R/L T/H Tarik Pull Tarik Pull Vakum Vacuum R/L T/H T/H Hebat Sains Modul 16 SP8.2.7 Buku teks m/s 192 – 196 Praktis Kendiri 112 BAB 8
(e) Pelocok Plunger • Apabila pelocok ditekan ke bawah, udara di dalamnya ditolak keluar. Kawasan tekanan rendah terhasil. When the plunger is pressed downwards, the air inside it is pushed out. A low pressure area is produced. • Tekanan udara di luar yang lebih tinggi menekan penyedut dan melekapkannya pada permukaan singki. The higher air pressure outside presses on the sucker and makes it stick to the surface of the sink. • Apabila pelocok ditarik ke atas, tekanan udara yang lebih tinggi di dalam saluran paip menolak keluar kotoran yang tersumbat. When the plunger is pulled upwards, the higher air pressure inside the pipe pushes out the dirt that clogs it. (f) Pembersih vakum Vacuum cleaner • Apabila suis dihidupkan, motor memutarkan kipas untuk menyedut udara keluar daripada pembersih vakum. Kawasan tekanan rendah terhasil di dalamnya. When the switch is turned on, the motor rotates the fan to suck the air out of the vacuum cleaner. The low pressure area is produced in it. • Tekanan atmosfera di luar yang lebih tinggi menolak udara dan habuk masuk ke dalam pembersih vakum. The higher atmospheric pressure outside pushes air and dust into the vacuum cleaner. 2 Kaji pernyataan dan jawab soalan./Study the statement and answer the question. Tekanan atmosfera ialah tekanan yang dikenakan oleh atmosfera ke atas permukaan Bumi dan semua objek di Bumi. Atmospheric pressure is the pressure exerted by atmosphere onto the Earth’s surface and all objects on the Earth. Rendah Kurang Tekanan Tarikan graviti Meningkat Lower Less Pressure Gravitational pull Rise Apakah hubungan antara altitud dengan tekanan atmosfera? Terangkan. What is the relationship between the altitude and atmospheric pressure? Explain. Semakin tinggi altitud, semakin rendah tekanan atmosfera. Di aras laut, molekul udara ditarik bersama oleh tarikan graviti menyebabkan tekanannya meningkat . Pada altitud yang tinggi, molekul-molekul udara kurang dipengaruhi oleh tarikan graviti , menjadi kurang berat dan mudah mengembang. Kurang molekul udara mengenakan tekanan ke atas objek. The higher the altitude is, the lower the atmospheric pressure will be. At sea level, air molecules are pulled together by the gravitational force causing a rise in pressure. At higher altitude, the air molecules are less affected by the gravitational force , become less heavy and expand easily. Less air molecules exert pressure on the objects. Kotoran Dirt Penyedut getah Rubber sucker Singki Sink Pelocok Plunger R/L T/H T/H Udara Air Kipas Fan Habuk Dust R/L T/H TP4/KBAT Zarah udara Air particle 113 BAB 8
EKSPERIMEN INKUIRI 8.10 KBAT Penemuan Inkuiri Saiz gelembung udara dan kedalaman cecair PBD The size of air bubble and the depth of a liquid Tarikh: Mengkaji kesan kedalaman terhadap tekanan dalam cecair To study the effect of depth on pressure in the liquid Air, plastisin, tiub kaca 1 meter, tiub getah, besen Water, plasticine, 1 metre long glass tube, rubber tube, basin 1 Masukkan air ke dalam tiub kaca dan tutup satu hujungnya dengan plastisin. Pour water into a glass tube and close one of its ends with plasticine. 2 Tiup udara ke dalam tiub kaca melalui hujung tiub kaca yang satu lagi. Blow air into the glass tube through the other end of the glass tube. 3 Catatkan perubahan saiz gelembung udara apabila kedalaman air berubah. Record the change in the size of the air bubbles when the depth of the water changes. Saiz gelembung udara semakin bertambah apabila bergerak menaiki tiub kaca. The size of the air bubbles increases when they move up the glass tube. 1 Berikan penerangan kepada pemerhatian anda dalam aktiviti ini. TP2 Give explanations for your observation in this activity. Apabila gelembung udara berada dalam air, gelembung udara itu dikenakan tekanan air . Apabila gelembung udara itu bergerak naik ke atas, tekanan air berkurang . Keadaan ini menyebabkan isi padu dan saiz gelembung udara bertambah . When air bubbles are deep down in the water, they are exerted with water pressure . As they rise, the water pressure decreases . This causes the volume and the size of the air bubbles to increase . 2 Apakah hubungan antara saiz gelembung udara dengan kedalaman cecair? TP2 What is the relationship between the size of the air bubbles and the depth of a liquid? Semakin dalam cecair, semakin kecil saiz gelembung udara. The deeper a liquid is, the smaller is the size of the air bubbles. 3 Apakah hubungan antara tekanan air dengan kedalaman cecair? TP2 What is the relationship between the water pressure and the depth of a liquid? Semakin dalam cecair, semakin tinggi tekanan air. The deeper a liquid is, the higher is the water pressure. 4 Pada pendapat anda, mengapakah dinding empangan dan kapal selam adalah tebal? In your opinion, why are the walls of dams and submarines thick? TP2 Untuk menahan tekanan air yang tinggi . To withstand the higher water pressure . Semakin bertambah kedalaman cecair, semakin bertambah tekanan air. As the depth of a liquid increases , the water pressure increases . Tujuan Bahan dan Radas Prosedur Pemerhatian Perbincangan Kesimpulan Tiub kaca Glass tube Besen Basin Plastisin Plasticine Tiub getah Rubber tube Air Water SP8.2.7 Buku teks m/s 197 – 199 Praktis Kendiri Video 114 BAB 8
Arahan: Jawab semua soalan. Instructions: Answer all questions. Bahagian A/Section A 1 Antara daya berikut, yang manakah bertindak antara tapak kasut dengan jalan raya yang menyebabkannya menjadi haus? Which of the following force acts between the shoe soles and the road causing the shoe soles to be worn out? A daya elektrostatik Electrostatic force B daya graviti Gravitational force C daya geseran Frictional force D daya magnet Magnetic force 2 Rajah 1 menunjukkan segelas air yang ditelangkupkan. Diagram 1 shows an inverted glass of water. A D B C Rajah 1/Diagram 1 Antara arah A, B, C dan D, yang manakah menunjukkan tekanan udara yang menyokong kadbod dan air di dalam gelas? Which directions A, B, C or D, shows the air pressure that supports the cardboard and the water in the glass? 3 Rajah 2 menunjukkan sebatang rod kayu yang tergantung di X. Diagram 2 shows a wooden rod hung at X. Beban 150 N Load 150 N Rod kayu Wooden rod Daya/Effort 20 cm X 25 cm Rajah 2/Diagram 2 Berapakah daya yang diperlukan untuk mengimbangkan rod itu? What is the force needed to balance the rod? A 120 N B 188 N C 600 N D 750 N 4 Antara alat berikut, yang manakah mengaplikasikan prinsip tuas kelas ketiga? Which of the following devices apply the principle of the thirdclass lever? i Kereta sorong/Wheelbarrow ii Gunting/Scissors iii Penyepit ais/Ice tongs iv Joran/Fishing rod A i dan ii/I and II B iii dan iv/III and IV C ii dan iii/II and III D i dan iv/I and IV 5 Rajah 3 menunjukkan sebiji bola yang sedang bergerak. Diagram 3 shows a moving ball. B D A C Bola Ball Arah gerakan Direction of movement Meja Table Rajah 3/Diagram 3 Antara arah A, B, C dan D, pada arah yang manakah daya geseran bertindak? In which direction, A, B, C or D, does friction act on the ball? Bahagian B/Section B 1 (a) Nyatakan jenis kelas tuas./Identify the classes of lever. (i) Daya (ii) Effort (force) Beban/Load Daya Effort (force) Beban/Load Tuas kelas pertama/First-class lever Tuas kelas ketiga/Third-class lever [2 markah/2 marks] (b) Bulatkan alat-alat yang mengaplikasikan tuas kelas ketiga. Circle the devices that apply third-class lever. Kereta sorong Penyepit ais Joran Pemotong kertas Wheelbarrow Ice tongs Fishing rod Paper cutter [2 markah/2 marks] PRAKTIS 8 (UJIAN AKHIR SESI AKADEMIK) 115 BAB 8
Bahagian C/Section C 2 Rajah 2 menunjukkan seorang pekerja cuba menggerakkan sebiji batu besar dengan batang besi. Diagram 2 shows a worker trying to move a big rock with an iron rod. Batang besi/Iron bar Batu besar/Big stone Batu kecil/Small stone 2 m 250 N 1 m X Daya/Force Fulkrum/Fulcrum Beban/Load Rajah 2/Diagram 2 (a) Label kedudukan fulkrum, daya dan beban pada Rajah 2. Label the positions of the fulcrum, force and load in Diagram 2. [3 markah/3 marks] (b) (i) Apakah kelas tuas yang ditunjukkan dalam Rajah 2? What is the class of lever shown in Diagram 2? Tuas kelas pertama First-class lever [1 markah/1 mark] (ii) Berikan satu sebab bagi jawapan anda di 2(b)(i). Give one reason for your answer in 2(b)(i). Fulkrum terletak di antara daya dengan beban. The fulcrum is located between the force and the load. [1 markah/1 mark] (c) Berikan dua contoh lain alat yang mengaplikasikan tuas kelas yang dinyatakan di 2(b)(i). Give two examples of other devices that apply the class of lever stated in 2(b)(i). Gunting dan playar The scissors and pliers [2 markah/2 marks] (d) Mengapakah lebih sukar untuk pekerja itu menggerakkan batu besar di kedudukan X? KBAT/Menganalisis Why is it harder for the worker to move the rock at position X? Jarak daya dari fulkrum berkurang. Daya yang lebih besar perlu dikenakan. The distance of force (effort) from the fulcrum decreases. A larger force needs to be exerted. [2 markah/2 marks] (e) Jika daya 250 N diperlukan untuk menggerakkan batu besar, hitungkan berat batu besar itu. If an effort of 250 N is required to move the big stone, calculate the weight of the big stone. 1 m × L = 250 N × 2 m L = 250 N × 2 m 1 m = 500 N [1 markah/1 mark] 116 BAB 8
BAB BIDANG PEMBELAJARAN Nota Grafik Praktis Kendiri TEMA 3 : Tenaga dan Kelestarian Hidup Haba merupakan suatu bentuk tenaga. Haba menyebabkan suatu objek mengembang dan bertukar dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Heat is a form of energy. Heat causes an object to expand and change from one form to another. APAKAH HABA? WHAT IS HEAT? Haba 9 Heat Hubungkait suhu dengan haba Relationship between temperature and heat Pengaliran haba Heat flow Prinsip pengembangan dan pengecutan jirim Principle of expansion and contraction of matter Penyerapan dan pembebasan haba The heat absorption and emission Anda akan belajar …/You will learn … Nota PowerPoint 117
NOTA BESTARI Haba dan Suhu 1. Haba ialah jumlah kuantiti tenaga dalam suatu bahan dan disukat dalam unit joule. 2. Kuantiti haba bergantung pada jenis bahan, kuantiti bahan dan suhu. 3. Suhu ialah sukatan darjah kepanasan atau kesejukan suatu objek yang disukat dalam unit kelvin (K) atau darjah Celsius (°C). Heat and Temperature 1. Heat is the total amount of energy in a substance and is measured in joule. 2. The quantity of heat depends on the type of substance, quantity of substance and temperature. 3. Temperature is a measure of the degree of hotness or coldness of an object that is measured in kelvin (K) or degrees Celsius (°C). Pengaliran Haba 1. Konduksi ialah pengaliran haba yang berlaku dalam pepejal dari kawasan panas ke kawasan sejuk. 2. Zarah-zarah pepejal yang menerima tenaga bergetar dan berlanggar antara satu sama lain dan seterusnya memindahkan haba ke seluruh medium. 3. Perolakan ialah pengaliran haba dalam bendalir (cecair dan gas) yang dilakukan oleh zarah-zarah yang bergerak dari kawasan panas ke kawasan sejuk. 4. Sinaran ialah pengaliran haba dari satu sumber haba ke kawasan lain di persekitarannya tanpa melibatkan medium. 5. Bahan yang boleh mengalirkan haba dengan baik disebut konduktor haba. 6. Bahan yang tidak dapat mengalirkan haba dengan baik disebut penebat haba. Heat Flow 1. Conduction is the flow of heat that takes place in solids from a hot region to a cold region. 2. Solid particles that receive energy vibrate and collide with one another and subsequently transfer heat to the whole medium. 3. Convection is the flow of heat in fluids (liquids and gases) carried out by particles moving from a hot region to a cold region. 4. Radiation is the flow of heat from a source of heat to another area in its surroundings without involving a medium. 5. Substances that conduct heat well are called heat conductors. 6. Substances that conduct heat poorly are called heat insulators. Pengembangan dan Pengecutan Jirim 1. Semua bentuk jirim mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila disejukkan. 2. Apabila jirim dipanaskan, zarah-zarah menerima tenaga dan bergerak lebih cepat. Hal ini menyebabkan jarak di antara zarah-zarah bertambah. Isi padu jirim bertambah kerana jirim mengembang. 3. Apabila jirim disejukkan, zarah-zarah kehilangan tenaga dan bergerak lebih perlahan. Zarah-zarah menjadi lebih rapat antara satu dengan yang lain. Isi padu jirim berkurang kerana jirim mengecut. 4. Gas mengembang paling banyak manakala pepejal mengembang paling kurang. 5. Logam yang berlainan mengembang pada kadar yang berbeza. 6. Prinsip pengembangan dan pengecutan jirim diaplikasikan dalam kehidupan harian seperti ruang pada landasan kereta api yang membolehkannya mengembang pada hari panas. Expansion and Contraction of Matter 1. All forms of matter expand when heated and contract when cooled. 2. When matter is heated, the particles receive energy and move faster. This causes the distance between the particles to increase. The volume of matter increases because the matter expands. 3. When matter is cooled, the particles lose energy and move more slowly. The particles get closer to one another. The volume of matter decreases because the matter contracts. 4. Gas expands the most while solids expand the least. 5. Different metals expand at different rates. 6. The principle of expansion and contraction of matter is applied in daily life such as leaving gaps between railway tracks to allow the tracks to expand during hot days. Penyerapan dan Pembebasan Haba 1. Objek yang gelap dan kusam menyerap dan membebaskan haba lebih baik daripada objek putih dan berkilat. 2. Objek yang gelap dan kusam dikatakan sebagai penyerap dan pemancar haba yang baik. Absorption and Radiation of Heat 1. Dark and dull objects absorb and radiate heat better than white and shiny objects. 2. Dark and dull objects are said to be good absorbers and radiators of heat. 118 BAB 9
EKSPERIMEN INKUIRI 9.1 KBAT Penemuan Inkuiri Pengaliran haba PBD The heat flow Tarikh: Standard Kandungan 9.1 Hubung kait suhu dengan haba 9.2 Pengaliran haba dan keseimbangan terma Mengkaji pengaliran haba secara konduksi, perolakan dan sinaran To study the flow of heat by conduction, convection and radiation Rod kuprum, paku tekan, lilin, hablur kalium manganat(VII), air, colok, mancis, kadbod berbentuk-T, balang gas, bikar, tungku kaki tiga, kasa dawai, penunu Bunsen, kaki retort dan pengapit, kepingan asbestos Copper rod, thumbtacks, wax, potassium manganate(VII) crystals, water, joss stick, matches, T-shaped cardboard, gas jar, beaker, tripod stand, wire gauze, Bunsen burner, retort stand and clamp, asbestos sheet Bahagikan murid kepada beberapa kumpulan. Divide students to a few groups. B. Perolakan di dalam cecair Convection in a liquid Panaskan Heat Pemerhatian/Observation Panaskan Heat Air Water Hablur kalium manganat(VII) Potassium manganate(VII) crystals 1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Set up the apparatus as shown in the diagram. 2 Panaskan air secara perlahan dan lukis anak panah (→) untuk menunjukkan arus perolakan dalam air. Heat the water slowly and draw arrows (→) to show the convection current in the water. A. Konduksi Conduction Rod kuprum Copper rod Lilin Wax Paku tekan Thumbtack A B C Kaki retort dan pengapit Retort stand and clamp Penunu Bunsen Bunsen burner Pemerhatian/Observation Paku tekan berlabel A jatuh terlebih dahulu diikuti B dan C . The thumbtack labelled A falls off first followed by B and C . 1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Set up the apparatus as shown in the diagram. 2 Lekatkan tiga paku tekan, A, B dan C pada rod kuprum dengan menggunakan lilin. Stick three thumbtacks, A, B and C to the copper rod by using wax. 3 Panaskan hujung rod kuprum. Heat the end of the copper rod. 4 Perhatikan urutan kejatuhan paku tekan. Observe the sequence in which the thumbtacks fall off. Tujuan Bahan dan Radas Prosedur dan Pemerhatian Hebat Sains Modul 7 SP9.2.1 Buku teks m/s 207 – 208, 212 Praktis Kendiri 119 BAB 9
C. Perolakan di dalam gas/Convection in a gas Asap Smoke Colok Joss stick Balang gas Gas jar Lilin menyala Lighted candle Kadbod berbentuk T T-shaped cardboard Pemerhatian/Observation Asap/Smoke 1 Sediakan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Set up the apparatus as shown in the diagram. 2 Nyalakan lilin dan pegang colok berbara pada bahagian atas balang gas. Light the candle and hold the glowing joss stick at the top of the gas jar. 3 Lukis anak panah (→) untuk menunjukkan arus perolakan dalam udara. Draw arrows (→) to show the convection current in air. D. Sinaran/Radiation 1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah./Set up the apparatus as shown in the diagram. 2 Singkirkan semua udara di dalam balang kaca menggunakan pam vakum. Remove all the air in the glass jar by using a vacuum pump. 3 Hidupkan mentol selama 10 minit. Switch on the bulb for 10 minutes. 4 Rasakan kepanasan permukaan balang kaca dengan tapak tangan anda. Fell the hotness of the surface of the gas jar using your palms. Pemerhatian/Observation Tapak tangan terasa panas ./The palms feel hot . Balang kaca Bell jar Mentol Bulb Ke pam vakum To vacuum pump Vakum Vacuum 1 Nyatakan medium yang membenarkan pengaliran haba secara TP1 State the medium that allows the heat flow by (a) konduksi./conduction. (b) perolakan./convection. Pepejal/The solid . Cecair dan gas/The liquid and gas . 2 Terangkan apa yang berlaku kepada zarah-zarah rod kuprum dalam Aktiviti A apabila rod itu dipanaskan./Explain what happens to the particles of the copper rod in Activity A when the rod is heated. TP2 Dipindahkan Menyerap Bergetar Sejuk Berlanggar Panas Transferred Absorb Vibrate Cold Collide Hot Zarah Panas/Hot Particle Sejuk/Cold Arah pengaliran haba/Direction of heat flow Zarah-zarah menyerap tenaga haba dan bergetar dengan cergas. Zarahzarah berlanggar dengan zarah-zarah bersebelahan dan haba dipindahkan . Haba mengalir dari hujung yang panas ke hujung yang sejuk . The particles absorb heat energy and vibrate vigorously. The particles collide with the particles next to them and heat is transferred . Heat flows from the hot end to the cold end. Perbincangan 120 BAB 9
3 Terangkan pemerhatian anda dalam Aktiviti B bagi pengaliran haba secara perolakan. Explain your observation in Activity B for the heat flow by convection. TP2 Perolakan/Convection Lebih tumpat/Denser Ke atas/Upwards Ke bawah/Downwards Mengembang/Expands Kurang tumpat/Less dense Haba/Heat C B A Apabila bendalir dipanaskan, bendalir itu mengembang dan menjadi kurang tumpat (A) lalu bergerak naik ke atas (B). Bendalir sejuk yang lebih tumpat di bahagian atas bergerak ke bawah untuk mengambil tempat bendalir yang panas itu (C). Arus perolakan terhasil./When the fluid is heated, the fluid expands and becomes less dense (A) and moves upwards (B). The cold fluid which is denser at the upper part moves downwards to take the place of the hot fluid (C). A convection current is produced. 4 Mengapakah colok digunakan?/Why are the joss stick used? TP2 Untuk membolehkan arus perolakan dilihat dengan jelas To enable the convection current to be seen clearly 5 Nyatakan jenis pengaliran haba yang tidak memerlukan sebarang medium (vakum). State the type of heat flow that does not need any medium (vacuum). TP1 Sinaran/Radiation 6 Definisikan pengaliran haba secara sinaran. Pilih jawapan yang betul. TP2 Define the flow of heat by radiation. Choose the correct answers. Pengaliran haba dalam bentuk (getaran, gelombang elektromagnet) tanpa memerlukan (tenaga, medium). / The transfer of heat in the form of (vibration, electromagnetic waves) without requiring (energy, a medium). 7 Mengapakah pengaliran haba secara konduksi atau perolakan tidak dapat berlaku dalam vakum?/Why do the heat flow by conduction or convection not occur in vacuum? Vakum tidak mengandungi zarah-zarah untuk pengaliran haba secara konduksi dan perolakan./Vacuum does not contain particles for heat flow by conduction and convection to occur. 8 Haba menyebabkan suhu bahan naik. Apakah perbezaan antara haba dengan suhu? Heat causes the temperature of a substance to rise. What is the difference between the heat and temperature? TP2 Kepanasan Bersuhu tinggi Kuantiti Kesejukan Hotness Hotter Amount Coldness Joule/Joule Tenaga/Energy Bersuhu rendah/Colder Haba ialah jumlah kuantiti tenaga dalam suatu bahan. Haba merupakan suatu bentuk tenaga yang disukat dalam unit joule . Suhu ialah darjah kepanasan atau kesejukan suatu objek yang disukat dalam unit kelvin atau darjah Celsius (°C). Haba mengalir dari kawasan yang bersuhu tinggi ke kawasan yang bersuhu rendah . Heat is the total amount of energy in a substance. Heat is a form of energy which is measured in joule . Temperature is the degree of hotness or coldness of an object which is measured in kelvin or degrees Celcius (°C). Heat flows from a hotter region to a colder region. Haba mengalir secara konduksi dalam pepejal, secara perolakan melalui bendalir dan secara sinaran melalui vakum. Heat flows by conduction in solids, by convection in fluids and by radiation in vacuum. Kesimpulan 121 BAB 9
Tarikh: PBD Konstruktivisme AKTIVITI PERBINCANGAN 9.2 Pengaliran haba dalam fenomena alam Flow of heat in natural phenomena Lengkapkan ruang tentang pengaliran haba yang berlaku dalam fenomena alam. Kemudian, nyatakan cara pengaliran haba dalam petak yang disediakan. TP2 Complete the spaces about the flow of heat that takes place in natural phenomena. Then, state the methods of flow of heat in the boxes provided. Mengembang Kurang tumpat Lebih tumpat Lebih cepat Sinaran Perolakan Expands Less dense Denser Faster Radiation Convection 1 Bayu laut/Sea breeze Udara panas Warm air Darat Land A B Udara sejuk Cool air C Laut/Sea Perolakan/Convection A: Pada waktu siang, Matahari memanaskan darat lebih cepat daripada laut. During the day, the land heats up faster than the sea. B: Udara panas di darat mengembang , menjadi kurang tumpat lalu naik ke atas. The warm air on land expands , becomes less dense and rises. C: Udara sejuk yang lebih tumpat meniup dari laut untuk menggantikan udara panas di darat. The cold air from the sea that is denser blows in to take the place of the warm air. 2 Bayu darat/Land breeze Udara sejuk Cool air Darat Land P R Udara panas Warm air Q Laut/Sea Perolakan/Convection P: Pada waktu malam, darat menjadi sejuk lebih cepat daripada laut. At night, the land colds faster than the sea. Q: Udara panas di laut mengembang , menjadi kurang tumpat lalu naik ke atas. The warm air on sea expands , becomes less dense and rises. R: Udara sejuk yang lebih tumpat dari darat meniup ke arah laut. The cold air that is denser blows from land towards the sea. 3 Pengudaraan bangunan Air ventilation in buildings X Y Perolakan/Convection X: Udara panas yang kurang tumpat mengalir keluar./Warm air that is less dense flows out. Y: Udara sejuk yang lebih tumpat mengalir masuk./Cold air that is denser flows in. 4 Pemanasan Bumi oleh Matahari Warming of the Earth by the Sun Matahari Sun Bumi Earth Sinaran/Radiation SP9.2.1 Buku teks m/s 209 – 210 Praktis Kendiri 122 BAB 9
Tarikh: PBD Konstekstual AKTIVITI PERBINCANGAN 9.3 Konduktor haba dan penebat haba Heat conductors and heat insulators 1 Kelaskan bahan-bahan yang berikut kepada konduktor haba atau penebat haba. Kemudian, nyatakan maksud konduktor haba dan penebat haba./Classify the following substances as heat conductors or heat insulators. Then, state the meanings of heat conductors and heat insulators. TP2 Getah/Rubber Zink/Zinc Plastik/Plastic Besi/Iron Perak/Silver Gabus/Cork Nikel/Nickel Kaca/Glass Kuprum/Copper Kayu/Wood Merkuri/Mercury Aluminium/Aluminium (b) Penebat haba ialah bahan yang boleh menghalang pengaliran haba. Heat insulators are materials that prevent heat flow. Contoh/Examples: Getah, plastik, gabus, kaca, kayu Rubber, plastic, cork, glass, wood Penebat haba Heat insulators (a) Konduktor haba ialah bahan yang boleh mengalirkan haba. Heat conductors are materials that allow heat flow. Contoh/Examples: Zink, besi, perak, nikel, kuprum, merkuri, aluminium Zinc, iron, silver, nickel, copper, mercury, aluminium Konduktor haba Heat conductors 2 Nyatakan konduktor haba berdasarkan kegunaannya dalam kehidupan harian. TP1 State the heat conductors based on their uses in daily life. (a) Aluminium/Aluminium • Membuat peralatan memasak To make cooking utensils (b) Kuprum/Copper • Membuat paip dalam peti sejuk To make the piping of refrigerators (c) Merkuri/Mercury • Digunakan dalam termometer untuk mengesan perubahan suhu Used in thermometers to detect temperature changes Kuprum Copper Merkuri Mercury Aluminium Aluminium Konduktor haba Heat conductors 3 Nyatakan penebat haba berdasarkan kegunaannya dalam kehidupan harian. TP1 State the heat insulators based on their uses in daily life. Kayu Wood Sarung tangan ketuhar Oven gloves Polistirena Polystyrene Gentian kaca Fibre glass Penebat haba Heat insulators (a) Polistirena, gentian kaca/Polystyrene, fibreglass • Membuat dinding kotak ais To make the wall of ice boxes (b) Kayu/Wood • Membuat peralatan dapur dan pemegangnya. To make the cooking utensils and their handles. (c) Sarung tangan ketuhar/Oven gloves • Mengeluarkan dulang makanan yang panas dari ketuhar To take out the hot food tray out from the oven SP9.2.3 Buku teks m/s 211 Praktis Kendiri 123 BAB 9
EKSPERIMEN INKUIRI 9.4 KBAT Penemuan Inkuiri Bahan yang berbeza sebagai penebat haba PBD Different materials as heat insulators Tarikh: Mengkaji kegunaan bahan yang berbeza sebagai penebat haba To study the uses of different materials as heat insulators Adakah bahan-bahan yang berbeza mempunyai keupayaan yang sama untuk bertindak sebagai penebat haba?/Do different materials have the same ability to act as heat insulators? Bahan-bahan yang berbeza mempunyai keupayaan yang berlainan untuk bertindak sebagai penebat haba./Different materials have different abilities to act as heat insulators. (a) yang dimanipulasikan/that is manipulated: Jenis bahan penebat/Type of insulators (b) yang bergerak balas/that responds: Suhu akhir/Final temperature (c) yang dimalarkan/that is kept constant: Isi padu air/Volume of water Kertas, kerajang aluminium, kapas, air panas, kelalang dasar rata, penyumbat getah, kaki retort, jam randik, termometer/Paper, aluminium foil, cotton wool, hot water, flat-bottomed flasks, rubber stoppers, retort stands, stopwatch, thermometers 1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. Set up the apparatus as shown in the above diagram. 2 Isi setiap kelalang dengan air panas yang mempunyai isi padu dan suhu awal yang sama./Fill each flask with hot water of the same volume and initial temperature. 3 Catat suhu akhir air dalam setiap kelalang selepas 10 minit. Record the final temperature of the water in each flask after 10 minutes. Suhu (ºC) Temperature (ºC) Kelalang dasar rata/Flat-bottomed flask P Q R S Awal/Initial 100 100 100 100 Akhir/Final 80 87 84 90 (Jawapan murid/Student’s answer) Berdasarkan pemerhatian, susun bahan-bahan dalam peta alir mengikut urutan, daripada penebat haba yang paling baik hingga penebat haba yang kurang baik./Based on the observations, arrange the materials in the flow map in order, from the best heat insulator to the worst heat insulator. TP3/KBAT Kapas Cotton wool Kertas Paper Kerajang aluminium Aluminium foil 1 Adakah hipotesis diterima?/Is the hypothesis accepted? Ya/Yes 2 Apakah kesimpulan yang dapat dibuat?/What conclusion can be made? Bahan-bahan yang berbeza mempunyai keupayaan yang berlainan untuk bertindak sebagai penebat haba./Different materials have different abilities to act as heat insulators. Tujuan Pernyataan Masalah Hipotesis Pemboleh Ubah Bahan dan Radas Prosedur Kapas Cotton wool Kerajang aluminium Aluminium foil Air panas Hot water R S Termometer Thermometer Kertas Paper Air panas Hot water P Q Termometer Thermometer Pemerhatian Perbincangan Kesimpulan SP9.2.3 Buku teks m/s 212 Praktis Kendiri 124 BAB 9
EKSPERIMEN INKUIRI 9.5 KBAT Penemuan Inkuiri Pengembangan dan pengecutan jirim PBD The expansion and contraction of matter Tarikh: Standard Kandungan 9.3 Prinsip pengembangan dan pengecutan jirim Mengkaji haba boleh menyebabkan pengembangan dan pengecutan pepejal, cecair dan gas To study that heat can cause the expansion and contraction of solids, liquids and gases Bebola logam dan gelang, air berwarna, kiub ais, air panas, belon, penunu Bunsen, kelalang kon, penutup getah berlubang, besen, tiub kaca A metal ball and ring, coloured water, ice cubes, hot water, balloon, Bunsen burner, conical flask, hollow rubber stopper, basin, glass tube Jalankan aktiviti di bawah. Catatkan pemerhatian serta berikan sebab. TP3/KBAT Carry out the activities below. Record the observations and give reasons. Aktiviti Activities Pemerhatian Observations A. Pepejal/Solid Gelang Ring Pemegang kayu Wooden handle Bebola logam Metal ball 1 Masukkan bebola logam ke dalam gelang. Put the metal ball into the ring. 2 Panaskan bebola logam dengan kuat selama 5 minit dan cuba keluarkannya melalui gelang. Heat strongly the metal ball for 5 minutes and try to take the metal ball out through the ring. 3 Biarkan bebola logam menyejuk dan cuba keluarkannya melalui gelang. Let the metal ball cool down and try to take it out through the ring. 4 Catatkan pemerhatian anda. Record your observations. Selepas pemanasan, bebola logam tidak boleh melalui gelang. Selepas penyejukan, bebola logam boleh melalui gelang. After heating, the metal ball cannot go through the ring. After cooling, the metal ball can go through the ring. Sebab/Reason: Pepejal mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila disejukkan. Solid expands when heated and contracts when cooled. B. Cecair/Liquid Air panas Hot water Besen Basin Air berwarna Coloured water Kelalang kon Conical flask Tiub kaca Glass tube 1 Letakkan kelalang kon ke dalam air panas dan catatkan pemerhatian./Place the conical flask into hot water and record the observation. 2 Ulang langkah 1 menggunakan kiub ais. Repeat step 1 using ice cubes. Aras air berwarna meningkat dalam air panas dan menurun dalam kiub ais. The level of coloured water increases in hot water and decreases in ice cubes. Sebab/Reason: Cecair mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila disejukkan. Liquid expands when heated and contracts when cooled. Tujuan Bahan dan Radas Prosedur Hebat Sains Modul 7 SP9.3.1 Buku teks m/s 213 – 214 Praktis Kendiri 125 BAB 9
Aktiviti Activities Pemerhatian Observations C. Gas/Gas Udara Air Belon Balloon Kelalang kon Conical flask Air berwarna Coloured water Air panas Hot water 1 Letakkan kelalang kon bersama belon ke dalam air panas dalam besen dan catatkan pemerhatian. Place the conical flask together with the balloon into hot water in a basin and record the observation. 2 Ulang langkah 1 menggunakan kiub ais. Repeat step 1 using ice cubes. Saiz belon membesar dalam air panas dan mengecil dalam kiub ais. The size of balloon increases in hot water and decreases in ice cubes. Sebab/Reason: Udara dalam belon mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila disejukkan. The air inside the balloon expands when heated and contracts when cooled. 1 Berikan penerangan tentang Aktiviti A./Give explanations for Activity A. Bertambah Increase(s) Mengembang Expands Menyerap Absorb Mengecut Contracts Berkurang Decrease(s) Kehilangan Lose Apabila dipanaskan, zarah-zarah menyerap haba dan bergetar dengan lebih cepat. Jarak di antara zarah-zarah bertambah menyebabkan saiz (isi padu) pepejal turut bertambah . Pepejal mengembang . Apabila disejukkan, zarah-zarah kehilangan haba dan bergetar dengan lebih perlahan. Jarak di antara zarah-zarah berkurang menyebabkan saiz (isi padu) pepejal turut berkurang . Pepejal mengecut ./When heated, the particles absorb heat and vibrate faster. The distance between the particles increases causing the size (volume) of the solid to increase . The solid expands . When cooled, the particles lose heat and vibrate more slowly. The distance between the particles decreases causing the size (volume) of the solid to decrease . The solid contracts . 2 Apakah yang berlaku kepada udara di dalam kelalang apabila kelalang dimasukkan ke dalam TP2 What happens to the air in the flask when it is placed in (a) air panas?/hot water? Udara di dalam kelalang dipanaskan dan mengembang . The air in the flask is heated and expands . (b) kiub ais?/ice cubes? Udara di dalam kelalang disejukkan dan mengecut . The air in the flask is cooled and contracts . Jirim mengembang apabila dipanaskan dan mengecut apabila disejukkan. The matter expands when heated and contracts when cooled. Perbincangan Kesimpulan Seperti pepejal, apabila zarah-zarah cecair dan gas dipanaskan, zarah-zarah bergerak dengan lebih cepat. Jarak di antara zarah bertambah menyebabkan isi padu gas dan cecair bertambah. Cecair dan gas mengembang. Like solid, when the liquid and gas particles are heated, the particles move faster. The distance between the particles increases causing the volume of gas and liquids to increase. The liquid and gas expand. Ingat! 126 BAB 9
AKTIVITI PERBINCANGAN 9.6 KBAT PBD Kontekstual Tarikh: Aplikasi pengembangan dan pengecutan jirim Application of the expansion and contraction of matter A. Lukis rajah untuk menunjukkan pembengkokan jalur dwilogam semasa dipanaskan dan berikan sebab. TP2 Draw diagrams to show the bending of the bimetallic strips upon heating and give reasons. Sebelum pemanasan Before heating Selepas pemanasan After heating Sebab Reason 1 Kuprum Copper Besi Iron Dipanaskan Heated Kuprum Copper Besi Iron Jalur kuprum mengembang lebih daripada jalur besi . The copper strip expands more than the iron strip. 2 Invar Invar Kuprum Copper Dipanaskan Heated Invar Invar Kuprum Copper Jalur kuprum mengembang lebih daripada jalur invar . The copper strip expands more than the invar strip. B. Lengkapkan pernyataan tentang aplikasi pengembangan dan pengecutan jirim dalam kehidupan harian. TP3/KBAT Complete the statements on the applications of expansion and contraction of matter in daily life. 1 Termometer/Thermometer Mengecut/Contract Atas/Up Mengembang/Expands Bawah/Down Apabila panas, merkuri di dalam tiub kapilari mengembang dan bergerak ke atas . Apabila sejuk, merkuri di dalam tiub kapilari mengecut dan bergerak ke bawah . When hot, the mercury in a capillary tube expands and moves up . When cold, the mercury in the capillary tube contracts and moves down . 2 Penggera kebakaran/Fire alarm Mengembang Litar Mengalir Berbunyi Membengkok Expands Circuit Flows Rings Bends Apabila dipanaskan, jalur dwilogam mengembang dan membengkok ke arah skru sentuhan untuk melengkapkan litar elektrik. Arus elektrik mengalir melalui litar dan loceng berbunyi . When the bimetallic strip is heated, it expands and bends towards the connecting screw to complete the electric circuit . An electric current flows in the circuit and the bell rings . Kuprum Copper Besi Iron Jalur dwilogam Bimetallic strip Skru sentuhan Connecting screw Loceng Bell Invar Besi Kuprum Loyang Aluminium Invar Iron Copper Brass Aluminium Kadar pengembangan bertambah Rate of expansion increases SP9.3.2 Buku teks m/s 214 – 215 Praktis Kendiri 127 BAB 9
3 Ruang di antara penyambung rel pada landasan kereta api Gaps in between rails on the railway tracks Mengembang/Expand Bengkok/Bending Panas/Hot Ruang/Gaps Ruang di antara penyambung rel pada landasan kereta api membolehkan landasan besi itu mengembang pada hari panas . Ruang-ruang ini akan mengelakkan landasan kereta api daripada bengkok . The gaps in between rails on the railway tracks allow the iron tracks to expand on hot days. These gaps will prevent the railway tracks from bending . Ruang Gap 4 Penggolek pada jambatan keluli/Rollers in steel bridges Bengkok/Bending Mengembang/Expand Penggolek/Rollers Rosak/Damaged Panas/Hot Penggolek dan ruang pada satu hujung jambatan keluli membolehkan jambatan mengembang semasa cuaca panas . Hal ini akan mengelakkan jambatan daripada bengkok atau menjadi rosak . The rollers and space at one end of a steel bridge allow the bridge to expand during hot weather. This will prevent the bridge from bending or being damaged . Jambatan Bridge Ruang Gap Penggolek Roller C. Lengkapkan pernyataan tentang penyelesaian masalah mudah bagi pengembangan dan pengecutan jirim dalam kehidupan harian. TP4/KBAT Complete the statements on the solving of simple problems of expansion and contraction of matter in daily life. 1 Puan Salmi sukar untuk membuka satu penutup botol. Cadangkan satu kaedah untuk menanggalkan penutup botol yang ketat itu. Berikan sebab. Mrs Salmi is hard to open a cap of a bottle. Suggest one method of unscrewing the tight cap of the bottle. Give a reason. Cadangan dan sebab:/Suggestion and reason: Rendamkan penutup botol logam dalam air panas untuk seketika. Penutup botol logam mengembang apabila dipanaskan . Dip the metal cap in hot water for a while. The metal cap expands when it is heated . 2 Encik Lim terpijak sebiji bola pingpong sehingga menjadi kemik. Cadangkan bagaimana bola pingpong yang kemik boleh menjadi bulat semula. Berikan sebab. Mr Lim accidentally stepped on a ping-pong ball until it becomes dented. Suggest how a dented ping-pong ball can regain its round shape. Give a reason. Bola pingpong kemik Dented ping-pong ball Cadangan dan sebab:/Suggestion and reason: Rendamkan bola pingpong itu dalam air panas untuk seketika. Udara di dalam bola itu mengembang apabila dipanaskan dan menolak bahagian yang kemik dan bola berubah menjadi bulat semula. Dip the ping-pong ball in hot water for a while. The air in the ball expands when heated and pushes against the dented part and the ball regains its round shape. 128 BAB 9
EKSPERIMEN BERPANDU 9.7 KBAT Penemuan Inkuiri Penyerapan dan pembebasan haba PBD Absorption and radiation of heat Tarikh: Standard Kandungan 9.4 Hubung kait jenis permukaan objek dengan penyerapan dan pembebasan haba Mengkaji objek yang gelap dan kusam menyerap dan membebaskan haba lebih baik daripada objek yang putih dan berkilat To study that a dark and dull object absorbs and radiates heat better than a white and shiny object Adakah objek yang gelap dan kusam menyerap dan membebaskan haba lebih baik daripada objek yang putih dan berkilat? Do dark and dull objects absorb and radiate heat better than a white and shiny objects? Objek yang gelap dan kusam menyerap dan membebaskan haba lebih baik daripada objek yang putih dan berkilat ./ Dark and dull objects absorb and radiate heat better than white and shiny objects. Air, kelalang kon yang dicat dengan cat aluminium, kelalang kon yang dicat hitam, blok kayu, penunu Bunsen, penyumbat getah, termometer, kasa dawai Water, conical flask that is painted with aluminium paint, conical flask that is painted black, wooden block, Bunsen burner, rubber stopper, thermometer, wire gauze A. Penyerap haba yang baik/Good heat absorber (a) yang dimanipulasikan/that is manipulated: Jenis permukaan/Types of surface (b) yang bergerak balas/that responds: Kenaikan suhu/Increase in temperature (c) yang dimalarkan/that is kept constant: Jarak dari sumber haba/Distance from the heat source Termometer Thermometer Kasa dawai Wire gauze Cat aluminium Aluminium paint Cat hitam Black paint Penunu Bunsen Bunsen burner Blok kayu Wooden block 1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Set up the apparatus as shown in the diagram. 2 Catat suhu awal udara dalam setiap kelalang kon. Record the initial temperature of the air in each conical flask. 3 Balut cerobong penunu Bunsen dengan kasa dawai dan nyalakan penunu Bunsen. Wrap the barrel of the Bunsen burner with wire gauze and ignite the Bunsen burner. 4 Catat bacaan termometer selepas 10 minit. Record the readings of the thermometers after 10 minutes. Jenis permukaan Type of surface Suhu (°C)/Temperature (°C) Kenaikan suhu (°C) Awal/Initial Akhir/Final Increase in temperature (°C) Gelap dan kusam Dark and dull 30 50 20 Putih dan berkilat White and shiny 30 40 10 (Jawapan murid/Student’s answer) B. Pembebas haba yang baik/Good heat radiator (a) yang dimanipulasikan/that is manipulated: Jenis permukaan/Types of surface (b) yang bergerak balas/that responds: Penurunan suhu/Decrease in temperature (c) yang dimalarkan/that is kept constant: Isi padu air panas/Volume of hot water Tujuan Pernyataan Masalah Hipotesis Bahan dan Radas Pemboleh Ubah Prosedur Keputusan Pemboleh Ubah Buku teks m/s 216 – 218 Praktis Kendiri 129 BAB 9
Termometer Thermometer Air panas Hot water Cat aluminium Aluminium paint Cat hitam Black paint Blok kayu Wooden block 1 Sediakan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah. Set up the apparatus as shown in the diagram. 2 Catat suhu awal air dalam setiap kelalang kon. Record the initial temperature of the water in each conical flask. 3 Catat bacaan setiap termometer selepas 15 minit. Record the reading of each thermometer after 15 minutes. Jenis permukaan Type of surface Suhu (°C)/Temperature (°C) Kenaikan suhu (°C) Awal/ Increase in temperature (°C) Initial Akhir/Final Gelap dan kusam Dark and dull 90 70 20 Putih dan berkilat White and shiny 90 80 10 (Jawapan murid/Student’s answer) 1 Apakah objek yang menyerap dan membebaskan haba dengan lebih baik? What is the object which absorbs and releases heat better? Objek gelap dan kusam/The dark and dull object 2 Apakah cara pengaliran haba yang berlaku dalam eksperimen ini? What is the heat flow that takes place in this experiment? Sinaran/Radiation 3 Apakah fungsi kasa dawai yang dipanaskan dalam eksperimen A? What is the function of the wire gauze that is heated in experiment A? Sebagai sumber haba sinaran/As a source of radiant heat 4 Apakah pengaliran haba yang dicegah oleh blok kayu dan penutup getah? What are the flow of heat which is prevented by the wooden block and rubber stopper? (a) Blok kayu/Wooden block : Konduksi/Conduction (b) Penutup getah/Rubber stopper : Perolakan/Convection 5 Mengapakah permukaan luar peralatan memasak berwarna hitam? SP9.4.1 TP2 Why is the outside surface of the cooking utensils black? Permukaan hitam merupakan penyerap haba yang baik . The black surface is a good heat absorber . 1 Adakah hipotesis diterima?/Is the hypothesis accepted? Ya/Yes 2 Apakah kesimpulan yang dapat dibuat?/What conclusion that can be made? Objek yang gelap dan kusam menyerap dan membebaskan haba lebih baik daripada objek yang putih dan berkilat . Dark and dull objects absorb and radiate heat better than white and shiny objects. Prosedur Keputusan Perbincangan Kesimpulan 130 BAB 9
Arahan: Jawab semua soalan. Instructions: Answer all questions. Bahagian A/Section A 1 Rajah 1 menunjukkan suatu aktiviti. Diagram 1 shows an activity. Ke litar elektrik To electrical circuit Balang kaca Bell jar Mentol Light bulb Ke pam vakum To vacuum pump Tangan Hand Rajah 1/Diagram 1 Bagaimanakah haba dipindahkan dari mentol ke tangan? How is heat transferred from the bulb to the hand? A Perolakan/Convection B Sinaran/Radiation C Konduksi/Conduction D Sinaran dan konduksi Radiation and conduction 2 Mengapakah bebola logam mengembang apabila dipanaskan? Why the metal ball expands when it is heated? i Jarak antara zarah-zarah bertambah The distance between the particles increase ii Tenaga kinetik zarah-zarah berkurang The kinetic energy of the particles decreases iii Saiz zarah-zarah bertambah The size of the particles increase iv Zarah-zarah bergetar dengan lebih cepat The particles vibrate faster A i dan ii I and II B iii dan iv III and IV C ii dan iii II and III D i dan iv I and IV 3 Mengapakah bola pingpong yang kemik berubah menjadi bulat semula apabila dimasukkan ke dalam air panas? Why is the dented ping-pong ball regains its round shape when it is dipped into the hot water? A Udara di dalam bola pingpong mengecut The air inside the ping-pong ball contracts B Udara di dalam bola pingpong mengembang The air inside the ping-pong ball expands C Air panas meresap ke dalam bola pingpong The hot water diffuses into the ping-pong ball D Tekanan udara di dalam bola pingpong berkurang The air pressure inside the ping-pong ball decreases Bahagian B/Section B 1 Rajah 1 menunjukkan fenomena alam yang melibatkan pengaliran haba secara perolakan. Diagram 1 shows natural phenomena that involve the heat flow by convection. P Q Darat Land Darat Land Laut/Sea Laut/Sea Rajah 1/Diagram 1 (a) Lukis arah pergerakan udara dengan menggunakan anak panah (→) dalam Rajah 1. Draw the direction of the movement of air using arrows (→) in Diagram 1. [2 markah/2 marks] (b) Kenal pasti jenis bayu./Identify the types of breeze. (i) Jenis bayu di P/Type of breeze in P : Bayu darat/Land breeze (ii) Jenis bayu di Q/Type of breeze in Q : Bayu laut/Sea breeze [2 markah/2 marks] PRAKTIS 9 (UJIAN AKHIR SESI AKADEMIK) 131 BAB 9
Bahagian C/Section C 2 (a) Rajah 2.1 menunjukkan keadaan kabel elektrik pada waktu siang. Diagram 2.1 shows the condition of electric cables during day time. Rajah 2.1/Diagram 2.1 Mengapakah kabel elektrik dipasang dalam keadaan yang kendur? KBAT/Mengaplikasi Why are electric cables fixed loosely? Untuk membolehkan kabel elektrik mengecut pada waktu malam dan mengelakkannya daripada terputus. To allow electric cables to contract at night and prevent them from snapping. [2 markah/2 marks] (b) Rajah 2.2 menunjukkan proses pemanasan suatu jalur dwilogam. Diagram 2.2 shows the heating process of a bimetallic strip. Rajah 2.2/Diagram 2.2 Terangkan mengapa jalur dwilogam membengkok apabila dipanaskan. Explain why the bimetallic strip bends when heated. Jalur aluminium mengembang lebih banyak dan menjadi lebih panjang daripada jalur besi apabila dipanaskan. The aluminium strip expands more and becomes longer than the iron strip when heated. [2 markah/2 marks] (c) Rajah 2.3 menunjukkan sistem penggera kebakaran. Diagram 2.3 shows a fire alarm system. Jalur dwilogam Bimetallic strip Skru sentuhan Connecting screw Loceng Bell Kuprum Copper Besi Iron Rajah 2.3/Diagram 2.3 Apakah yang berlaku kepada sistem penggera kebakaran apabila jalur dwilogam dipanaskan? KBAT/Menganalisis What happens to the fire alarm system when the bimetallic strip is heated? Jalur dwilogam mengembang apabila dipanaskan dan membengkok lalu menyentuh skru. Arus elektrik mengalir dan loceng berbunyi. The bimetallic strip expands when heated and bends to touch the screw. The electric current flows and the bell rings. [2 markah/2 marks] (d) Cadangkan satu kaedah untuk menanggalkan penutup logam yang ketat bagi botol. Berikan sebab bagi kaedah yang anda cadangkan. Suggest one method to remove a tight metal cap of a bottle. Give a reason for the method you suggest. Kaedah/Method: Rendamkan penutup logam dalam air panas./Dip the metal cap into hot water. Sebab/Reason: Penutup logam mengembang apabila dipanaskan./The metal cap expands when heated. [2 markah/2 marks] Panaskan Heat Selepas dipanaskan After heating Kuprum Copper Aluminium Aluminium 132 BAB 9
BAB BIDANG PEMBELAJARAN Nota Ekstra Praktis Kendiri Nota Grafik TEMA 3 : Tenaga dan Kelestarian Hidup Gelombang bunyi ialah gelombang yang disebabkan oleh pergerakan tenaga yang merambat melalui medium seperti udara, air, atau sebarang cecair atau bahan pepejal lain, yang merambat jauh dari sumber bunyi. A sound wave is the wave caused by the movement of energy traveling through a medium such as air, water, or any other liquid or solid matter, that propagates away from the source of the sound. APAKAH GELOMBANG BUNYI? WHAT ARE SOUND WAVES? Gelombang Bunyi Sound Waves 10 Ciri-ciri gelombang bunyi Characteristics of sound waves Kenyaringan dan kelangsingan bunyi Loudness and pitch of sound Fenomena dan aplikasi pantulan gelombang bunyi Phenomenon and application of reflection of sound waves Had pendengaran Limitations of hearing Anda akan belajar …/You will learn … Nota PowerPoint 133
NOTA BESTARI Ciri-ciri Gelombang Bunyi 1. Bunyi ialah suatu bentuk tenaga yang dihasilkan oleh getaran objek. 2. Bunyi merambat dalam bentuk gelombang. Gelombang bunyi memerlukan medium untuk perambatan. Gelombang bunyi boleh dipantulkan atau diserap dan mempunyai kelajuan berbeza dalam medium yang berbeza. Characteristics of Sound Waves 1. Sound is a form of energy produced by the vibration of objects. 2. Sound travels in the form of waves. Sound waves need a medium to travel. It can be reflected or absorbed and has different speeds in different media. Kenyaringan dan Kelangsingan Bunyi 1. Frekuensi bunyi ialah bilangan getaran bunyi yang dijana dalam masa satu saat. Frekuensi disukat dalam unit Hertz (Hz). 2. Amplitud getaran ialah jarak yang disesarkan dari kedudukan asalnya. 3. Kelangsingan bunyi ialah ketajaman (ketinggian atau kerendahan) suatu bunyi. 4. Semakin tinggi suatu frekuensi bunyi, semakin tinggi kelangsingan bunyi itu. 5. Kenyaringan bunyi ialah kekuatan bunyi itu. 6. Gelombang bunyi dengan tenaga yang lebih tinggi mempunyai amplitud yang lebih besar yang meninggikan kenyaringan dalam gelombang bunyi. Semakin besar amplitud gelombang, semakin nyaring bunyi itu. Loudness and Pitch of Sound 1. The frequency of sound is the number of sound vibrations generated in a second. Frequency is measured in the unit of Hertz (Hz). 2. The amplitude of vibration is the distance displaced from its position of rest. 3. The pitch of a sound is the sharpness (higher or lower) of a sound. 4. The higher the frequency of a sound is, the higher is the pitch of the sound. 5. The loudness of a sound is the strength of the sound. 6. Sound waves with higher energy have a larger amplitude which increases the loudness in the sound waves. The larger an amplitude of a wave is, the louder the sound is. Fenomena dan Aplikasi Pantulan Gelombang Bunyi 1. Pantulan gelombang bunyi menyebabkan terjadinya gema di dalam gua, terowong atau dewan tertutup. Gema ialah gelombang bunyi yang dipantulkan dari suatu permukaan keras kepada pendengar. 2. Frekuensi bunyi meningkat apabila bunyi menghampiri pemerhati dan berkurang apabila melepasinya. Hal ini dikenal sebagai Kesan Doppler. 3. Aplikasi pantulan bunyi (penggunaan sonar) dalam industri perkapalan dan perikanan adalah untuk: (a) menentukan kedalaman laut. (b) menentukan kewujudan kumpulan ikan dalam laut (oleh nelayan) dan kewujudan kapal musuh oleh kapal selam (tujuan ketenteraan). (c) menentukan jarak pergerakan kelawar dan ikan lumba-lumba untuk membantu pergerakan. (d) Pantulan gelombang ultrabunyi dalam badan membolehkan organ dalaman atau fetus dilihat untuk analisis perubatan. Phenomenon and Application of Reflection of Sound Waves 1. Reflection of sound waves causes echoes to be formed in caves, tunnels or closed halls. Echoes are sound waves that are reflected from a hard surface to the listener. 2. The frequency of a sound increases when the sound is approaching an observer and decreases when it has passed the observer. It is known as the Doppler Effect. 3. Applications of reflection of sound (the use of sonar) in shipping and the fishery industry are to: (a) determining the depth of the sea. (b) determining the presence of a shoals in the sea (by fishermen) and the presence of enemy ships by a submarine (military). (c) determining distances by bats and dolphins to help in their movement. (d) The reflection of ultrasound waves in the body allows internal organs or foetuses to be seen for medical analysis. Had Pendengaran 1. Pendengaran manusia dan haiwan mempunyai hadnya. Bunyi yang terlalu perlahan tidak dapat didengar. 2. Stetoskop, alat pembesar suara dan alat bantu pendengaran dapat membantu manusia mengatasi had pendengaran mereka. Limitations of Hearing 1. The hearing of humans and animals has its limits. Sounds that are very soft cannot be heard. 2. Stethoscopes, loudspeakers and hearing aids can help humans overcome their limit of hearing. 134 BAB10
EKSPERIMEN INKUIRI 10.1 KBAT Penemuan Inkuiri Ciri-ciri gelombang bunyi PBD The characteristics of sound waves Tarikh: Standard Kandungan 10.1 Ciri-ciri gelombang bunyi Mengkaji ciri-ciri gelombang bunyi To study the characteristics of sound waves Balang kaca, jam loceng, jam randik, kepingan polistirena, pam vakum, beg plastik berzip, blok kayu, air, kepingan besi, tiub plastik (PVC), kepingan asbestos, jam randik Bell jar, alarm clock, stopwatch, polystyrene sheet, vacuum pump, zip lock plastic bag, wooden block, water, iron sheet, plastic tube (PVC), asbestos sheet, stopwatch A. Memerlukan medium untuk perambatan/Need a medium to travel Penyumbat getah Rubber stopper Balang kaca Bell jar Loceng elektrik Electric bell Udara Air Ke pam vakum To vacuum pump Ke sumber elekrik To electric source 1 Hidupkan suis loceng elektrik dan dengar bunyi yang terhasil. Switch on the electric bell and hear the sound produced. 2 Kemudian, hidupkan suis pam vakum dan dengar bunyi loceng. Then, switch on the vacuum pump and hear the sound of the bell. B. Merambat pada kelajuan yang berbeza di dalam medium yang berlainan Travel at different speed in different media Jam loceng Alarm clock Air Water Beg plastik berzip Zip lock plastic bag Blok kayu Wooden block 1 Pegang sebuah jam loceng pada jarak kira-kira 5 cm – 7 cm dari telinga dan rekod kekuatan bunyi kaca jam itu. Hold a alarm clock at a distance of about 5 cm – 7 cm from the ear and record the loudness of the clock ticking sound. 2 Ulang langkah 1 dengan meletakkan/Repeat step 1 by placing (a) sebuah beg plastik berzip yang berisi air bersentuhan dengan jam loceng dan telinga. a zip lock plastic bag containing water in contact with the alarm clock and ear. (b) sebuah blok kayu bersentuhan dengan jam loceng dan telinga. a wooden block in contact with the alarm clock and ear. C. Bunyi dapat dipantul dan diserap/Sound can be reflected and absorbed 60 30 45 15 55 50 5 10 20 25 40 35 30 15 3 6 9 18 12 21 24 27 Kepingan besi Iron sheet Tiub plastik Plastic tube Jam randik Stopwatch Telinga Ear Kepingan asbestos Asbestos sheet Q P 1 Dekatkan telinga anda di hujung tiub plastik Q dan laraskan tiub plastik P untuk mendengar bunyi detikan jam randik. Place your ear at the end of plastic tube Q and adjust plastic tube P to listen to the ticking sound of the stopwatch. 2 Ulang langkah 1 menggunakan kepingan polistirena. Repeat steps 1 using a polystyrene sheet. Tujuan Bahan dan Radas Prosedur Hebat Sains Modul 28 SP10.1.1 Buku teks m/s 224 – 228 Praktis Kendiri Video 135 BAB10
Aktiviti A/Activity A • Bunyi loceng jelas kedengaran apabila suis loceng elektrik dihidupkan./The sound of the bell is heard clearly when the switch of the electric bell is turned on. • Apabila suis pam vakum dihidupkan, bunyi loceng menjadi semakin lemah dan akhirnya tidak kedengaran ./When the vacuum pump is switched on, the sound of the bell becomes weaker and is eventually not heard . Inferens/Inference: Bunyi memerlukan medium untuk merambat. Sound needs a medium to travel. Aktiviti B/Activity B Bunyi detikan jam kedengaran paling kuat menerusi blok kayu dan paling lemah menerusi udara ./The ticking sound is heard the loudest through the wooden block and the weakest through air . Inferens/Inference: Gelombang bunyi merambat paling cepat menerusi pepejal dan paling perlahan menerusi gas ./The sound waves travel the fastest through solid and the slowest through gas . Aktiviti C/Activity C Bunyi detikan jam dapat didengar dengan lebih jelas apabila kepingan besi digunakan berbanding kepingan polistirena ./The ticking sound can be heard more clearly when the iron sheet is used compared to polystyrene sheet. Inferens/Inference: Bunyi dapat dipantulkan dan diserap . Sound can be reflected and absorbed . 1 Apakah fungsi pam vakum dalam Aktiviti A? TP2 What is the function of the vacuum pump in Activity A? Untuk mengeluarkan semua udara daripada balang kaca. To remove all the air from the bell jar. 2 Apakah medium yang diperlukan untuk perambatan bunyi? TP1 Udara What is the medium needed for sound to travel? Air 3 Bulatkan jawapan yang betul bagi ciri-ciri permukaan yang berikut. TP1 Circle the correct answers for the following characteristics of the surface. (a) Pemantul bunyi yang baik/Good sound reflector Keras/Hard Licin/Smooth Lembut/Soft Kasar/Rough (b) Penyerap bunyi yang baik/Good sound absorber Keras/Hard Licin/Smooth Lembut/Soft Kasar/Rough Bunyi memerlukan medium untuk merambat, merambat paling cepat menerusi pepejal dan paling perlahan menerusi gas serta dapat dipantulkan dan diserap ./Sound needs a medium to travel, travels the fastest through solid and the slowest through gas and can be reflected and absorbed . Pemerhatian Perbincangan Kesimpulan 136 BAB10
EKSPERIMEN INKUIRI 10.2 KBAT Penemuan Inkuiri Kenyaringan dan kelangsingan bunyi PBD Loudness and pitch of a sound Tarikh: Mengkaji kesan amplitud ke atas kenyaringan dan kesan frekuensi ke atas kelangsingan bunyi To study the effect of amplitude on the loudness and the effect of frequency on the pitch of sound Osiloskop Sinar Katod (O.S.K.), penjana isyarat audio, pembesar suara, wayar penyambung Cathode Ray Oscilloscope (C.R.O.), audio signal generator, loudspeaker, connecting wire Skrin O.S.K. C.R.O. screen Osiloskop Sinar Katod (O.S.K.) Cathode Ray Oscilloscope (C.R.O.) Pembesar suara Loudspeaker Penjana isyarat audio Audio signal generator 1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. Set up the apparatus as shown in the above diagram. 2 Laraskan penjana isyarat audio dan O.S.K. sehingga bunyi dihasilkan dan bentuk gelombang dapat diperhatikan pada skrin O.S.K. Adjust the audio signal generator and the oscilloscope until the sound is produced and the waveform can be observed on the screen of the C.R.O. 3 Tetapkan frekuensi penjana isyarat audio dan tingkatkan kuasa outputnya (amplitud) secara perlahan-lahan. Fix the frequency of the audio signal generator and increase the output power (amplitude) slowly. 4 Perhatikan bentuk gelombang pada skrin O.S.K. Dengar bunyi yang dihasilkan. Observe the waveform on the screen of the C.R.O. Listen to the sound produced. 5 Kemudian, ulang langkah 3 dan 4 dengan menetapkan kuasa output (amplitud) penjana isyarat audio dan tingkatkan frekuensi secara perlahan-lahan. Then, repeat steps 3 and 4 by fixing the output power (amplitude) of the audio signal generator and increase the frequency slowly. (a) Tingkatkan kuasa output Increase in output power Bunyi kurang nyaring Soft sound Bunyi nyaring Loud sound Sebab: Semakin tinggi amplitud gelombang, semakin nyaring bunyi. Reason: The higher the amplitude of the wave is, the louder the sound is. Tujuan Bahan dan Radas Prosedur Pemerhatian Buku teks m/s 229 – 230 Praktis Kendiri Video 137 BAB10
(b) Tingkatkan frekuensi/Increase in frequency Bunyi kurang langsing Low pitch sound Bunyi langsing High pitch sound Sebab: Semakin banyak bilangan gelombang lengkap dalam masa satu saat atau semakin tinggi frekuensi, semakin tinggi kelangsingan bunyi itu. Reason: The more the number of complete waves in a second or the higher the frequency is, the higher the pitch of the sound. 1 Apakah ciri bunyi yang dipengaruhi oleh SP10.2.3 TP2 What is the characteristic of sound which is affected by the (a) ketinggian atau amplitud gelombang?/the height or amplitude of the wave? Kenyaringan/The loudness (b) bilangan gelombang lengkap atau frekuensi gelombang? the number of complete waves or frequency of wave? Kelangsingan/The pitch 2 Rajah di bawah menunjukkan perambatan gelombang bunyi. The diagram below shows the propagation of sound waves. Saat (s) Seconds (s) Sesaran (m) Displacement (m) Gelombang bunyi/Sound waves X 1 (a) Apakah yang mewakili X dan ciri bunyi yang dipengaruhi olehnya? SP10.2.3 TP2 What do X represent and the characteristic of sound affected by it? X ialah amplitud gelombang yang mempengaruhi kenyaringan bunyi. X is the amplitude of wave which affects the loudness of sound. (b) Apakah maksud bilangan gelombang bunyi lengkap yang dijana dalam masa 1 saat? What is the meaning of the number of complete sound waves generated in 1 second? SP10.2.2 TP2 Frekuensi gelombang./The frequency of wave. (c) Apakah unit dan simbol bagi frekuensi bunyi? SP10.2.2 TP1 What are the unit of frequency of sound and its symbol? Unit/Unit: Hertz Simbol/Symbol: Hz (d) Tentukan frekuensi gelombang bunyi dalam rajah di atas. SP10.2.2 TP2 Determine the frequency of the sound waves in the above diagram. 6 Hz Kenyaringan dan kelangsingan bunyi masing-masing ditentukan oleh amplitud dan frekuensi gelombang bunyi./The loudness and pitch of a sound is determined by the amplitude and frequency of the sound waves respectively. Perbincangan Kesimpulan 138 BAB10
AKTIVITI PERBINCANGAN 10.3 KBAT PBD Kontekstual Tarikh: Kesan Doppler Doppler effect Imbas kembali situasi bagaimana siren ambulans, kereta polis atau motosikal yang bergerak laju melintasi anda sebagai pemerhati, yang berdiri pegun di tepi jalan raya. Kemudian, pilih perkataan yang betul tentang kesan Doppler. Recall situations where sirens of ambulances, police cars or motorcycles which moved fast passed by you as an observer, standing stationary at the roadside. Then, choose the correct words about Doppler effect. TP2 1 Kelangsingan bunyi (berkurang, meningkat) apabila ambulans menghampiri pemerhati pegun dan (berkurang, meningkat) apabila melepasinya. The pitch of sound (decreases, increases) when the ambulance approaches the stationary observer and (decreases, increases) when it passes. 2 Frekuensi bunyi (berkurang, meningkat) apabila ambulans menghampiri pemerhati pegun dan (berkurang, meningkat) apabila melepasinya. The frequency of sound (decreases, increases) when the ambulance approaches the stationary observer and (decreases, increases) when it passes. 3 Semakin dekat jarak sumber bunyi dengan pemerhati pegun, semakin (rendah, tinggi) frekuensi bunyi. The closer the distance of sound source to the stationary observer is, the (lower, higher) the frequency of sound. Penerangan tentang kesan Doppler/Explanation about Doppler effect Kesan Doppler adalah perubahan (frekuensi, amplitud) ketara yang disebabkan oleh (getaran, pergerakan) relatif sumber bunyi, pemerhati atau kedua-duanya. Doppler effect is the apparent change in (frequency, amplitude) caused by the relative (vibration, movement) of sound source, observer or both. SP10.2.2 Buku teks m/s 231 Video 139 BAB10
Standard Kandungan 10.3 Fenomena dan aplikasi pantulan gelombang bunyi Tarikh: PBD Kontekstual AKTIVITI PERBINCANGAN 10.4 Fenomena pantulan gelombang bunyi Phenomenon of reflection of sound waves 1 Jawab soalan-soalan di bawah tentang gema./Answer the questions below about echoes. (a) Apakah gema?/What are echoes? TP1 Bunyi yang dipantulkan dari suatu permukaan keras. Sounds that are reflected from a hard surface. (b) Apakah yang menyebabkan terjadinya gema dalam gua, terowong, bilik kosong atau dewan tertutup? TP1 What causes echoes in caves, tunnels, empty rooms or closed halls? Pantulan gelombang bunyi./ Reflection of sound waves. (c) Tandakan ( ✓ ) kawasan yang boleh mendengar gema. Tick ( ✓ ) areas where echoes can be heard. ✓ Gua Cave Padang Field ✓ Terowong Tunnel ✓ Dewan tertutup A closed hall 2 Berdasarkan rajah yang diberi, lengkapkan ruang tentang aplikasi pantulan gelombang bunyi. TP2 Based on the given diagram, complete the spaces on the application of reflection of sound waves. Ultrabunyi Sonar Pantulan Jarak Kedalaman Memburu Ikan Perubatan Ultrasound Sonar Reflection Distance Depth Hunting Fish Medical (a) Laut Sea Gelombang bunyi Sound waves Sonar adalah teknologi pantulan bunyi yang digunakan oleh kapal di laut. Pantulan gelombang bunyi digunakan untuk menentukan kedalaman lautan. Nelayan juga menggunakannya untuk mengesan kehadiran kumpulan ikan di bawah laut. Sonar is a sound reflection technology applied in ships at sea. The reflection of sound waves is used to determine the depth of the sea. Fishermen also use it for detecting the presence of shoals of fish in the sea. (b) Kelawar dan ikan lumba-lumba menggunakan gelombang ultrabunyi untuk menganggar jarak semasa terbang dan memburu mangsa. Bats and dolphins make use of ultrasound waves to estimate the distance while flying and hunting for prey. (c) Pantulan gelombang ultrabunyi dalam badan membolehkan organ dalaman atau fetus dilihat untuk analisis perubatan . The reflection of ultrasound waves in the body allows internal organs or fetuses to be seen for medical analysis. SP10.3.2 Buku teks m/s 232 Nota Ekstra Praktis Kendiri 140 BAB10
Arahan: Jawab semua soalan. Instructions: Answer all questions. Bahagian A/Section A 1 Encik Halim mendapati rumah kosongnya menghasilkan gema apabila bercakap. Bagaimanakah Encik Halim dapat mengurangkan gema dengan berkesan? Encik Halim finds his empty house producing an echo when speaking. How does Encik Halim reduce the echo effectively? A Mengecat dinding dengan cat putih Paint the wall with white paint B Melapisi dinding dengan jubin Cover the wall with tiles C Melapisi lantai dengan permaidani Cover the floor with carpets D Menambahkan ketinggian rumahnya Increase the height of his house 2 Antara gelombang bunyi berikut, yang manakah menghasilkan bunyi yang paling nyaring? Which of the following sound wave produces the loudest sound? A B C D 3 Antara tempat berikut, yang manakah tidak menghasilkan gema? Which of the following places does not produce an echo? i Gua A cave ii Terowong A tunnel iii dewan teater Theater hall iv Padang besar A big field A i dan ii I and II B iii dan iv III and IV C ii dan iii II and III D i dan iv I and IV Bahagian B/Section B 1 (a) Lengkapkan jadual dengan perkataan Q dan R dalam petak yang sesuai tentang gelombang bunyi berdasarkan Rajah 1. Complete the table with the words Q and R in the suitable boxes about sound waves based on Diagram 1. P Q R S P Kenyaringan bertambah The loudness increases Q Kenyaringan berkurang The loudness decreases S Kelangsingan bertambah The pitch increases R Kelangsingan berkurang The pitch decreases [2 markah/2 marks] (b) Tandakan ( ✓ ) pernyataan yang betul dan pangkah ( ✗ ) pernyataan yang salah. Mark ( ✓ ) the correct statement and cross ( ✗ ) the incorrect statement. (i) Semakin tinggi amplitud gelombang, semakin nyaring bunyi. ✓ The higher the amplitude of the wave is, the louder the sound is. (ii) Bunyi bergerak lebih laju melalui udara berbanding cecair. ✗ Sound travels faster through air as compared to in liquid. [2 markah/2 marks] Rajah 1/Diagram 1 PRAKTIS 10 (UJIAN AKHIR SESI AKADEMIK) 141 BAB10
Bahagian C/Section C 2 (a) Anda diberi beberapa alat muzik di bawah. Nyatakan bahagian yang bergetar untuk menghasilkan bunyi apabila alat itu dimainkan. You are given several musical instruments below. State the parts that vibrate to produce sound when they are played. Kulit/Skin Udara/Air Tali/String (i) Biola/Violin Tali/String (ii) Kompang/Kompang Kulit/Skin (iii) Trombon/Trombone Udara/Air [3 markah/3 marks] (b) Rajah 2 menunjukkan seorang murid menarik ke atas tali gitar dan kemudian melepaskannya. Diagram 2 shows a student pulling a guitar string and then releasing it. Rajah 2/Diagram 2 (i) Apakah yang dapat diperhatikan? Berikan penerangan. What can be observed? Give an explanation. Bunyi terhasil. Getaran tali menghasilkan bunyi. A sound is produced. The vibration of the string produces a sound. [2 markah/2 marks] (ii) Apakah yang dapat diperhatikan jika murid itu menarik tali lebih tinggi ke atas dan dilepaskan? Terangkan mengapa. KBAT/Menganalisis What can be observed if the student pulls the string higher up and let go? Explain why. Bunyi yang lebih nyaring dapat didengar. Amplitud getaran yang lebih tinggi menghasilkan bunyi yang lebih nyaring./A louder sound can be heard. A higher amplitude of vibration produces a louder sound. [3 markah/3 marks] (iii) Jika aktiviti di (b) diulang dengan menarik seutas tali gitar yang lebih tebal, apakah yang dapat diperhatikan? Terangkan jawapan anda. KBAT/Menganalisis If the activity in (b) is repeated by pulling on a thicker guitar string, what can be observed? Explain your answer. Kelangsingan bunyi berkurang. Hal ini kerana frekuensi getaran tali gitar berkurang. The pitch of the sound is reduced. This is because the frequency of vibration of the guitar string is reduced. [2 markah/2 marks] 142 BAB10
BAB BIDANG PEMBELAJARAN TEMA 4 : Penerokaan Bumi dan Angkasa Lepas Bintang ialah jasad bersinar di angkasa lepas. Matahari ialah satu daripada berbilion bintang dalam galaksi Bima Sakti. Galaksi Bima Sakti ialah satu daripada berbilion galaksi dalam alam semesta. A star is a luminous body in the outer space. The Sun is one star among the billions in the Milky Way galaxy. The Milky Way galaxy is one among the billions of galaxies in the universe. APAKAH BINTANG, GALAKSI DAN ALAM SEMESTA? WHAT ARE THE STARS, GALAXIES AND THE UNIVERSE? Bintang dan Galaksi dalam Alam Semesta 11 Stars and Galaxies in the Universe Nota Grafik Nota Ekstra Praktis Kendiri Jenis galaksi Types of galaxies Kitar hidup bintang (Hipotesis Nebula) Life Cycle of a Star (Nebular Hypothesis) Ciri-ciri bintang Characteristics of Stars Anda akan belajar …/You will learn … Nota PowerPoint 143
NOTA BESTARI Galaksi 1. Terdapat berjuta-juta galaksi dalam alam semesta. Setiap galaksi terdiri daripada berjuta-juta bintang. 2. Galaksi dikelaskan berdasarkan bentuknya, iaitu galaksi elips, galaksi berpilin dan galaksi tidak seragam. 3. Sistem suria berada dalam galaksi yang disebut Bima Sakti yang merupakan suatu galaksi berpilin. 4. Matahari adalah satu daripada berjuta-juta bintang dalam Bima Sakti. Galaxies 1. There are millions of galaxies in the universe. Each galaxy consists of millions of stars. 2. Galaxies are classified based on their shapes, i.e. elliptical galaxies, spiral galaxies and irregular galaxies. 3. The solar system is in a galaxy called the Milky Way which is a spiral galaxies. 4. The Sun is one of the millions of stars in the Milky Way. Kitar Hidup Bintang (Hipotesis Nebula) 1. Bintang dilahirkan daripada nebula. 2. Nebula ialah awan besar yang terdiri daripada debu dan gas-gas seperti hidrogen dan helium. 3. Peringkat-peringkat kelahiran bintang: (a) Gas-gas dan zarah-zarah debu dalam nebula ditarik oleh daya tarikan graviti yang kuat untuk membentuk satu gumpalan. (b) Daya tarikan graviti yang kuat menyebabkan gumpalan gas mengecut dan termampat sehingga sangat padat dan membentuk satu teras. (c) Teras ini semakin kecil dan padat disebabkan oleh daya tarikan graviti yang semakin kuat. (d) Apabila suhu dan tekanan dalam teras menjadi terlalu tinggi, tindak balas nuklear berlaku. (e) Gas hidrogen ditukar kepada helium. Banyak tenaga haba dan tenaga cahaya terbebas. Teras itu menyinar dan satu bintang dilahirkan. 4. Peringkat-peringkat kematian bintang yang sederhana besar seperti Matahari: (a) Teras bintang kehabisan hidrogen (bahan api), mengecut dan menjadi lebih panas. (b) Haba yang dibebaskan memanaskan lapisan paling luar. Akibatnya, hidrogen dalam lapisan paling luar mula terbakar dan menyebabkan bintang itu mengembang. (c) Bintang raksasa merah terbentuk. Bintang kerdil putih akan terbentuk jika bintang raksasa merah tidak begitu besar. Jika bintang ini terlalu besar, bintang ini akan mengecut dan menghasilkan letupan besar yang dikenal sebagai supernova. Bintang neutron atau lohong hitam akan terbentuk. (d) Bintang kerdil putih akan terbentuk jika bintang raksasa merah tidak begitu besar. Life Cycle of a Star (Nebular Hypothesis) 1. A star is formed from a nebula. 2. A nebula is a large cloud that consists of dust and gases such as hydrogen and helium. 3. Stages in the birth of a star: (a) Gases and dust particles in the nebula are pulled by the strong gravitational force to form a globe. (b) The strong gravitational force causes the globe of gases to shrink and it is compressed until it becomes very compact to form a core. (c) This core becomes increasingly smaller and compact as a result of the increasing gravitational force. (d) When the temperature and pressure in the core become very high, a nuclear reaction occurs. (e) Hydrogen gas is turned into helium. A lot of heat and light energy are released. The core shines and a star is formed. 4. Stages in the death of a star of moderate size such as the Sun: (a) The core of the star runs out of hydrogen (fuel), contracts and becomes hotter. (b) The heat released heats up the outermost layer. As a result, hydrogen within the outermost layer starts to burn and causing the star to expand. (c) A red giant star is formed. A white dwarf will be formed if the red giant star is not massive. If the star is too big, it will contract and produce big explosion called a supernova. A neutron star or black hole will be formed. (d) A white dwarf will be formed if the red giant is not massive. Ciri-ciri Bintang 1. Bintang dikelaskan berdasarkan ciri-ciri seperti suhu, jarak, warna, saiz dan kecerahan. 2. Bintang yang mempunyai suhu sangat rendah berwarna merah manakala bintang yang sangat panas berwarna biru. Characteristics of Stars 1. Stars are classified based on characteristics such as temperature, distance, colour, size and brightness. 2. A star with a very low temperature is red while a star that is very hot is blue. 144 BAB11