5_6131992711932149846

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

TEKANAN :

Definisi : daya yang bertindak ke atas seunit luas
Formula :

۴
P=

‫ۯ‬

SI unit : Nm-2 / Pa

Cth soalan :

1. Satu bongkah mempunyai jisim 260kg. jika blok itu mempunyai dimensi 0.5m × 1.0m ×
2.0m, tentukan tekanan maksimum yang dapat dikenakan pada tanah? ( g = 10N kg-1 )

Daya = 260 × 10 1.0m Untuk
= 2600N 2.0m mengenakan

૛૟૙૙‫ۼ‬ 0.5m tekanan
maksimum, daya
P = ( ૚.૙ ×૙.૞ )࢓ష૛ harus disebarkan
P = 5200Nm-2 pada luas yang

minimum

2. Angina bertiup mengenakan satu tekanan 150Pa ke atas sebuah dinding. Jika dinding itu
mempunyai luas permukaan 8m-2, tentukan daya yang dikenakan pada dinding itu.

Daya = tekanan × luas
= 150Nm-2 × 8m-2

= 1200N

Cara untuk menambahkan tekanan adalah dengan mengurangkan luas, contohnya:

a) Paku dan tapak kasut bola sepak

• Kedua-duanya mempunyai luas permukaan yang kecil. Daya yang
dikenakan pada paku dan tapak kasut memudahkan ianya terbenam

untuk mendapat pegangan yang kuat tanpa tergelincir.
b) Mata pisau

• Luas di bawah mata pisau yang kecil akan menghasilkan tekanan yang
besar apabila daya dikenakan dan memudahkan ianya untuk

memotong bahan.

c) Tapak kasut peluncur ais

• Tapaknya terdiri daripada kepingan logam yang nipis supaya dapat
mengenakan satu tekanan yang besar pada permukaan ais. Oleh itu,

ais dapat dilebur dan senang diluncur

1|www.sagadbl.com Cikgu Irwan













NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

b) Penyedut getah:
- apabila penyedut getah itu ditekan pada permukaan
yang licin,udara di dalam mangkuk getah akan dipaksa
keluar dan menghasilkan kawasan yang bertekanan
rendah di dalamnya.
- Tekanan atmosfera yang tinggi di bahagian luar akan
Menekan penyedut itubagi menetapkan kedudukannya.

c) Pembersih vakum:
- Apabila suis dihidupkan, kipas akan berpusing bagi mengeluarkan udara di
dalamya agar menjadi ruang yang bertekanan rendah.
- Oleh itu, udara bersama kekotoran akan disedut masuk ke dalam vakum
kerana tekanan luarya adalah lebih tinggi.

d) Picagari:
- Apabila omboh ditolak ke bawah, uadra dalam picagari akan dipaksa keluar.
- Apabila omboh ditarik ke atas, tekanan udara dalam ruang silinder picagari
akan berkurang.
- Tekanan atmosfera di luar akan bertidak pada permukaan cecair dan
menolaknya masuk melalui muncung ka dalam silinder.

¤ Alat untuk mengukur tekanan atmosfera:
a) Borometer merkuri
- merkuri dalam takungan tiub adalah kurang daripada 76cm. ruang di atasnya
adalah vakum. Tekanan atmosfera akan bertindak ke atas permukaan merkuri
di dalam tiub.
- Pada aras laut, tekanan atmosfera adalah
bersamaan dengan ketinggin turus merkuri
iaitu 76cm
- tekanan atm pada aras laut:

= 76cm Hg( 760mm Hg )

= h߮g

= 0.76 × ( 1.36 ×104 ) × 10

= 1.03 × 105 Pa

8|www.sagadbl.com Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

b) Barometer fortin:
- Barometer ini mengandungi satu scalar venier
untuk memberi bacaan tekanan atmosfera yang
lebih tepat.
- Aras merkuri dalam takungan boleh
diselaraskan supaya penunjuk gading
menyentuh permukaan merkuri untuk
mengurangkan ralat sifar.
- Tekanan atmosfera diukur dalam mm Hg.

PRINSIP BERNOULI

Mengatakan bahawa satu bendalir yang bergerak dengan kelajuan yang tinggi akan
menghasilkan tekanan yang rendah.
Fenomena yang berasaskan prinsip bernouli:

Udara dihembus - hembusan udara akan menghasilkan satu aliran yang
laju seterusnya menghasilkan kawasan yang bertekanan

Bola ping pong rendah.
- Udara di bawah bola ping pong yang bertekanan tinggi
akan menolak bola ke atas menyebabkannya tidak
jatuh ke bawah.

Udara hembusan - bola ping pong akan saling berlanggar apabila udara
ditiup di antaranya.

- Tekanan udara di antara bola adalah rendah kerana
aliran udara yang laju.

- Tekanan atmosfera yang tinggi menolak bola
menyebabkannya saling berlanggar.

Hembusan udara

- apabila udara ditiup dengan kuat merentasi sebelah
atas kertas, ianya akan terangkat ke atas.

- Aliran udara dengan halaju tinggi mengurangkan
tekanan udara di sebelah atas kertas.

- Tekanan atmosfera yang tinggi di sebelah bawah
kertas akan menolak kertas ke atas.

9|www.sagadbl.com Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

Contoh experiment prinsip bernouli melibatkan tiub:

PQ R PQ R

Dari pili A B C gabus AB C ke singki

Sebelum selepas

Keadaan air pemerhatian inferens
Sebelum (tidak mengalir) Aras di P, Q ,R adalah sama Tekanan di PQR sama
Selepas ( mengalir dengan
Aras di P> di Q> di R Tekanan di P> Q> R
Seragam )

D EF
X YZ

Keadaan air pemerhatian inferens
Sebelum(pegun) Aras air di DEF adalah sama Tekanan air di XYZ adalah sama
Selepas( mengalir dengan Aras air di D > F Tekanan di X >Z
seragam) Aras air di E < F Tekanan di Y < Z

Apabila air mengalir dari bahagian tub yang lebar ke sempit, laju aliran bertambah
dan tekanan berkurang.
Apabila air mengalir dari tiub yang sempit ke lebar, laju aliran berkurang dan tekanan
bertambah.

10 | w w w . s a g a d b l . c o m Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

Kegunaan prinsip bernouli:

a) Penunu Bunsen:
Apabila penunu Bunsen disambungkan kepada
satu bekalan gas, aliran gas yang laju melalui
satu lubang kecil menhasilkan kawasan
bertekanan rendah.
Tekanan atmosfera yang tinggi di bahagian luar
penunu Bunsen menyebabkan udara disedut
masuk melalui lubang udara dan bercampur
dengan gas.
Campuran gas dan udara menghasilkan pembakaran yang lengkap.

b) Aerofoil:
Prinsip penerbangan kapal terbang bergantung
kepada bentuk aerofoil yang didapati pada sayap
dan ekor kapal terbang.
Apabila sayap berbentuk aerofoil bergerak dalam
udara, pergerakkan udara adalah laju di bahagian
atasnya dan menghasilkan tekanan rendah.
Pengaliran udara yang perlahan di bahagian bawah akan menghasilkan kawasan
bertekanan rendah.
Perbezaan tekanan ini menghasilkan satu daya angkat yang membantu kapal terbang
naik ke atas.

c) Penyembur racun serangga:
Apabila omboh ditolak masuk, udara mengalir dengan pantas menerusi satu muncung
yang sempit dan menghasilkan tekanan rendah di sekitar tiub logam.
Tekanan atmosfera yang tinggi menolak pada permukaan cecair racun dan
menyebabkanya naik ke atas tiub logam.
Apabila racun tiba di atas tiub, ia dibawa bersama oleh pancutan udara untuk menjadi
satu semburan aerosoil.

11 | w w w . s a g a d b l . c o m Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

PRINSIP ARCHIMEDES
Daya tujah( N ) = berat air tersesar
= kehilangan berat
= ૎‫ ܏ܞ‬,࣐(ketumpatan), v(isipadu), g(gravity)

Air tersesar

1) Daya tujah > berat jasad = jasad akan bergerak ke atas permukaan air
2) Daya tujah < berat jasad = jasad akan tenggelam
3) Daya tujah = berat jasad ( jasad akan terapung )

Aplikasi prinsip archimedes:

a) Kapal selam:

- Untuk menyelam, air dibenarkan masuk ke dalam
tangki ballast yang terdapat di dinding kapal.
Apabila berat kapal melebihi daya tujah ke atas,
kapal itu menyelam.

12 | w w w . s a g a d b l . c o m - Untuk naik semula ke permukaan lautan, air
dikeluarkan dari tangki ballast dengan
menggunakan udara termampat. Oleh itu, daya
tujah yang bertindak ke atasnya melebihi berat
kapal.

Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

b) Belon udara panas :

- Sebelum berlepas, udara di dalam belon
dipanaskan. ini menyebabkan udara di dalam
mengembang dan sebahagian daripadanya keluar
melalui lubang dan berat belon berkurang.

- Apabila berat berkurang, daya tujah lebih besar
daripada belon dan menyebabkanya naik ke atas.

c) Kapal laut :

- Sebuah kapal adalah sangat berat, tetapi masih
boleh terapung di permukaan air. Ini kerana, isipadu
air yang disesarkan oleh kapal adalah besar
sehingga daya tujah mencukupi untuk menyokong
berat kapal.

- Ia juga dibina daripada logam yang berketumpatan
lebih tinggi daripada air

- Oleh sebab ketumpatan air berubah mengikut kedudukan dan musim, garis plimsoll
ditandakan pada badan kapal bagi memastikan muatan yang diangkut adalah pada
tahap yang selamat.

Contoh soalan :
1) Sebiji belon dengan isi padu 5m3 berada di dalam udara dengan ketumpatan 1.2kg m-3.

Berapakah daya tujah yang bertindak ke atas belon itu?

Daya tujah = ࣐vg

= 1.2 (5)(10)

= 60N

13 | w w w . s a g a d b l . c o m Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

Latihan merangka eksperimen
Seorang nelayan menarik keluar jala yang penuh dengan ikan dari dalam laut. Pada awalnya jala
itu mudah ditarik kemudian dia mendapati semakin sukar menarik jala itu apabila jala itu
semakin keluar dari permukaan air.
Rangka satu eksperimen bagi menkaji perubahan tersebut.

PRINSIP PASCAL
Prinsip pascal mengatakan bahawa apabila satu daya dikenakan pada satu permukaan ,
tekanan terhasil. Tekanan itu akan bertindak pada cecair dan dipindahkan secara seragam
dengan magnitud yang sama.

Omboh ditolak

۴૚ ൌ ۴૛ F1 = daya input F2 = daya output
A1 = luas keratin rentas input
‫ۯ‬૚ ‫ۯ‬૛ A2 = luas keratin rentas output

Kegunaan prinsip pascal : - satu tekanan dikenakan pada minyak
a) Brek hidraulik

Hidraulik dan dipindahansecara seragam

Kepada omboh besar.

- Satu daya yag lebih besar dikenakan oleh

Kasut brek pada cakera supaya putaran

Roda diperlahankan

- Apabila pedal brek dilepaskan, spring akan menggerakkan kasut brek ke kedudukan asal

14 | w w w . s a g a d b l . c o m Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

b) Jek hiidraulik

- Apabila tuas ditolak ke bawah, injap a menutup manakala injap b membuka. Tekanan
dipindahkan ke silinder besar dan menghasilkan daya yang besar bagi menaikkan kereta ke
atas.

- Apabila tuas ditarik ke atas, injap a maebuka manakala injap b menutup.minyak hidraulik
mengalir dari tangki ke silinder kecil. Omboh besar perlu ditolak dan ditarik berulang kali
sehingga kereta iti dapat dinaikkan pada ketingguan yang dikehendaki,

- Kereta iti boleh diturunkan semula dengan membuka injap pelepas.

c) Pam hidraulik
- pam hidraulik memindahkan cecair dari takungan ke dalam silinder besar bagi

menggerakkan lengan kren.

Daya pada Injap A Injap B Injap C Kesan
omboh kecil buka tutup tutup
Tarik ke atas tutup buka buka Cecair mengalir dari takungan ke
dalam silinder kecil
Tolak ke bawah Cecair ditolak ke dalam silinder
besar dengan kren digerakkan

15 | w w w . s a g a d b l . c o m Cikgu Irwan

NOTA FIZIK TINGKATAN 4 DAN 5

contoh soalan :

1) seorang pemandu menekan pedal brek hidraulik keretanya apabila terlihat lampu isyarat
bertukar ke warna merah. Tekanan yang digunakan untuk menghentikan roda ialah 200 cm-2.
Berapakah daya yang dikenakan ke atas pedal brek sekiranya luasnya ialah 20cm-2?

۴

P=

‫ۯ‬

F = PA

F = 200 × 20

F = 4000N

2) dalam satu pemampat sampah hidraulik, jejari bagi ombih input ialah 0.64 cm manakala
jejari bagi omboh output ialah 5.1 cm. jika daya output 20000 N perlu dihasilkan, berapakah
daya input yang perlu dikenakan?

۴૚ ൌ ۴૛

‫ۯ‬૚ ‫ۯ‬૛

۴૚ ૛૙૙૙૙
ൌ
૙. ૟૝ ૞. ૚

૙.૟૝ ×૛૙૙૙૙
F1 = ૞.૚

F1 = 315 N

16 | w w w . s a g a d b l . c o m Cikgu Irwan