Apakah Seramik? Seramik terdiri daripada bahan bukan logam yang terbentuk hasil daripada tindakan haba pada suhu yang tinggi. Seramik diperbuat daripada tanah liat. Komponen utama dalam tanah liat ialah aluminium silikat. Seramik tahan haba dan tekanan yang tinggi. Seramik juga sangat keras, rapuh, lengai terhadap bahan kimia dan tidak berkarat. Selain itu, seramik juga merupakan penebat haba dan elektrik yang baik. Gambar foto 9.9 Aluminium silikat Gambar foto 9.10 Pinggan mangkuk seramik Tujuan: Menyediakan ulasan bagi sesi perkongsian mengenai lawatan ke kilang kaca dan seramik atau menonton video. Arahan: 1. Ambil bahagian dalam sesi perkongsian atau tonton video tentang pembuatan kaca dan seramik. 2. Kumpulkan maklumat tentang pembuatan kaca dan seramik, kemudian catatkan maklumat yang diperoleh dalam buku nota anda. 3. Berdasarkan maklumat yang telah diperoleh, tulis ulasan tentang pembuatan kaca dan seramik. Aktiviti 9.2 ... ... PAK21 Fikir-Pasang-Kongsi 9.2.2 9.2.3 Penggunaan Kaca dan Seramik dalam Kehidupan Harian Berdasarkan ciri-ciri kaca dan seramik yang telah dipelajari, kita telah ketahui bahawa kaca dan seramik sesuai digunakan untuk menghasilkan pelbagai jenis barangan dalam kehidupan harian kita. Hal ini juga telah dapat memajukan industri kaca dan seramik di negara kita. 190 BAB 09_FA_CR_3.indd 190 14/11/2019 2:47 PM
Pinggan mangkuk diperbuat daripada seramik kerana cirinya yang tahan haba dan tidak terkakis Pasu bunga seramik adalah keras dan kuat Jubin seramik digunakan sebagai lantai kerana cirinya yang berkilau, menjadikan lantai kelihatan bersih dan cantik Seramik digunakan dalam pembuatan gigi palsu kerana ciri seramik yang keras dan kuat serta lengai terhadap bahan kimia Gambar foto 9.11 Aplikasi kaca Gambar foto 9.12 Aplikasi seramik Prisma kaca yang diperbuat daripada kaca plumbum digunakan untuk mengkaji penyebaran cahaya kerana mempunyai indeks biasan yang tinggi Penutup kaca mentol biasanya diperbuat daripada kaca soda kapur kerana cirinya yang tahan haba dan mudah dibentuk Radas makmal seperti bikar dan kelalang kon diperbuat daripada kaca borosilikat kerana ciri ketahanannya yang sangat tinggi terhadap haba dan bahan kimia Tingkap kaca yang lut sinar membenarkan cahaya masuk ke dalam rumah Seramik diaplikasikan dalam pembuatan pelbagai jenis barangan. Yang berikut menunjukkan beberapa contoh aplikasi seramik. Aplikasi Kaca dan Seramik Keistimewaan ciri-ciri kaca menjadikannya sesuai untuk dibuat pelbagai jenis barang. Yang berikut menunjukkan beberapa contoh aplikasi kaca. 9.2.2 Kimia Industri Bab 9 191 BAB 09_FA_CR_3.indd 191 14/11/2019 2:47 PM
9.3.1 Praktis Formatif Praktis Formatif 9.2 1. Apakah komponen utama kaca dan seramik? 2. Nyatakan tiga aplikasi kaca dan seramik. 9.3 Polimer Apakah Polimer? Polimer ialah molekul besar berbentuk rantai yang terdiri daripada gabungan unit molekul kecil. Unit-unit molekul kecil yang membentuk polimer ini dikenal sebagai monomer. Polimer dapat dikelaskan kepada polimer semula jadi dan polimer sintetik. Tahukah anda semua barangan yang ditunjukkan dalam Gambar foto 9.13 diperbuat daripada polimer? Gambar foto 9.13 Barangan polimer 192 BAB 09_FA_CR_3.indd 192 14/11/2019 2:47 PM
Proses Pempolimeran dan Penyahpolimeran Polimer dihasilkan melalui proses pempolimeran. Proses pempolimeran ialah proses pencantuman monomer melalui pembentukan ikatan kimia untuk menghasilkan polimer yang bermolekul besar berbentuk rantai. Penyahpolimeran pula merujuk proses apabila molekul polimer berbentuk rantai dipisahkan kepada monomer-monomernya melalui tindak balas kimia. Pempolimeran Monomer Penyahpolimeran Polimer Rajah 9.5 Proses pempolimeran dan penyahpolimeran Pempolimeran yang melibatkan monomer jenis yang sama dengan pemecahan ikatan ganda dua menjadi ikatan tunggal dikenal sebagai pempolimeran penambahan. Polietena ialah salah satu contoh polimer yang dihasilkan melalui proses pempolimeran penambahan daripada monomernya, iaitu etena (Rajah 9.6). H H | | C C | | H H n n H H | | C — C | | H H Etena Polietena Rajah 9.6 Proses pempolimeran penambahan 9.3.1 9.3.2 Polimer semula jadi ialah polimer yang wujud secara semula jadi. Polimer sintetik ialah polimer buatan manusia yang menggunakan bahan kimia. Polimer semula jadi Monomer Kegunaan Kanji Glukosa Memberikan tenaga Protein Asid amino Membina sel dan tisu badan Getah asli Isoprena Membuat produk berasaskan getah Polimer sintetik Monomer Kegunaan Polietena Etena Membuat botol plastik, beg plastik, baldi Polistirena Stirena Membuat bekas pembungkusan peralatan elektrik Perspeks Metil metakrilat Membuat cermin pesawat, tingkap kenderaan Getah sintetik Neoprena Membuat sarung tangan, tayar kereta, tapak kasut Jadual 9.3 Polimer semula jadi Jadual 9.4 Polimer sintetik Kimia Industri Bab 9 193 BAB 09_FA_CR_3.indd 193 14/11/2019 2:47 PM
9.3.3 Getah Asli Susu getah asli atau disebut lateks didapati apabila batang pokok getah ditoreh. Susu getah asli diproses menjadi getah asli. Polimer semula jadi ini banyak menyumbang kepada peningkatan ekonomi negara kita. Antara ciri getah asli ialah kenyal, lembut, tidak tahan haba, penebat elektrik yang baik serta tidak telap udara. Tindakan Asid dan Alkali terhadap Lateks Di dalam lateks, terdapat molekul-molekul getah berbentuk rantai yang diselaputi oleh satu lapisan membran protein. Terdapat cas-cas negatif yang mengelilingi permukaan luar membran tersebut. Hal ini menyebabkan molekul getah menolak antara satu sama lain. Maka, lateks kekal wujud sebagai cecair. Bagaimanakah lateks dapat ditukarkan kepada bentuk pepejal? Apabila asid ditambah ke dalam lateks, ion-ion hidrogen yang bercas positif daripada asid akan meneutralkan cas negatif pada permukaan membran protein. Tanpa cas-cas negatif tersebut, molekul-molekul getah akan berlanggar antara satu sama lain. Hal ini akan menyebabkan membran protein pecah dan rantai polimer getah akan keluar dan saling berbelit lalu membentuk gumpalan pepejal. Asid ditambahkan – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – Membran protein Cas negatif Rantai polimer getah – – – – – – – – – – – + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – – Zarah getah yang dineutralkan Cas positif daripada asid Rantai polimer getah bergumpal Membran yang pecah Rajah 9.7 Penggumpalan lateks oleh asid Jika lateks dibiarkan tanpa ditambah asid, lama-kelamaan, lateks itu akan menggumpal juga akibat daripada tindakan bakteria yang menghasilkan asid dan meneutralkan membran protein molekul getah. Jadi, bagaimanakah lateks dikekalkan dalam bentuk cecair? Apabila alkali ditambah ke dalam lateks, ion-ion hidroksida daripada alkali akan meneutralkan ion hidrogen daripada asid. Tanpa asid, cas-cas negatif kekal pada membran protein dan molekul getah tetap menolak antara satu sama lain dan tidak berlanggar. Maka, molekul getah akan kekal dalam keadaan cecair. – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – – + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + – – – – – – – – – – – – Alkali ditambahkan Cas negatif daripada alkali Rantai polimer getah Zarah getah yang dineutralkan Cas positif daripada asid (akibat tindakan bakteria) Membran protein Rajah 9.8 Tindakan alkali ke atas lateks 194 BAB 09_FA_CR_3.indd 194 14/11/2019 2:47 PM
9.3.3 9.3 9.4 Aktiviti Aktiviti PAK21 PAK21 Inkuiri Inkuiri Tujuan: Mengkaji ciri-ciri getah asli. Bahan: Kepingan getah, air Radas: Tabung didih, kaki retort dan pengapit, penunu Bunsen A Kekenyalan getah asli Prosedur: 1. Uji sifat kekenyalan getah asli dengan meregang dan memulas sekeping getah asli. 2. Perhati dan catatkan pemerhatian anda. Soalan: Adakah kepingan getah itu berupaya kembali kepada bentuk asal? B Kesan haba terhadap getah asli Prosedur: 1. Potong sedikit kepingan getah asli daripada Aktiviti A dan masukkannya ke dalam tabung didih yang berisi air. 2. Kemudian, panaskannya secara perlahan-lahan menggunakan penunu Bunsen (Rajah 9.9). 3. Uji kekenyalan kepingan getah asli itu setelah kepingan getah itu menjadi sejuk. Soalan: Apakah yang berlaku kepada kepingan getah itu selepas dipanaskan? Langkah Berjaga-jaga Pakai sarung tangan ketika mengendalikan asid etanoik dan larutan ammonia. Penunu Bunsen Kepingan getah Tabung didih Rajah 9.9 Susunan radas Gambar foto 9.14 Diregangkan Gambar foto 9.15 Dipulas Tujuan: Mengkaji kesan asid dan alkali terhadap lateks. Bahan: Lateks, asid etanoik, larutan ammonia Radas: Bikar, penitis, rod kaca Prosedur: 1. Labelkan tiga bikar sebagai P, Q dan R, kemudian masukkan 20 ml lateks ke dalam bikar tersebut. P Lateks Penitis Asid etanoik Rod kaca Q Lateks Larutan ammonia R Rajah 9.10 Susunan radas 2. Titiskan 10 titis asid etanoik ke dalam bikar P dan kacaukannya. 3. Titiskan 10 titis larutan ammonia ke dalam bikar Q dan kacaukannya. 4. Biarkan bikar R tanpa ditambah asid atau alkali. 5. Perhatikan perubahan yang berlaku di dalam ketiga-tiga bikar dan catatkan pemerhatian anda dalam jadual seperti di muka surat 196. Mari kita jalankan Aktiviti 9.3 dan Aktiviti 9.4 untuk mengkaji ciri-ciri getah asli. Kimia Industri Bab 9 195 BAB 09_FA_CR_3.indd 195 14/11/2019 2:47 PM
9.3.3 Pemvulkanan Getah Sifat semula jadi getah asli yang lembut dan tidak tahan haba adalah tidak sesuai jika digunakan untuk membuat bahan seperti tayar kenderaan. Oleh sebab suhu di Malaysia sentiasa panas, sekiranya tayar diperbuat daripada getah asli, tayar itu akan menjadi lembik dan mencair apabila terkena permukaan jalan raya yang panas. Jadi, bagaimanakah sifat getah asli dapat dipertingkatkan untuk menjadikannya sebagai bahan yang sesuai untuk membuat pelbagai jenis barangan? Pemerhatian: Bikar Pemerhatian P Q R Soalan: 1. Apakah yang berlaku apabila asid etanoik ditambahkan ke dalam lateks? 2. Apakah yang berlaku apabila ammonia ditambahkan ke dalam lateks? 3. Bagaimanakah penggumpalan lateks dapat dicegah? 4. Mengapakah lateks menggumpal apabila terdedah kepada udara? Tokoh Sains Charles Goodyear (1800 – 1860) Beliau telah menemui kaedah pemvulkanan getah pada tahun 1839. Beliau memanaskan satu campuran getah asli dengan 1% - 3% sulfur mengikut jisimnya. Proses pemvulkanan boleh membaiki sifat getah dan menjadikannya lebih kuat. Pemvulkanan ialah proses pemanasan getah bersama sulfur. Melalui proses pemvulkanan, atom-atom sulfur ditambahkan ke dalam molekul-molekul polimer getah asli yang berbentuk rantai. Getah yang diperoleh melalui proses ini disebut getah tervulkan. + Sulfur S Rangkai silang sulfur Rantai polimer getah asli Getah tervulkan S S S S S S S S S Rajah 9.11 Pemvulkanan getah Struktur molekul bagi getah tervulkan dilihat mempunyai ikatan antara setiap rantai polimer getah, manakala bagi getah asli tidak. Hal ini disebabkan oleh atom sulfur yang ditambah menghasilkan rangkai silang antara rantai polimer getah. Oleh sebab itu, apabila daya dikenakan, rantai polimer getah tervulkan sukar untuk menggelongsor dan apabila haba dikenakan, struktur molekul getah tervulkan sukar diputuskan. Maka, getah tervulkan adalah lebih keras dan mempunyai ketahanan terhadap haba yang tinggi. 196 BAB 09_FA_CR_3.indd 196 14/11/2019 2:47 PM
Gambar foto 9.16 Beberapa barangan yang dihasilkan daripada getah tervulkan Tujuan: Melakar rajah struktur molekul dan memerihalkan ciri getah tervulkan. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Lakarkan rajah struktur molekul getah asli dan getah tervulkan pada kertas sebak. 3. Persembahkan lakaran anda di hadapan kelas dan perihalkan ciri-ciri getah tervulkan yang sesuai untuk menghasilkan pelbagai barangan kepada rakan-rakan yang lain. ... ... Aktiviti 9.5 PAK21 Pembentangan Hasil Sendiri 9.3.3 Rajah 9.12 menunjukkan ciri-ciri getah tervulkan. Ciri-ciri getah tervulkan Tahan terhadap haba Penebat elektrik yang baik Tidak telap terhadap cecair dan udara Tidak mudah teroksida di udara Tidak bertindak balas dengan asid dan alkali Keras dan lebih kenyal Rajah 9.12 Ciri-ciri getah tervulkan Getah tervulkan sesuai digunakan untuk membuat tayar kenderaan, sarung tangan getah dan tapak kasut. Kimia Industri Bab 9 197 BAB 09_FA_CR_3.indd 197 14/11/2019 2:47 PM
Teknologi Terkini Berasaskan Getah Getah merupakan salah satu komoditi utama di Malaysia. Industri getah membantu meningkatkan ekonomi negara. Penyelidikan dan pembangunan terhadap getah yang dijalankan oleh Lembaga Getah Malaysia perlu diteruskan supaya industri getah di negara kita bertambah maju pada masa hadapan. Beberapa penemuan baharu telah dihasilkan menggunakan keistimewaan getah dalam bidang pembuatan dan pembinaan. Apakah teknologi yang dikatakan ini? Asfalt Terubahsuai Getah Bekuan (CMA) sebagai konkrit asfalt untuk menurap jalan raya supaya tahan lebih lama, tahan haba, mengurangkan bunyi bising dan keretakan jalan raya. Getah Colour merupakan cat lukisan yang dihasilkan daripada lateks untuk kegunaan seni visual. Pad landasan yang diperbuat daripada getah diletakkan di antara landasan dengan enjin kereta api untuk mengurangkan getaran dan bunyi. Gambar foto 9.17 Beberapa teknologi terkini berasaskan getah Bagaimanakah pula dengan potensi lain kegunaan getah pada masa akan datang? Adakah anda boleh memikirkan potensi kegunaan getah pada masa akan datang? Tujuan: Mengumpulkan maklumat dan membentangkan teknologi terkini berasaskan getah. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Dengan menggunakan Internet dan media lain, kumpulkan maklumat tentang teknologi terkini berasaskan getah selain yang dinyatakan dalam buku teks. 3. Berdasarkan maklumat yang diperoleh, bincangkan dalam kumpulan tentang beberapa produk yang dapat dihasilkan menggunakan getah. 4. Bentangkan idea anda kepada kelas. Pembentangan perlu mengandungi: • lakaran produk • tujuan pembuatan • ciri-ciri istimewa getah yang terdapat dalam produk Aktiviti 9.6 Praktis Formatif Praktis Formatif 9.3 1. Namakan dua polimer semula jadi dan sintetik serta monomernya. 2. Bandingkan sifat getah asli dan getah tervulkan. 3. Huraikan cara menghasilkan getah tervulkan daripada getah asli. ... ... PAK21 Pembentangan Hasil Sendiri 9.3.4 198 BAB 09_FA_CR_3.indd 198 14/11/2019 2:47 PM
Rumusan Aloi Komposisi Ciri-ciri Kegunaan KIMIA INDUSTRI Kaca dan Seramik Komponen Aplikasi Semula jadi Getah asli Getah tervulkan Teknologi terkini berasaskan getah Sintetik Proses pemvulkanan Polimer Maksud monomer, polimer Proses pempolimeran Pempolimeran penambahan Proses penyahpolimeran Kimia Industri Bab 9 199 BAB 09_FA_CR_3.indd 199 14/11/2019 2:47 PM
9 1. Gambar foto 1 menunjukkan dua objek. Objek P Objek Q Gambar foto 1 (a) Apakah jenis aloi yang digunakan dalam pembuatan objek P dan Q? (b) Berikan dua contoh lain kegunaan aloi yang digunakan untuk membuat objek P dan Q. (c) Mengapakah bongkah gangsa adalah lebih kuat berbanding dengan kuprum? (d) Pada pendapat anda, bolehkah aloi yang digunakan untuk membuat objek P digunakan untuk membina kapal laut? Jelaskan jawapan anda. Selepas mempelajari bab ini, anda dapat: 9.1 Aloi Mentakrif dan memberikan contoh aloi berdasarkan komposisi unsur di dalam aloi. Menjalankan eksperimen untuk membandingkan ciri aloi dengan logam tulennya. Mewajarkan kegunaan aloi dalam kehidupan harian. 9.2 Kaca dan Seramik Memerihalkan komponen kaca dan seramik. Menerangkan aplikasi kaca dan seramik dengan contoh. Mewajarkan kesesuaian penggunaan kaca dan seramik dalam kehidupan harian. 9.3 Polimer Menerangkan polimer semula jadi dan polimer sintetik. Menerangkan proses pempolimeran penambahan. Berkomunikasi mengenai ciri dan proses pemvulkanan getah. Menjanakan idea tentang teknologi terkini berasaskan getah. Refleksi Kendiri Refleksi Kendiri Praktis Sumatif Praktis Sumatif 9 Soalan Objektif http://bukutekskssm. my/Sains/T4/K9 KUIZ 200 BAB 09_FA_CR_3.indd 200 14/11/2019 2:47 PM
2. Gambar foto 2 menunjukkan radas makmal yang diperbuat daripada kaca. Gambar foto 2 (a) Apakah jenis kaca yang digunakan untuk membuat produk di atas? (b) Bagaimanakah jenis kaca yang anda nyatakan dalam soalan 2(a) dipilih dalam pembuatan produk di atas? (c) Berikan contoh lain jenis kaca yang mungkin sesuai digunakan dalam menghasilkan produk di atas. Jelaskan jawapan anda. (d) Adakah kaca yang digunakan untuk membuat produk dalam rajah di atas sesuai digunakan untuk membuat bekas minuman dan digunakan di restoran? Wajarkan jawapan anda. 3. Aloi superkonduktor mempunyai banyak kegunaan pada masa ini dan akan datang. Gambar foto 3 menunjukkan satu kegunaan aloi superkonduktor dalam kereta api Maglev. Gambar foto 3 (a) Bagaimanakah aloi superkonduktor digunakan dalam pembinaan kereta api Maglev? (b) Berikan dua kegunaan lain aloi superkonduktor dalam kehidupan harian. (c) Pada pendapat anda, bolehkah aloi superkonduktor diaplikasikan dalam pembuatan kereta antigraviti? Huraikan cara proses ini dapat dilakukan. Cabar Cabar Minda 4. Seorang murid Tingkatan 4 mendapati tayar basikalnya bocor semasa dia hendak balik dari sekolah. Dia kemudian pergi ke bengkel untuk membaiki tayarnya. Semasa mekanik sedang membaiki tayar itu, dia mendapati bahawa getah tiub tayar yang dipegangnya mempunyai kekenyalan yang berbeza berbanding dengan lateks yang digumpalkan di dalam makmal sekolahnya. Merujuk kepada pernyataan di atas, rancang satu eksperimen di dalam makmal untuk mengkaji kekenyalan dua jenis getah. Perancangan anda harus mengandungi perkara-perkara berikut: (a) tujuan (e) prosedur (b) hipotesis (f) susunan radas (c) pemboleh ubah (g) penjadualan data (d) bahan dan radas Kimia Industri Bab 9 201 BAB 09_FA_CR_3.indd 201 14/11/2019 2:47 PM
Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Perubatan tradisional Perubatan moden Perubatan komplementari Penyalahgunaan ubat-ubatan Radikal bebas Pengoksidaan makanan Bahan aktif Kata Kunci Bab 10 202 BAB 10_FA_CR_3.indd 202 16/10/2019 5:30 PM
Kitab Tib Kitab Tib merupakan manuskrip perubatan tradisional tulisan tangan Melayu silam. Kitab ini menjadi rujukan masyarakat Melayu pada zaman dahulu untuk mengubati pelbagai penyakit. Kitab ini mengandungi cara-cara untuk mengubati penyakit seperti sakit perut, batuk dan sakit mata menggunakan bahan-bahan semula jadi daripada pokok dan tanaman yang dicampur dengan ramuan rempah. Kitab Tib ini dinamakan sedemikian sempena manuskrip perubatan bahasa Arab, Al-Qanun Fi Al-Tibb karya Ibnu Sina. Sumber: www.pnm.gov.my/manuskrip/ melayu/03koleksi/306_perubatan.htm (Dicapai pada 19 Ogos 2019) Anda akan belajar tentang: perubatan tradisional, perubatan moden dan perubatan komplementari radikal bebas bahan antioksidan produk kesihatan Rencana Sains Apakah kaedah perubatan yang biasa dilakukan di Malaysia? Apakah jenis ubat yang diberikan untuk merawat pesakit? Tahukah anda apa itu radikal bebas? Apakah kesan bahan antioksidan terhadap radikal bebas? Apakah maksud bahan aktif yang terdapat dalam produk kesihatan? Anda akan belajar tentang: Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 203 BAB 10_FA_CR_3.indd 203 16/10/2019 5:31 PM
Perubatan Tradisional, Perubatan Moden dan Perubatan Komplementari 10.1 Apabila kita sakit, kita perlu mendapatkan rawatan perubatan dan mengambil ubat untuk menyembuhkan diri. Apakah kaedah perubatan yang boleh kita lakukan untuk menyembuhkan sesuatu penyakit? Ciri-ciri Perubatan Tradisional, Moden dan Komplementari Terdapat tiga kaedah perubatan yang patut anda ketahui, iaitu perubatan tradisional, perubatan moden dan perubatan komplementari. Bolehkah anda bezakan ketiga-tiga jenis perubatan ini? Perubatan tradisional ialah kaedah perubatan yang menggunakan tumbuh-tumbuhan, haiwan dan bahan semula jadi yang diaplikasikan secara khusus mahupun gabungan bagi diagnosis dan merawat penyakit. Setiap kaum di Malaysia mengamalkan kaedah perubatan tradisional yang tersendiri. Rajah 10.1 menunjukkan ciri-ciri perubatan tradisional. Rajah 10.1 Ciri-ciri perubatan tradisional Rawatan menggunakan bahan semula jadi daripada tumbuhan dan haiwan Aktiviti 10.1 Tujuan: Mengumpulkan maklumat mengenai perubatan tradisional yang diamalkan dalam kalangan masyarakat di Malaysia. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Kumpulkan maklumat daripada pelbagai sumber mengenai perubatan tradisional yang diamalkan dalam kalangan masyarakat di Malaysia. 3. Persembahkan maklumat yang diperoleh dalam bentuk persembahan multimedia. PAK21 Pembentangan Hasil Sendiri ... ... Pembuktian keberkesanan secara pengalaman Kos rawatan yang rendah Diwarisi dan diamalkan turun-temurun Ciri-ciri perubatan tradisional Keberkesanan rawatannya lebih perlahan dan memakan masa 10.1.1 204 BAB 10_FA_CR_3.indd 204 16/10/2019 5:31 PM
10.1.1 Perubatan moden merujuk kepada campuran seni merawat dengan pelbagai bidang ilmu sains yang mempunyai hubungan langsung dengan sains kesihatan dan bioperubatan melibatkan bidang-bidang seperti perubatan klinikal, penyelidikan perubatan dan pembedahan dalam mengubati penyakit dan merawat kecederaan. Rajah 10.2 menunjukkan ciri-ciri perubatan moden. Ciri-ciri perubatan moden Rawatan menggunakan ubat-ubatan sintetik Pembuktian keberkesanan secara klinikal Kos rawatan yang mahal Menggunakan kaedah moden seperti pembedahan, rawatan laser dan radioterapi Rawatannya adalah lebih berkesan dan lebih cepat Rajah 10.2 Ciri-ciri perubatan moden Perubatan komplementari secara praktisnya merujuk kepada kepelbagaian kaedah dalam penjagaan kesihatan yang berasal daripada pelbagai bentuk budaya sejak zaman-berzaman. Kaedah ini merangkumi dua bahagian utama, iaitu produk semula jadi, senaman badan dan minda. Kaedah ini boleh digunakan bersama rawatan moden bagi merawat sesuatu penyakit seperti rawatan kanser. Rajah 10.3 menunjukkan ciri-ciri perubatan komplementari. Ciri-ciri perubatan komplementari Tidak melibatkan pembedahan dan jahitan terhadap tubuh badan Tidak menggunakan ubat-ubatan teraputik, dadah dan bahan sintetik kimia Mengambil kira pandangan pengamal perubatan moden dan tradisional Rajah 10.3 Ciri-ciri perubatan komplementari Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 205 BAB 10_FA_CR_3.indd 205 16/10/2019 5:31 PM
10.1.2 Ubat-ubatan yang digunakan dalam Perubatan Tradisional, Moden dan Komplementari Anda telah mengetahui tiga kaedah perubatan. Mari kita kenali ubat-ubatan yang digunakan dalam perubatan tradisional, moden dan komplementari. Ubat ialah dadah atau bahan yang diambil untuk mengawal kesihatan, merawat atau mencegah penyakit. Ubat dan rawatan ini perlulah didapatkan daripada pihak-pihak yang bertauliah. Ubat tradisional ialah ubat yang diperoleh daripada sumber semula jadi seperti tumbuhan dan haiwan tanpa diproses secara kimia. Ubat ini diamalkan sejak zaman dahulukala. Bagaimanakah tumbuhan atau haiwan ini digunakan dalam merawat penyakit? Namakan beberapa contoh ubat tradisional yang anda tahu. Lendiran daripada daunnya disapu pada kulit untuk mengurangkan kesakitan kulit akibat selaran matahari (sunburn) atau terkena benda panas. Herba yang popular digunakan dalam perubatan tradisional kaum Cina untuk memelihara kesihatan badan. Melegakan bengkak dan sengal-sengal pada badan serta menghilangkan angin dalam badan. Daunnya melegakan sakit kepala dan merawat masalah keguguran rambut. Kulit pokok Cinchona sp. digunakan untuk membuat ubat penyakit malaria. Pokok bunga raya Kuinina Aloe vera (lidah buaya) Ginseng Halia Kerjaya Sains Ahli Farmasi Seorang yang terlatih dalam bidang farmakologi, mempunyai pengetahuan dan kemahiran menyediakan ubat-ubatan. Tumbuhan Ubatan http:// bukutekskssm.my/ Sains/T4/Hlm206_2 Gambar foto 10.1 Ubat-ubatan tradisional INFORMASI Ubat http:// bukutekskssm.my/ Sains/T4/Hlm206_1 INFORMASI 206 BAB 10_FA_CR_3.indd 206 16/10/2019 5:31 PM
10.1.2 Ubat moden ialah ubat yang dihasilkan di dalam makmal untuk kegunaan ramai dan dijual di pasaran secara meluas. Ubat moden disediakan dalam pelbagai bentuk seperti pil, kapsul, pasta, ampaian dan larutan. Bergantung pada penggunaannya, ubat moden dikelaskan kepada tiga jenis, iaitu analgesik, antibiotik dan psikoteraputik. • Ubat ini berfungsi untuk melegakan kesakitan. • Contoh analgesik adalah seperti aspirin, parasetamol dan kodeina. Antibiotik • Ubat ini berfungsi untuk membunuh atau menghalang pertumbuhan bakteria berjangkit. • Ubat ini dihasilkan daripada kumpulan mikroorganisma seperti fungus atau bakteria yang boleh melawan bakteria penyebab penyakit. • Ubat ini boleh dihasilkan melalui sintesis bahan kimia. • Ubat ini perlu dihabiskan mengikut dos yang diberikan untuk memastikan bakteria dihapuskan. • Contoh antibiotik adalah seperti penisilin dan streptomisin. • Ubat ini digunakan untuk merawat pesakit psikiatrik. • Ubat ini tidak boleh diambil sewenang-wenangnya dan perlu mengikut dos yang ditetapkan oleh doktor kerana boleh menyebabkan perubahan perasaan, pemikiran dan kelakuan seseorang. • Ubat ini boleh dikelaskan kepada tiga jenis, iaitu: stimulan − ubat ini merangsang dan mengaktifkan kegiatan otak, badan dan perasaan pesakit; contoh amfetamina antidepresan − ubat ini berfungsi untuk mengawal keadaan kemurungan; contoh imipramin dan amitriptilin antipsikotik − ubat penenang; contoh trankuiliser, barbiturat, dozapin dan haloperidol Analgesik Psikoteraputik Parasetamol http://bukutekskssm. my/Sains/T4/Hlm207 Gambar foto 10.2 Jenis ubat-ubatan moden INFORMASI Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 207 BAB 10_FA_CR_3.indd 207 16/10/2019 5:31 PM
10.1.2 Perubatan komplementari tidak hanya memfokuskan usaha merawat penyakit sahaja tetapi juga memastikan pesakit sihat secara holistik merangkumi fizikal, mental dan emosi. Perubatan komplementari ialah rawatan tambahan yang dilakukan bersama dengan perubatan moden dalam merawat penyakit. Apakah antara amalan perubatan komplementari yang sering digunakan di Malaysia? Kiropraktik tidak menggunakan ubat sebaliknya menggunakan kemahiran ahli kiropraktor untuk membetulkan semula kedudukan tulang menggunakan tangan. Kiropraktik berkesan untuk merawat sakit belakang dan leher, sakit sendi, sakit kepala dan kecederaan sukan. Urut ialah kaedah untuk memanipulasi tisu lembut badan menggunakan tangan, jari dan penumbuk. Urut didapati dapat melegakan keresahan, kesakitan, keletihan, ketegangan otot dan masalah urat saraf. Jarum steril dimasukkan ke dalam titik-titik tertentu pada kulit, yang disebut “titik akupunktur,” dan kemudian dimasukkan secara perlahan dan lembut. Hal ini dapat merangsang sistem saraf untuk melegakan kesakitan. Kiropraktik Urutan tradisional Akupunktur 208 BAB 10_FA_CR_3.indd 208 16/10/2019 5:31 PM
Penggunaan Perubatan Tradisional, Perubatan Moden dan Perubatan Komplementari Perubatan tradisional, perubatan moden dan perubatan komplementari adalah saling melengkapi antara satu sama lain. Setiap kaedah mempunyai kelebihan dan kekurangan masing-masing. Sebagai seorang murid, bolehkah anda menerangkan kelebihan dan kekurangan ketiga-tiga kaedah perubatan tersebut? Jalankan Aktiviti 10.2 bersama rakan-rakan anda. Aktiviti 10.2 Tujuan: Membincangkan mengenai keberkesanan penggunaan perubatan tradisional, moden dan komplementari. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Pilih satu kaedah perubatan, sama ada perubatan tradisional, perubatan moden atau perubatan komplementari. 3. Cari maklumat daripada pelbagai sumber tentang keberkesanan kaedah perubatan yang dipilih dan bincangkan maklumat yang diperoleh. 4. Persembahkan maklumat yang diperoleh dalam bentuk persembahan multimedia. 10.1.2 10.1.3 ... ... PAK21 Pembentangan Hasil Sendiri Gambar foto 10.3 Jenis-jenis perubatan komplementari Ubat yang sesuai diberikan kepada pesakit berdasarkan gejala yang ditunjukkan atau dimaklumkan oleh pesakit seperti demam, rasa sakit atau batuk. Ubat yang diberikan menguatkan keupayaan tubuh melawan penyakit yang menyerang, bukannya menyediakan bahan untuk membunuh kuman penyakit tersebut. Terapi herba menggunakan tumbuhan atau bahagian tumbuhan yang memiliki khasiat untuk mengubati penyakit. Penggunaan herba lebih diyakini oleh orang ramai kerana sumber semula jadi tidak mendatangkan kesan sampingan dan tidak mengandungi kandungan dadah yang memudaratkan kesihatan. Homeopati Terapi herba Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 209 BAB 10_FA_CR_3.indd 209 16/10/2019 5:31 PM
Tujuan: Mengkaji ubat buatan manusia dan ubat daripada sumber semula jadi. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Cari maklumat dari Internet, buku rujukan, majalah dan artikel berkaitan dengan: • kelebihan dan kekurangan vitamin C daripada sumber semula jadi dan buatan • kesan sampingan ubat semula jadi dan buatan 3. Bentangkan hasil dapatan secara Jalan Galeri. ... ... Aktiviti 10.3 10.1.4 Penggunaan Ubatan Buatan Manusia dan Ubatan daripada Sumber Semula Jadi Ubat dihasilkan daripada dua sumber, iaitu sama ada buatan manusia (sintetik) atau daripada sumber semula jadi. Ubat tradisional biasanya diperoleh daripada sumber semula jadi, manakala kebanyakan ubat moden dihasilkan oleh manusia dengan menyediakan sebatian kimia yang mempunyai struktur molekul yang sama atau hampir sama dengan struktur molekul bahan aktif dalam sesuatu ubat tradisional. Jadual 10.1 menunjukkan perbandingan ciri antara ubat-ubatan tersebut. Jadual 10.1 Perbandingan ciri antara ubatan buatan manusia dan ubatan daripada sumber semula jadi Ubat buatan manusia Ubat daripada sumber semula jadi Dihasilkan di makmal dan dikomersialkan secara besar-besaran untuk kegunaan ramai (Contoh: Vitamin C dalam bentuk pil dijual di farmasi) Diperoleh daripada tumbuhan dan haiwan (Contoh: Vitamin C daripada buah) Perlu diambil secara berterusan (biasanya untuk penyakit kronik) atau berhenti apabila telah sembuh Perlu diambil atau diamalkan secara berterusan dalam jangka masa yang lama supaya berkesan Bukti penyembuhan berdasarkan ujian klinikal Bukti penyembuhan melalui kepercayaan dan pengalaman orang terdahulu Berisiko mendapat kesan sampingan jika: • digunakan tanpa nasihat daripada doktor • pesakit tidak mengikut dos yang betul Berisiko mendapat kesan sampingan jika: • digunakan tanpa nasihat daripada doktor • pesakit tidak mengikut dos yang betul PAK21 Jalan Galeri 210 BAB 10_FA_CR_3.indd 210 16/10/2019 5:31 PM
Praktis Formatif Praktis Formatif 10.1 1. Nyatakan tiga kaedah perubatan yang diamalkan pada masa ini. 2. Nyatakan tiga jenis ubat moden dan berikan contoh bagi setiap satunya. 3. Lai Yee dan keluarganya bercuti di Pulau Perhentian. Selepas pulang daripada bercuti, dia mendapati kulitnya menjadi merah dan berasa perit. Apakah ubat tradisional yang dapat membantu merawat kulitnya? Jelaskan jawapan anda. 4. Berikan dua contoh perubatan komplementari dan dua sebab sesetengah pesakit memilih perubatan komplementari. 10.1.5 Kesan Penyalahgunaan Ubat-ubatan Ubat mesti digunakan dengan tujuan yang betul, iaitu untuk menyembuhkan penyakit. Penyalahgunaan ubatan berlaku apabila seseorang menggunakan ubat-ubatan dengan cara yang salah seperti menggunakan ubat bukan untuk tujuan menyembuhkan penyakit dan mengambil ubat tidak mengikut preskripsi doktor. Hal ini mengakibatkan risiko kesan sampingan. Kesan sampingan ialah kesan yang tidak diingini daripada penggunaan ubat. Tujuan: Membincangkan kesan penyalahgunaan ubat-ubatan. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Cari maklumat dari Internet, buku rujukan, majalah dan artikel tentang kesan penyalahgunaan ubat-ubatan disebabkan oleh: • penyalahgunaan dadah • kebergantungan secara berlebihan pada ubat-ubatan • penggunaan ubat tidak mengikut peringkat umur yang ditetapkan • pengambilan ubat yang tidak mengikut dos yang ditetapkan seperti antibiotik, ubat batuk dan parasetamol 3. Hasilkan satu peta minda untuk menunjukkan punca dan kesan penyalahgunaan ubat-ubatan. 4. Tampal hasil kerja kumpulan anda pada papan kenyataan di belakang kelas. ... ... Aktiviti 10.4 Menyebabkan kematian Menyebabkan kesan sampingan yang teruk seperti alahan, muntah, sakit kepala, demam dan pengsan Menyebabkan ketagihan ubat jika diambil secara berlebihan seperti ubat batuk Menyebabkan ubat itu kurang berkesan untuk melawan penyakit. Maka, penyakit yang ingin diubati tidak sembuh Kesan penyalahgunaan ubat-ubatan Rajah 10.4 Kesan penyalahgunaan ubat-ubatan PAK21 Jalan Galeri INFORMASI Penyalahgunaan Ubat http:// bukutekskssm.my/ Sains/T4/Hlm211 Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 211 BAB 10_FA_CR_3.indd 211 16/10/2019 5:31 PM
10.2.1 10.2.2 10.2 Radikal Bebas Definisi Radikal Bebas Akhir-akhir ini, perkataan ‘radikal bebas’ sering kali muncul di dalam surat khabar atau majalah-majalah, disebutkan di dalam iklan di televisyen dan dibahaskan di ceramah-ceramah kesihatan. Tahukah anda apa yang dimaksudkan dengan radikal bebas? Apakah kesannya terhadap kesihatan manusia? Radikal bebas ialah atom atau molekul yang kekurangan satu elektron yang menjadikan atom atau molekul tersebut tidak stabil, reaktif dan cenderung untuk menyerang atom atau molekul lain. Kesan Radikal Bebas terhadap Kesihatan Manusia Proses pengoksidaan ialah tindak balas kimia yang berlaku apabila suatu bahan tindak balas mengalami kehilangan elektron. Proses pengoksidaan yang berlaku secara semula jadi di dalam badan menghasilkan radikal bebas. Keadaan ini mencetuskan tindak balas berantai untuk menghasilkan lebih banyak radikal bebas. Metabolisme dan keradangan adalah antara dua faktor dalaman yang menghasilkan radikal bebas di dalam badan (Rajah 10.5). Terdapat juga faktor luaran yang mempengaruhi jumlah radikal bebas di dalam badan seperti asap rokok, pendedahan kepada radiasi, cahaya matahari dan pencemaran udara (Rajah 10.6). Radikal bebas yang terlalu banyak di dalam badan akan menjejaskan kesihatan manusia. Radikal bebas merosakkan struktur DNA kita dengan mengambil elektron daripada molekul yang membina DNA. Hal ini membentuk bahan karsinogen yang mungkin menyebabkan mutasi dan kanser. Radikal bebas juga: • menyebabkan penyakit seperti penyakit kardiovaskular dan ketidaksuburan • merosakkan buah pinggang, hati dan peparu • menyebabkan penuaan awal seperti wajah berkedut dan rambut beruban Rajah 10.5 Faktor dalaman yang menghasilkan radikal bebas di dalam badan manusia Faktor dalaman Menyebabkan kerosakan DNA Mitokondria Sel darah putih Metabolisme Keradangan Radikal bebas Kekunci: 212 BAB 10_FA_CR_3.indd 212 16/10/2019 5:31 PM
Sisa toksik Sinaran mengion Sinar ultraungu Asap rokok Pencemaran udara Menyebabkan kerosakan DNA Radikal bebas Kekunci: 10.2.2 Tujuan: Mencari maklumat mengenai radikal bebas. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Cari maklumat dari Internet, buku rujukan, majalah dan artikel mengenai: • proses pembentukan radikal bebas • bagaimana radikal bebas boleh terdapat di dalam badan • bagaimana radikal bebas bertindak terhadap sel badan • kepentingan radikal bebas di dalam badan manusia 3. Hasilkan sebuah laporan berdasarkan hasil dapatan anda. ... ... Aktiviti 10.5 Praktis Formatif Praktis Formatif 10.2 1. Apakah radikal bebas? 2. Jelaskan cara radikal bebas terbentuk. 3. Berikan dua punca terdapatnya radikal bebas di dalam badan. PAK21 Membuat Laporan Faktor luaran Rajah 10.6 Faktor luaran yang menghasilkan radikal bebas dan menyerang sel-sel badan manusia Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 213 BAB 10_FA_CR_3.indd 213 16/10/2019 5:31 PM
10.3.1 10.3 Bahan Antioksidan Definisi Bahan Antioksidan Bahan antioksidan ialah sebatian kimia yang diperlukan oleh badan kita untuk melambatkan atau menghentikan proses pengoksidaan. Bahan ini melindungi sel badan daripada kerosakan akibat radikal bebas dan dianggap sebagai barisan pertahanan terhadap risiko mendapat sesetengah penyakit. Badan kita berupaya menghasilkan bahan antioksidan, namun apabila usia meningkat, keupayaan ini akan berkurang. Oleh itu, kita perlu mendapatkan bahan antioksidan melalui makanan. Apakah contoh bahan antioksidan yang terdapat dalam makanan? Beta karotena biasanya ditemui dalam kebanyakan makanan yang berwarna merah, kuning atau jingga seperti lobak merah, mangga dan ubi keledek. Lutein sering dikaitkan dengan mata yang sihat. Bahan antioksidan ini terdapat dalam kuantiti yang banyak dalam sayur-sayuran berdaun hijau seperti bayam, kubis dan brokoli. Likopena ialah bahan antioksidan yang ditemui dalam buah-buahan seperti betik, jambu batu, tembikai, tomato, aprikot, limau gedang dan oren. Vitamin C ialah vitamin larut air yang juga dikenal sebagai asid askorbik. Bahan antioksidan ini terdapat dalam buahbuahan sitrus, bayam, brokoli, kiwi, strawberi, kranberi, kubis, lada hijau dan bijirin. Vitamin E yang juga dikenal sebagai alfa-tokoferol ialah bahan antioksidan yang terdapat dalam pelbagai jenis minyak termasuklah minyak kelapa sawit, minyak germa gandum, minyak jagung dan minyak kacang soya. Bahan ini juga ditemui dalam aprikot, brokoli, kekacang dan mangga. Gambar foto 10.4 Bahan-bahan antioksidan dalam makanan 214 BAB 10_FA_CR_3.indd 214 16/10/2019 5:31 PM
10.3.2 Tindakan Bahan Antioksidan terhadap Radikal Bebas Bahan antioksidan ialah sebatian kimia yang boleh diperoleh dari sintesis kimia atau tumbuhan semula jadi. Apabila bahan antioksidan bertindak balas dengan radikal bebas, sebatian yang lebih stabil akan terhasil dan seterusnya menghentikan proses pengoksidaan. Faktor yang Mempengaruhi Pengoksidaan Makanan Proses pengoksidaan boleh dilihat berlaku kepada makanan yang terdedah kepada udara. Proses ini menyebabkan buah-buahan seperti epal dan pisang menjadi perang apabila dibiarkan terdedah kepada udara. Epal yang baru dipotong Epal yang dibiarkan terdedah kepada udara Gambar foto 10.5 Pengoksidaan pada epal Berdasarkan pengetahuan anda tentang tindakan bahan antioksidan, bagaimanakah proses pengoksidaan makanan dilambatkan? Mari kita jalankan Eksperimen 10.1. Tujuan: Menonton video mengenai tindakan bahan antioksidan terhadap radikal bebas. Arahan: 1. Tonton tayangan video mengenai tindakan bahan antioksidan terhadap radikal bebas. 2. Bincangkan tindakan bahan antioksidan yang dilihat dalam video secara berpasangan. ... ... Aktiviti 10.6 PAK21 Fikir-Pasang-Kongsi Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 215 BAB 10_FA_CR_3.indd 215 16/10/2019 5:31 PM
Tujuan: Mengkaji kesan jenis larutan yang berbeza terhadap pengoksidaan buah epal. Pernyataan masalah: Apakah cara untuk melambatkan proses pengoksidaan buah epal? Hipotesis: Larutan yang mengandungi bahan antioksidan dapat melambatkan proses pengoksidaan buah epal. Pemboleh ubah: (a) dimanipulasikan: Jenis larutan (b) bergerak balas: Perubahan warna hirisan epal (c) dimalarkan: Suhu persekitaran, saiz hirisan Bahan: Buah epal, larutan gula, jus limau, larutan natrium bikarbonat, larutan garam biasa Radas: Piring Petri, bikar, forseps Prosedur: Epal Piring Petri Larutan gula Jus limau Larutan natrium bikarbonat Larutan garam biasa Rajah 10.7 Susunan radas 1. Sediakan empat jenis larutan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 10.7. 2. Potong sebiji epal kepada lima hirisan yang sama besar. Satu daripada hirisan epal itu diletakkan ke dalam piring Petri sebagai kawalan. 3. Dengan forseps, rendamkan setiap hirisan epal yang lain ke dalam larutan gula, jus limau, larutan natrium bikarbonat dan larutan garam biasa masing-masing seperti dalam Rajah 10.7. 4. Selepas satu minit, letakkan hirisan epal daripada empat larutan itu ke dalam piring Petri dan biarkan terdedah kepada udara selama 15 minit. 5. Selepas 15 minit, perhatikan perubahan yang berlaku kepada hirisan epal yang direndamkan ke dalam empat jenis larutan dengan epal yang tidak direndamkan di dalam mana-mana larutan. Keputusan: Jenis larutan Perubahan warna hirisan epal Larutan gula Jus limau Larutan natrium bikarbonat Larutan garam biasa Kesimpulan: Adakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini? Soalan: 1. Hirisan epal yang manakah yang tidak berubah menjadi perang? 2. Bagaimanakah hirisan epal boleh menjadi perang? 3. Apakah bahan yang dapat melambatkan proses pengoksidaan epal? Eksperimen 10.1 Praktis Formatif Praktis Formatif 10.3 1. Apakah maksud bahan antioksidan? 2. Berikan tiga contoh bahan antioksidan yang terdapat dalam makanan. 10.3.3 216 BAB 10_FA_CR_3.indd 216 16/10/2019 5:31 PM
10.4.1 10.4 Produk Kesihatan Bahan Aktif dalam Produk Kesihatan Semua produk kesihatan, sama ada dalam bentuk pil, serbuk atau losen mengandungi bahan aktif yang memainkan peranan dalam memberikan kesan kepada pengguna produk. Apakah maksud bahan aktif? Bahan aktif ialah komponen tertentu di dalam sesuatu produk yang mempunyai kesan terhadap penyembuhan atau pencegahan penyakit. Rajah 10.8 Contoh produk kesihatan berserta label bahan aktif Bahan aktif akan memberikan kesan atau tujuan yang sama walaupun digunakan dalam produk dengan jenama yang berbeza. Kadangkala, dua atau lebih bahan aktif tidak boleh digunakan bersama kerana boleh bertindak balas dan menghasilkan kemudaratan kepada kesihatan. Kini, semakin banyak produk kesihatan dihasilkan dan dijual di pasaran. Namun, adakah semua produk itu baik untuk kesihatan dan dapat menyembuhkan penyakit? Apakah kandungan yang terdapat di dalam produk itu? Bagaimanakah kita dapat mengetahui keberkesanan produk-produk kesihatan ini? Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 217 BAB 10_FA_CR_3.indd 217 16/10/2019 5:31 PM
10.4.2 Penggunaan Produk Kesihatan yang Terdapat dalam Pasaran Kini, permintaan terhadap produk kesihatan semakin tinggi. Mengapakah hal ini berlaku? Namun, orang ramai perlu lebih berhati-hati dalam memilih produk kesihatan yang sesuai. Oleh itu, kita perlulah mendapatkan nasihat daripada doktor perubatan dan sentiasa menyemak label terlebih dahulu sebelum membeli atau menggunakan sebarang produk kesihatan untuk mengelakkan kesan yang tidak diingini. Praktis Formatif Praktis Formatif 10.4 1. Apakah yang dikatakan sebagai bahan aktif dalam produk kesihatan? 2. Berikan dua faktor kewajaran penggunaan produk kesihatan di Malaysia. Aktiviti 10.7 Tujuan: Mengumpulkan maklumat tentang produk-produk kesihatan yang terdapat di pasaran. Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. Terdapat lambakan produk kesihatan dalam pasaran tempatan sekarang ini. Murid digalakkan mengumpulkan maklumat daripada produk kesihatan tersebut. Dengan merujuk kepada portal rasmi Kementerian Kesihatan Malaysia, kenal pasti bahan aktif yang terdapat dalam produk yang dikaji dan kesannya kepada kesihatan. 2. Cari produk berbeza dan bahan aktif berbeza untuk dibuat kajian mengikut situasi di atas. 3. Bentangkan hasil projek yang dilakukan dengan menghasilkan poster atau brosur untuk ditampal pada papan kenyataan di sekitar sekolah dan di dalam kelas. Kadangkala, produk kesihatan seperti suplemen diambil untuk memulihkan penyakit dan mengekalkan kesihatan kita. Produk kesihatan yang baik dapat menjamin tumbesaran yang normal dan meningkatkan daya pencegahan penyakit. Contohnya, pengambilan multivitamin dapat meningkatkan proses tumbesaran kanak-kanak. Gaya hidup masyarakat kini yang sibuk bekerja dan tidak mengamalkan pemakanan yang seimbang menyebabkan produk kesihatan menjadi keperluan demi menjamin kesihatan. Contohnya, pengambilan pil-pil vitamin menjadi pelengkap kepada amalan pemakanan yang tidak seimbang. PAK21 Pembelajaran Berasaskan Kajian 218 BAB 10_FA_CR_3.indd 218 16/10/2019 5:31 PM
Rumusan Produk Kesihatan KIMIA DALAM PERUBATAN DAN KESIHATAN Bahan aktif Bahan Antioksidan Radikal Bebas Kaedah Perubatan Moden Jenis-jenis ubat Kesan penyalahgunaan ubat Tradisional Komplementari Tindakan terhadap radikal bebas Kesan terhadap kesihatan manusia Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 219 BAB 10_FA_CR_3.indd 219 16/10/2019 5:31 PM
Praktis Sumatif Praktis Sumatif 10 1. Gambar foto 1 menunjukkan dua jenis kaedah perubatan. Gambar foto 1 Selepas mempelajari bab ini, anda dapat: 10.1 Perubatan Tradisional, Perubatan Moden dan Perubatan Komplementari Menerangkan ciri perubatan tradisional, perubatan moden dan perubatan komplementari. Menerangkan ubat-ubatan yang digunakan dalam perubatan tradisional, perubatan moden dan perubatan komplementari. Mewajarkan penggunaan perubatan tradisional, perubatan moden dan perubatan komplementari. Menaakul penggunaan ubatan buatan manusia dan ubatan daripada sumber semula jadi dalam perawatan dan penjagaan kesihatan. Merumuskan kesan penyalahgunaan ubat-ubatan. 10.2 Radikal Bebas Mendefinisikan radikal bebas. Menaakul kesan radikal bebas terhadap kesihatan manusia. 10.3 Bahan Antioksidan Memerihalkan bahan antioksidan. Menerangkan tindakan bahan antioksidan terhadap radikal bebas. Menjalankan eksperimen untuk mengkaji faktor-faktor yang mempengaruhi pengoksidaan makanan. 10.4 Produk Kesihatan Menerangkan maksud bahan aktif dalam produk kesihatan. Mewajarkan penggunaan produk kesihatan yang terdapat dalam pasaran. Refleksi Kendiri Refleksi Kendiri Kaedah M Kaedah N Soalan Objektif http://bukutekskssm. my/Sains/T4/K10 KUIZ 220 BAB 10_FA_CR_3.indd 220 16/10/2019 5:31 PM
(a) Apakah jenis kaedah perubatan M dan N? (b) Berikan satu masalah kesihatan yang boleh dirawat menggunakan kaedah M. (c) Berikan tiga jenis ubat yang digunakan dalam kaedah perubatan N dan kegunaan setiapnya. (d) Kaedah perubatan M dikatakan boleh digunakan bersama dengan kaedah perubatan N pada keadaan tertentu. Berikan kewajaran bagi penggunaan kaedah M bersama kaedah N dengan satu contoh yang sesuai. 2. Radikal bebas merupakan salah satu penyebab berlakunya masalah kesihatan pada seseorang individu. (a) Huraikan cara radikal bebas terbentuk. (b) Nyatakan dua faktor pembentukan radikal bebas. (c) Huraikan sebab radikal bebas tidak menjadi masalah pada sesetengah individu tetapi boleh menjadi punca masalah kesihatan pada sesetengah individu yang lain. 3. Gambar foto 2 menunjukkan buah-buahan yang kaya dengan bahan antioksidan. Gambar foto 2 (a) Apakah maksud bahan antioksidan? (b) Jelaskan peranan bahan antioksidan di dalam tubuh badan manusia. (c) Berikan tiga jenis bahan antioksidan dan sumbernya secara semula jadi. Kimia dalam Perubatan dan Kesihatan Bab 10 221 BAB 10_FA_CR_3.indd 221 16/10/2019 5:31 PM
Cabar Cabar Minda 5. Seorang murid Tingkatan 4 mempunyai kulit yang kering dan kusam. Hal ini berlaku kerana beberapa faktor berkaitan dengan amalan pemakanan yang kurang pengambilan bahan antioksidan. Huraikan cara masalah ini boleh dielakkan. Huraian anda hendaklah mengandungi: (a) pernyataan masalah (b) punca berlakunya masalah (c) tiga langkah penyelesaian 6. Kini, terdapat pelbagai produk kesihatan di pasaran. Huraikan kewajaran seseorang individu bagi mendapatkan produk kesihatan berkenaan. 7. Hasnah merupakan seorang pekerja kilang yang mempunyai waktu kerja 12 jam yang sangat memenatkan. Pada pandangan anda, apakah masalah-masalah kesihatan yang mungkin dialami olehnya dan bagaimanakah untuk mengatasinya tanpa mengubah pekerjaannya? Huraian anda hendaklah mengandungi: • masalah-masalah kesihatan yang mungkin dialami • cara penyelesaian bagi setiap masalah kesihatan 4. Rajah 1 menunjukkan salah satu kaedah rawatan perubatan komplementari. Rajah 1 Huraikan kaedah urutan yang digunakan dalam kaedah perubatan ini. 222 BAB 10_FA_CR_3.indd 222 16/10/2019 5:31 PM
Tenaga dan Kelestarian Hidup TEMA Tenaga dan 4 Kelestarian Hidup • Apakah halaju bagi kereta lumba? • Pernahkah anda mendengar istilah inersia? • Apakah pendapat anda tentang penggunaan tenaga nuklear untuk menjanakan tenaga elektrik di Malaysia? 223 TEMA_CR_3.indd 223 01/10/2019 5:40 PM
11 Kata Kunci Jarak Sesaran Laju Halaju Pecutan Graf sesaran-masa Graf halaju-masa Nilai pecutan graviti Jatuh bebas Inersia Daya dan Gerakan Bab 224 BAB11_FA_CR_3.indd 224 31/10/2019 1:45 PM
Kereta Api Elektrik di Malaysia Di Malaysia, pelancaran perkhidmatan tren elektrik (ETS), yang dikendalikan oleh Keretapi Tanah Melayu Berhad (KTMB) telah berjaya menarik semula minat orang ramai untuk kembali menggunakan kereta api sebagai pengangkutan awam mereka untuk ke suatu destinasi. ETS yang bergerak dari Kuala Lumpur boleh tiba di Padang Besar, Perlis dalam tempoh masa 4 jam 15 minit berbanding dengan 12 jam menggunakan kereta api diesel. ETS berkemampuan untuk mencapai kelajuan sekitar 160 km j-1. Mengikut maklumat daripada laman web KTMB, perkhidmatan ETS kini beroperasi dari Padang Besar ke Gemas. Rencana Sains Anda akan belajar tentang: gerakan linear graf gerakan linear pecutan graviti dan jatuh bebas jisim dan inersia Apakah perbezaan antara jarak dengan sesaran? Bagaimanakah laju sesuatu objek dapat ditentukan? Apakah yang akan berlaku kepada penerjun udara jika graviti Bumi hilang secara tiba-tiba? Mengapakah kita terhumban ke hadapan apabila kenderaan yang kita naiki berhenti secara tiba-tiba? Anda akan belajar tentang: 225 Daya dan Gerakan Bab 11 BAB11_FA_CR_3.indd 225 31/10/2019 1:45 PM
NAGESH 11.1 Gerakan Linear Gerakan linear ialah gerakan suatu objek dalam lintasan yang lurus. Rajah 11.1 Contoh-contoh gerakan linear bagi objek Rajah 11.2 Jarak dan sesaran Apakah unit S.I. bagi jarak dan sesaran? Unit S.I. bagi jarak dan sesaran ialah meter (m). HAIKAL Jarak dan Sesaran 11.1.1 Akhir Mula 80 m 113.14 m 80 m U Jarak ialah jumlah panjang lintasan gerakan suatu objek. Jarak = 80 m + 80 m = 160 m Sesaran ialah jarak lintasan terpendek yang menyambungkan dua lokasi dalam satu arah tertentu. Sesaran = 113.14 m arah barat laut 226 BAB11_FA_CR_3.indd 226 31/10/2019 1:45 PM
Jarak dan sesaran merupakan kuantiti yang boleh diukur. Apakah cara untuk mengukur jarak dan sesaran pada peta? Mari kita jalankan Aktiviti 11.1. Tujuan: Mengukur jarak dan sesaran di antara dua lokasi. Bahan: Pembaris, peta lakar Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini secara berpasangan. 2. Lihat peta lakar yang diberikan di bawah. Kg. Paya Pasir Kg. Chenor Kontur Sungai Hutan Pantai berpasir Rumput Paya bakau Padi Kelapa sawit Pokok kelapa Jalan raya Jambatan Tali air Benteng Masjid Skala 20 40 80 60 100 120 140 Sek. Sek. T.A. Kg. Jengka Pekan Juaseh Sungai Jengka Kg. Nerek Kg. Awah T.A. Petunjuk U Sekolah 0 1 2 3 km Rajah 11.3 Peta lakar 3. Ukur jarak dan sesaran di antara lokasi berikut menggunakan pembaris: (a) Kampung Nerek ke Kampung Chenor (b) Kampung Awah ke masjid (c) Kampung Awah ke Kampung Nerek (d) Kampung Jengka ke Kampung Nerek 4. Jarak di antara dua lokasi pada peta boleh diukur berdasarkan skala yang diberikan. Skala ialah nisbah jarak yang mewakili jarak sebenar dari permukaan bumi. Lihat skala pada peta. Gunakan skala untuk menukar jarak lokasi dalam peta lakar ini kepada jarak sebenar. 5. Bincangkan perbezaan antara jarak dengan sesaran di antara dua lokasi yang diperoleh. Aktiviti 11.1 11.1.1 PAK21 Fikir-Pasang-Kongsi Alat untuk Mengukur Jarak http://bukutekskssm.my/Sains/ T4/Hlm227_1 Distance Measuring Wheels http://bukutekskssm.my/Sains/ T4/Hlm227_2 INFORMASI INFORMASI Daya dan Gerakan Bab 11 227 BAB11_FA_CR_3.indd 227 31/10/2019 1:45 PM
11.1.2 Laju Laju ditakrifkan sebagai kadar perubahan jarak. Laju purata pula ialah kadar perubahan jumlah jarak yang dilalui. Laju = Jarak Masa Laju purata = Jumlah jarak Jumlah masa Unit S.I. bagi laju dan laju purata ialah meter per saat (m s–1). • Seorang pelari 100 m akan mengalami perubahan jarak sebaik sahaja memulakan lariannya dari garisan permulaan. • Perubahan jarak bertambah apabila pelari itu semakin jauh dari garisan permulaannya. • Laju pelari itu boleh ditentukan melalui jarak dan masa yang dicatatkan. • Berikut menunjukkan contoh pengiraan laju pelari di atas: Rajah 11.4 Kedudukan pelari yang sedang berlari (a) Laju pelari pada kedudukan A Laju = Jarak Masa = 10 m 2 s = 5 m s–1 (b) Laju pelari pada kedudukan B Laju = Jarak Masa = 50 m 6 s = 8.33 m s–1 10 saat 6 saat 2 saat 0 m 10 m A 50 m B 100 m C • Berikut menunjukkan contoh pengiraan laju purata pelari tersebut: Laju purata = Jumlah jarak Jumlah masa = 100 m 10 s = 10 m s–1 228 BAB11_FA_CR_3.indd 228 31/10/2019 1:45 PM
Halaju Halaju ditakrifkan sebagai kadar perubahan sesaran. Halaju = Sesaran Masa Unit S.I. bagi halaju adalah sama dengan laju, iaitu meter per saat (m s–1). 11.1.2 Rajah 11.5 Kedudukan kereta O 0 m 2 saat 4 m 2 saat 8 m 2 saat 12 m A B C U • Kereta di atas mula bergerak dari titik mula O menuju ke titik akhir C pada sesaran 12 m pada arah timur. Kereta itu mengalami perubahan sesaran. • Halaju kereta boleh ditentukan melalui sesaran dan masa yang dicatatkan oleh kereta untuk sampai ke titik C. • Berikut menunjukkan contoh pengiraan halaju kereta di atas: • Tanda positif dan negatif pada nilai halaju mewakili arah gerakan objek. • Merujuk Rajah 11.5, apabila kereta bergerak ke arah timur, halaju ditulis dengan tanda positif. Halaju objek itu pada arah yang berlawanan ditulis dengan tanda negatif. (a) Halaju kereta dari titik O ke A Halaju = Sesaran Masa = 4 m 2 s = 2 m s–1 ke arah timur (b) Halaju kereta dari titik A ke B Halaju = Sesaran Masa = (8 m − 4 m) 2 s = 4 m 2 s = 2 m s–1 ke arah timur (c) Halaju kereta dari titik O ke C Halaju = Sesaran Masa = 12 m 6 s = 2 m s–1 ke arah timur Daya dan Gerakan Bab 11 229 BAB11_FA_CR_3.indd 229 31/10/2019 1:45 PM
Sesuatu jasad atau objek yang mengalami perubahan halaju dikatakan mempunyai pecutan. Pecutan ditakrifkan sebagai kadar perubahan halaju. Pecutan, a = Perubahan halaju Masa yang diambil = Halaju akhir (v) – Halaju awal (u) Masa yang diambil (t) Unit S.I. bagi pecutan ialah meter per saat per saat (m s–2). Rajah 11.6 Halaju basikal 11.1.2 Pecutan Pecutan, a = Perubahan halaju Masa yang diambil = Halaju akhir (v) – Halaju awal (u) Masa yang diambil (t) = 4 m s–1 − 0 m s–1 5 s = 0.8 m s–2 • Basikal dalam rajah di atas yang berada dalam keadaan pegun mula bergerak dengan halaju seperti yang dinyatakan di atas. Basikal itu dikayuh dengan halaju yang semakin bertambah. • Keadaan ini menunjukkan basikal itu sedang mengalami pecutan. • Berikut menunjukkan contoh pengiraan pecutan bagi basikal di atas: Halaju = 0 m s-1 Halaju = 2 m s-1 Halaju = 4 m s-1 5 saat • Jika brek basikal ditekan, pergerakan basikal menjadi perlahan dan halaju basikal akan berkurang. Keadaan ini menunjukkan basikal itu sedang mengalami nyahpecutan. 230 BAB11_FA_CR_3.indd 230 31/10/2019 1:45 PM
Menyelesaikan Masalah Melibatkan Laju, Laju Purata, Halaju dan Pecutan dalam Kehidupan Harian Penggunaan rumus dapat menunjukkan perubahan laju, halaju dan pecutan sesuatu objek berlaku dengan lebih jelas. Masalah gerakan linear ini juga kerap berlaku dalam kehidupan seharian kita. Laju purata = Jumlah jarak Jumlah masa = 100 m 12.58 s = 7.95 m s–1 a = v – u t a = 10.44 m s–1– 0 m s–1 9.58 s a = 1.09 m s–2 (a) Laju kereta = Jarak Masa = 800 m 65 s =12.31 m s–1 (b) Sesaran = 800 m – 350 m = 450 m (c) Halaju = Sesaran Masa = 450 m 95 s = 4.74 m s–1 (a) Jarak = 100 m + 150 m + 100 m = 350 m (b) Laju purata = Jumlah jarak Jumlah masa = 350 m 60 s = 5.83 m s–1 (c) Sesaran = 150 m ke arah timur (d) Halaju = Sesaran Masa = 150 m 60 s = 2.5 m s–1 ke arah timur 11.1.3 Contoh 3 Berapakah pecutan Usain Bolt jika berlari dari keadaan pegun dan mencecah halaju 10.44 m s–1 di garisan penamat 100 m dalam tempoh 9.58 saat? Contoh 1 Seorang murid telah menyertai acara larian 100 m. Dia telah mencatatkan masa 12.58 saat dalam acara tersebut. Berapakah laju purata lariannya? Contoh 4 S R U T 100 m 100 m 150 m U Syafiq berlari dari titik mula R ke S yang terletak pada jarak 100 m utara dari R. Dia berlari pula ke arah T, 150 m pada arah timur dari S. Dia meneruskan lariannya ke arah U, 100 m pada arah selatan dari T. Jumlah masa yang diambil olehnya ialah 60 saat. Hitungkan: (a) jarak (c) sesaran (b) laju purata (d) halaju Rajah 11.8 Sebuah kereta bergerak dari titik A ke titik B yang berjarak 800 m dalam masa 65 saat. Kemudian, kereta itu berpatah balik dari titik B ke titik C pada jarak 350 m dalam masa 30 saat. (a) Berapakah laju kereta itu pada titik B? (b) Tentukan jumlah sesaran yang dilalui kereta itu. (c) Berapakah halaju kereta itu? A C B Rajah 11.7 Contoh 2 Daya dan Gerakan Bab 11 231 BAB11_FA_CR_3.indd 231 31/10/2019 1:45 PM
Bagaimanakah kita dapat membuat ukuran di atas pita detik untuk menentukan halaju, sesaran dan pecutan bagi suatu objek yang bergerak? Mari kita jalankan Aktiviti 11.2. Tujuan: Menentukan halaju dan pecutan objek menggunakan jangka masa detik. Bahan: Pita detik Radas: Jangka masa detik, landasan, bongkah kayu, troli, pembaris meter, bekalan arus ulang-alik 12 V Prosedur: Bekalan arus ulang-alik Pita detik Landasan Bongkah kayu Troli Jangka masa detik Rajah 11.10 Susunan radas 1. Susun radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 11.10. 2. Hidupkan jangka masa detik dan biarkan troli bergerak menuruni landasan. 3. Kumpulkan pita detik yang diperoleh. Aktiviti 11.2 PAK21 Inkuiri Halaju dan pecutan objek yang bergerak dapat ditentukan melalui aktiviti yang dilakukan di dalam makmal menggunakan jangka masa detik. Jangka masa detik bergetar 50 getaran sesaat (50 Hz). Satu detik ialah sela masa di antara dua titik berturutan pada pita detik (Rajah 11.9). Maka, satu detik mewakili 1 50 saat atau 0.02 saat. 1 detik Rajah 11.9 Pita detik Halaju untuk pita detik yang mempunyai 5 detik boleh dikira menggunakan rumus berikut: 10 cm Arah gerakan Getfoto ialah peranti masa yang digunakan untuk mengukur gerakan yang sangat laju atau pada jangka masa pendek dengan tepat. Getfoto sesuai digunakan untuk menentukan pecutan jatuh bebas, tempoh ayunan bandul atau halaju troli yang meluncur pada trek. Galeri Galeri Sains Sesaran = Panjang pita detik = 10 cm Masa yang diambil = 5 detik × 0.02 s = 0.1 s Halaju = Sesaran Masa yang diambil = 10 cm 0.1 s = 100 cm s–1 Contoh 1 detik 10 detik Arah gerakan Rajah 11.11 Pita detik 11.1.3 232 BAB11_FA_CR_3.indd 232 31/10/2019 1:45 PM
11.1.3 4. Potong pita detik kepada 5 jalur, setiap satu jalur mempunyai 10 detik dan tampalkan secara saling bersebelahan untuk membentuk carta seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 11.12. 5. Rekodkan panjang setiap jalur pita detik itu. 6. Kira halaju setiap jalur pita detik menggunakan rumus berikut: Halaju = Sesaran Masa = Panjang pita detik yang mempunyai 10 detik Masa untuk membuat 10 detik * Masa untuk 1 detik = 0.02 saat 7. Berdasarkan carta pita dalam Rajah 11.12, kira pecutan menggunakan rumus berikut: Pecutan, a = v – u t Halaju awal, u = Halaju pita detik 1 Halaju akhir, v = Halaju pita detik 5 Selang masa, t dari pita detik 1 ke pita detik 5 = (5 – 1) × 0.2 s * Masa untuk 10 detik di dalam satu jalur = 10 detik × 0.02 s = 0.2 s 8. Rekodkan semua kiraan dalam jadual. Pemerhatian: Halaju Jalur pita detik Masa untuk membuat 10 detik (s) Panjang 10 detik (cm) Halaju (cm s–1) 1 0.2 2 0.2 3 0.2 4 0.2 5 0.2 Pecutan Jalur pita detik 1 5 Halaju (cm s-1) Selang masa (s) Pecutan (cm s-2) Soalan: 1. Apakah yang dapat diperhatikan pada pita detik? 2. Adakah panjang setiap jalur 10 detik sama? Apakah inferens yang boleh dibuat berdasarkan pemerhatian anda? Panjang pita detik (cm) Pita 1 2 3 4 5 detik 2 4 6 8 10 1 3 5 7 9 Rajah 11.12 Carta pita detik Daya dan Gerakan Bab 11 233 BAB11_FA_CR_3.indd 233 31/10/2019 1:45 PM
Tujuan: Menjalankan aktiviti mengkaji jenis gerakan dan menentukan halaju dan pecutan sesuatu gerakan menggunakan jangka masa detik. Bahan: Kertas sebak Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Perhatikan rajah di bawah yang menunjukkan tiga keratan pita detik bagi tiga gerakan objek yang berbeza. Arah gerakan 10 cm Arah gerakan 0.4 cm 1.6 cm Arah gerakan 4 cm 6 cm 10 cm A B C D E 8 cm (a) (b) (c) 3. Bincangkan jenis gerakan, halaju dan pecutan bagi setiap pita detik di atas. 4. Bentangkan hasil kerja kumpulan anda di dalam kelas. Aktiviti 11.3 ... ... Praktis Formatif Praktis Formatif 11.1 1. Nyatakan maksud istilah berikut: (a) jarak (b) sesaran (c) halaju (d) pecutan 2. Rajah di sebelah menunjukkan satu keratan pita detik yang ditarik melalui jangka masa detik yang bergetar pada 50 detik sesaat. Berapakah sesaran dan halaju yang ditunjukkan oleh keratan pita detik itu? 11.1.4 10 cm Arah gerakan Jenis Gerakan Linear Jenis gerakan linear boleh ditafsirkan daripada jarak antara titik pada pita detik. Pita detik Jarak antara titik Jenis gerakan Jarak antara titik seragam Halaju seragam Jarak antara 2 titik berturutan bertambah secara seragam Halaju bertambah secara seragam (Pecutan seragam) Jarak antara 2 titik berturutan berkurang secara seragam Halaju berkurang secara seragam (Nyahpecutan seragam) Jarak antara 2 titik berturutan tidak seragam Halaju tidak seragam Arah gerakan Arah gerakan Arah gerakan Arah gerakan Jadual 11.1 PAK21 Meja Bulat 234 BAB11_FA_CR_3.indd 234 31/10/2019 1:45 PM
11.2 Graf Gerakan Linear 11.2.1 Kadangkala, agak sukar untuk kita menerangkan gerakan dalam bentuk perkataan. Oleh itu, kita boleh menggunakan graf untuk menerangkan gerakan sesuatu objek dengan lebih lanjut. Graf gerakan linear digunakan untuk menyampaikan maklumat dan data tentang suatu gerakan. Terdapat dua jenis graf gerakan linear yang perlu anda pelajari, iaitu graf sesaran-masa dan graf halaju-masa. Graf sesaran-masa Graf sesaran melawan masa digunakan untuk menunjukkan sesaran suatu objek yang bergerak berubah dengan masa. Rajah 11.13 menunjukkan graf sesaran melawan masa bagi pergerakan seorang budak lelaki. Bolehkah anda menghuraikan gerakan budak lelaki ini? Sesaran (m) O 50 100 Masa (s) 2 A B C D 8 12 16 Kecerunan graf sesaran-masa = halaju Rajah 11.13 Graf sesaran-masa OA: Kecerunan OA adalah positif dan seragam. • Halajunya adalah seragam. (Budak itu bergerak 50 m dari titik permulaan dengan halaju seragam.) AB: Kecerunan AB adalah sifar. • Halajunya adalah sifar. (Budak itu berada dalam keadaan rehat dari saat ke-2 hingga saat ke-8.) BC: Kecerunan BC adalah positif dan seragam. • Halajunya adalah seragam. (Budak itu bergerak semula sejauh 50 m dengan halaju seragam.) CD: Kecerunan CD adalah negatif dan seragam. • Halajunya adalah negatif dan seragam, iaitu bergerak dalam arah yang bertentangan. (Budak itu berpatah balik sejauh 100 m ke titik permulaan dengan halaju seragam.) 235 Daya dan Gerakan Bab 11 BAB11_FA_CR_3.indd 235 31/10/2019 1:45 PM
Graf halaju-masa Graf halaju melawan masa membolehkan sesaran, halaju dan pecutan sesuatu objek yang bergerak itu ditentukan. Graf halaju melawan masa di bawah menunjukkan gerakan sebuah motosikal yang mula bergerak dari titik O. Cuba anda huraikan pula gerakan yang dihasilkan oleh motosikal tersebut. Halaju (m s–1) O 8 Masa (s) 5 A B C D 10 15 20 Luas di bawah graf halaju-masa = sesaran Kecerunan graf halaju-masa = pecutan Rajah 11.14 Graf halaju-masa OA: Kecerunan OA adalah positif dan seragam. • Halaju motosikal bertambah secara seragam. • Pecutan motosikal adalah seragam. AB: Kecerunan AB adalah sifar. • Halaju motosikal adalah malar. • Pecutan motosikal adalah sifar. BC: Kecerunan BC adalah negatif dan seragam. • Halaju motosikal berkurang secara seragam. • Motosikal bergerak dengan pecutan negatif atau nyahpecutan seragam. CD: Kecerunan CD adalah sifar. • Halaju motosikal adalah sifar (motosikal berada dalam keadaan pegun). • Pecutan motosikal adalah sifar. Tujuan: Melukis dan mentafsir graf gerakan linear bagi: (a) sesaran-masa (b) halaju-masa Bahan: Pensel dan kertas Arahan: 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan. 2. Pilih sampul surat yang berlainan warna yang disediakan oleh guru anda. 3. Bincangkan dan lukiskan bentuk graf berdasarkan situasi yang terdapat di dalam sampul surat yang dipilih dalam kumpulan masing-masing. 4. Persembahkan hasil kerja anda di hadapan kelas. Aktiviti 11.4 11.2.1 PAK21 Pembentangan Hasil Sendiri ... ... 236 BAB11_FA_CR_3.indd 236 31/10/2019 1:45 PM
Menyelesaikan Masalah Numerikal berdasarkan Graf Gerakan Linear 1 Graf di bawah menunjukkan gerakan linear sebuah kereta mainan kawalan jauh. (a) Berapakah sesaran kereta mainan itu selepas 4 saat yang pertama? (b) Berapakah halaju kereta mainan itu dari masa 3 saat hingga masa 5 saat? Penyelesaian (a) Sesaran = 6 m (b) Halaju = kecerunan graf sesaran-masa Halaju kereta mainan = (8 – 4) m (5 – 3) s = 4 m 2 s = 2 m s–1 Sesaran (m) 0 Masa (s) 1 2 3 4 5 6 2 4 6 8 2 Graf di bawah menunjukkan gerakan sebuah motosikal di sepanjang litar yang lurus. (a) Berapakah sesaran motosikal itu selepas 4 saat? (b) Berapakah halaju motosikal itu dari 6 saat hingga 12 saat? Penyelesaian (a) Sesaran = 15 m (b) Halaju = kecerunan graf sesaran-masa Halaju motosikal = (0 – 15) m (12 – 6) s = –2.5 m s–1 Sesaran (m) 0 Masa (s) 1 2 3 4 5 6 2 4 6 8 Sesaran (m) 0 Masa (s) 2 4 6 8 10 12 5 10 15 20 Graf sesaran-masa Rajah 11.15 Rajah 11.16 11.2.1 Daya dan Gerakan Bab 11 237 BAB11_FA_CR_3.indd 237 31/10/2019 1:45 PM
1 Pergerakan sebiji bola boleh diwakili oleh bentuk graf di bawah. (a) Berapakah sesaran yang dilalui oleh bola itu bagi 4 saat pertama? (b) Tentukan pecutan bola tersebut dari masa 8 saat hingga masa 12 saat. Penyelesaian (a) Sesaran = luas di bawah graf (b) Pecutan = kecerunan graf halaju-masa Pecutan bola = (0 – 3) m s–1 (12 – 8) s = –0.75 m s–2 halaju-masa = 4 s × 1 m s–1 = 4 m 2 Graf halaju-masa di bawah menunjukkan pergerakan sebuah motosikal. (a) Tentukan halaju apabila: (i) masa = 4 saat (ii) masa = 8 saat (b) Cari sesaran pada selang masa 0 saat hingga 10 saat. Penyelesaian (a) (i) Halaju pada = 10 m s–1 masa 4 saat (ii) Halaju pada = 15 m s–1 masa 8 saat Halaju (m s–1) 0 Masa (s) 2 4 6 8 10 12 5 10 15 20 (b) Sesaran = luas di bawah graf halaju-masa = luas segi tiga + luas segi empat tepat = [ 1 2 × (6 s)(15 m s–1)] + [(10 s − 6 s)(15 m s–1)] = 105 m Graf halaju-masa Halaju (m s–1) 0 Masa (s) 2 4 6 8 10 12 1 2 3 4 Rajah 11.17 Rajah 11.18 11.2.1 238 BAB11_FA_CR_3.indd 238 31/10/2019 1:45 PM
Praktis Formatif Praktis Formatif 11.2 1. Apakah yang diwakili oleh kecerunan graf dalam graf sesaran-masa? 2. Apakah yang diwakili oleh luas di bawah graf dalam graf halaju-masa? 3. Sebuah kereta mainan bergerak menuruni sebuah landasan licin dan kemudian bergerak lurus melalui permukaan rata yang kasar sehingga kereta mainan itu berhenti. Lakarkan graf halaju-masa yang menerangkan gerakan kereta mainan tersebut. 4. Tafsirkan gerakan objek berdasarkan bentuk graf seperti di dalam rajah di bawah. 11.3 Pecutan Graviti dan Jatuh Bebas 11.3.1 Sesaran (m) 0 Masa (s) Anda telah diperkenalkan dengan istilah daya graviti semasa di Tingkatan 2. Semua objek di sekeliling kita ditarik ke arah pusat graviti Bumi oleh daya graviti Bumi. Daya graviti menyebabkan suatu objek sentiasa jatuh ke bawah. Sesuatu objek seperti buah epal yang jatuh akibat daya graviti Bumi akan mengalami pecutan graviti. Simbol yang digunakan bagi pecutan graviti ialah g. Berapakah nilai g? Bagaimanakah kita dapat menentukan nilai pecutan graviti di dalam makmal? Mari kita jalankan Eksperimen 11.1. Cetusan Cetusan Minda Apakah yang akan berlaku jika tiada daya graviti di Bumi? Beliau berfikir tentang daya yang menyebabkan epal itu jatuh, kemudian beliau sedar bahawa... Epal ini jatuh disebabkan oleh daya graviti! Pecutan Graviti Isaac Newton sedang duduk di bawah pokok epal apabila sebiji buah epal jatuh dari pokok. Kereta mainan Permukaan licin Permukaan rata yang kasar Daya dan Gerakan Bab 11 239 BAB11_FA_CR_3.indd 239 31/10/2019 1:45 PM