FIZIK 1

INSTITUSI LATIHAN
JABATAN TENAGA MANUSIA
KEMENTERIAN SUMBER MANUSIA

MALAYSIA

KERTAS PENERANGAN

NAMA KLUSTER SUBJEK UMUM -

KOD DAN NAMA PH1081 FIZIK 1
MODUL

PENGALAMAN 1.0 ASAS FIZIK
PEMBELAJARAN

NO. TUGASAN 1.1 PENGENALAN FIZIK
BERKAITAN 1.2 KUANTITI FIZIK
1.3 UNIT SI (SISTEM UNIT ANTARABANGSA)
1.4 PENGUKURAN

OBJEKTIF FAHAM ASAS-ASAS FIZIK, KEJURUTERAAN DENGAN
PRESTASI MENGGUNAKAN SAINS KEJURUTERAAN SUPAYA KUANTITI ASAS,
AKHIRAN (TPO) UNIT SI DAN DIMENSI DIIKUTI.

OBJEKTIF DIAKHIR PEMBELAJARAN PELAJAR MESTI BOLEH MENGETAHUI
MEMBOLEH (EO) KONSEP DAN PRINSIP KUANTITI ASAS, UNIT SI DAN DIMENSI
DIIKUTI.

3

1.0 ASAS FIZIK

1.1 Pengenalan fizik

Fizik ialah cabang sains yang mengkaji kejadian-kejadian dan fenomena-fenomena
di alam sekeliling. Untuk memudahkan kajian, ilmu fizik telah dikategorikan kepada
beberapa bidang seperti :

a Ukuran Kajian alat-alat Pengukuran

b Mekanik Kajian gerakan

c Gelombang Kajian bunyi, penghantaran maklumat
dan telekomunikasi

d Optik Kajian cahaya

e Nuklear Kajian tindak balas dalam nukleas
atom

f Elektrik Kajian penggunaan elektrik dan magnet
& Elektromagnetan

g Elektronik Kajian cip-cip elektronik dan sistem
komputer

Bidang fizik telah banyak menyumbang ke arah kemajuan dan mengubah dunia kita.
Antara teknologi fizik telah diaplikasikan termasuk pengangkutan, sistem komunikasi,
internet, industri perubatan, pertanian, penerokaan angkasa lepas dan sebagainya.

Daripada hukum fizik yang diterbitkan ahli fizik, pelbagai alat dapat dicipta seperti
termometer gas, motor, telefon, laser dan banyak lagi. Melalui kajian fizik juga pelbagai
kerjaya yang berorentasikan sains dan teknologi telah terbuka luas seperti bidang
kejuruteraan, penyelidikan, pendidikan, perindustrian, perubatan dan sebagainya.

4

1.2 Kuantiti fizik
Kuantiti fizik ialah kuantiti yang boleh diukur. Contohnya laju, panjang, jisim,

momentum, suhu, arus elektrik dan sebagainya. Setiap kuantiti fizik mesti terdiri daripada
Nilai Berangka (Magnitud) dan Unit. Kuantiti fizik terbahagi pula kepada 2 iaitu Kuantiti
Asas dan Kuantiti Terbitan.

Kuantiti Bukan Fizik ialah sesuatu yang tidak boleh diukur. Contoh kecantikan,
kesetiaan, perasaan dan sebagainya.

1.2.1 Kuantiti asas

Kuantiti asas ialah kuantiti fizik bukan gabungan seperti dalam jadual 1-1.

Jadual 1-1

BIL KUANTITI SIMBOL UNIT UNIT ASAS SIMBOL
UNIT SI
ASAS ASAS (Unit S.I)

1 Panjang l Meter m

2 Jisim m Kilogram kg

3 Masa t Saat s

4 Suhu T Kelvin K

5 Arus Elektrik I Ampere A

1.2.2 Kuantiti terbitan

Kuantiti terbitan ialah yang bukan kuantiti asas seperti jadual 1-2. Suatu kuantiti

terbitan boleh diungkap dalam sebutan kuantiti-kuantiti asas contoh laju ialah kuantiti

terbitan. Ungkapan yang menghubungkan laju kepada kuantiti asas panjang dan masa.

Jadual 1-2

KUANTITI SIMBOL UNIT UNIT-UNIT
BIL ASAS
RUMUS UNIT (Nama Khas)
TERBITAN

1. Daya Jisim x pecutan N Newton Kg m s-2

2. Tenaga Daya x Sesaran J Joule Kg m2 s-2

3. Cas Elektrik Arus x Masa C Coulomb As

4. Kuasa Kerja / Masa W Watt Kg m2 s-3
5. Halaju (v) Jarak / masa - - m s-1

6. Momentum Jisim x Halaju - - Kg m s-1

5

1.2.3 Perbezaan Kuantiti Asas dan Kuantiti Terbitan

Jadual 1-3: perbezaaan kuantiti asas dan terbitan

Kuantiti Asas Kuantiti Terbitan

Tidak boleh ditakrif oleh kuantiti asas yang Diungkapkan daripada kuantiti2 asas secara

lain pendaraban/pembahagian/kedua-duanyA

Unit kuantiti asas dinamai unit asas Unit kuantiti terbitan dinamai unit terbitan

Unit hanya terdiri daripada unit2 asas Unit bukan sahaja terdiri daripada unit asas
sahaja tetapi unit2 yang kompleks dengan nama
khas

1.3 (Unit SI) sistem unit antarabangsa

Penyelarasan unit antarabangsa bermakna bahawa satu sistem unit oleh semua
negara untuk kegunaan sains, perdagangan, dan komunikasi. Pada tahun 1960 dalam
persidangan Berat dan Ukuran Antarabangsa di Paris, negara-negara yang menghadiri
persidangan itu telah mempersetujui bahawa Sistem antarabangsa, SI digunakan sebagai
unit antarabangsa dan antara kelebihan-kelebihan ialah:

i. Untuk memudahkan urusan perdagangan dan perindustrian import-eksport di
antara negara.

ii. Membolehkan pertukaran dan pemindahan teknologi. Contoh teknologi dalam
industri berat di Jepun dan Jerman boleh digunakan di Malaysia.

iii. Membolehkan pertukaran data dan maklumat sains antara badan-badan
penyelidik. Contoh pertukaran formula atau ramuan sesuatu jenis ubat yang
komposisi kandunganya dalam unit tertentu. Kerja atau penyiasatan saintifik
seseorang ahli sains dapat dikongsi oleh ahli-ahli sains yang lain.

iv. Memudahkan komunikasi antarabangsa seperti ketinggian kapal terbang di
langit, pergerakan ombak dan angin, telekomunikasi telefon bimbit dan
gelombang radio.

1.3.1 Unit dan simbol SI
1.3.1.1 Bentuk piawai

6

Nilai berangka sangat besar ditulis dalam bentuk piawai A X 10n dimana 1 A  10
dan n ialah integer positif atau negatif. Penggunaan bentuk piawai adalah untuk mewakili
data supaya kelihatan kemas, ringkas dan mudah dibuat perbandingan. Magnitud kuantiti
fizik biasanya dibundarkan kepada 3 atau 4 angka bererti. Contoh tinggi gunung = 8,848 m
dalam bentuk piawai 8.848 X 103 m. (A=8.848, n=3)

Contoh 1 : Tips 1 :
Angka yang diberi ≥ 10 - Letak titik perpuluhan
7400 = 7.4 x 1000
= 7.4 x 103 selepas angka pertama
dari kiri.
Tips 2 : - Untuk menentukan nombor
- Gerakkan titik perpuluhan ke kuasa bagi angka 10; kira
bilangan angka dalam
kiri, maka nilai n adalah positif nombor tersebut, kemudian
tolak 1.
7400 =7 40 0
= 7.4 x 103

Contoh 2 : Tips 1 :
Angka yang diberi < 1 - Letakkan titik perpuluhan
0.036 = 3.6
100 kepada angka bukan sifar
= 3.6 x 1 yang pertama dari kiri.
100 - Untuk menentukan nombor
= 3.6 x 1 kuasa bagi angka 10, kira
102 bilangan sifar sebelum angka
= 3.6 x 10-2 bukan sifar yang pertama dan
letakkan tanda negatif
Tips 2 : kepada nombor tersebut.
- Gerakkan titik perpuluhan ke
7
kanan, maka nilai n adalah negatif
0.036 = 0 . 0 3 6
= 3.6 x 10-2

1.3.1.2 Imbuhan

Imbuhan digunakan untuk mewakili kuantiti fizik sangat besar atau sangat kecil.
Jadual 1-4 menunjukkan senarai imbuhan dan faktor pendaraban masing-masing. Contoh
1,000 m boleh dinyatakan sebagai 1 km. 1 cm dapat dinyatakan sebagai 0.01 m atau dalam
bentuk piawai 1 X 10-2 m.

Jadual 1-4: Imbuhan dan faktor pendaraban

Imbuhan Simbol Nilai Bentuk Contoh
Piawai

Tera T 1 000 000 000 000 1012 1 Tm = 1 x 1012m

Giga G 1 000 000 000 109 2.2 GW = 2.2 x 109W

Mega M 1 000 000 106 1.6 MJ = 1.6 x 106J

1 Kilo K 1 000 103 5 kg = 5 x 103g
Hekto. h 100 102 4 hg = 4 x 102g
3 da 10 101 3 dag = 3 x 10g
D 0.1 10-1 2 dm = 2 x 10-1m
Deka.
Desi2

SentieP C 0.01 10-2 100cm = 1 x 10-2m
0.001 10-3 3.2 mg = 3.2 x 10-3g
Mili r m 0.000 001 10-6 7 µm = 7 x 10-6m
Mikrot µ 0.000 000 001 10-9 8 nm = 8 x 10-9m
0.000 000 000 001 10-12 2 pm = 2 x 10-12m
u

Nanoak n

Pikor p

a
n unit

Apabila imbuhan ditukar kepada unit asas, faktor pendaraban setara digunakan.

Contoh 3 :
Pertukaran imbuhan kepada unit asas, nyatakan jawapan dalam bentuk piawai
a). 0.07 cm tukar kepada unit (m)
b). 0.43 ns tukar kepada unit (s)

8

Penyelesaian : x Faktor Pendaraban

Imbuhan

a). 0.07 cm = 7 X 10-2 cm b). 0.43 ns = 4.3 X 10-1 ns
= 4.3 X 10-1 X 10-9 s
= 7 X 10-2 X 10-2 m = 4.3 X 10-10 s

= 7 X 10-2 X 10-2 m

= 7 X 10-4 m

Unit Asas

Contoh 4 :
Pertukaran unit asas kepada imbuhan, nyatakan jawapan dalam bentuk piawai
(a) 4350 m dalam unit kilometer (km) dan
(b) 79 A dalam unit TA.

Penyelesaian : ÷ Faktor Pendaraban

Unit Asas

a. 4350 m = 4350 ÷ 103 km
= 4350 X 10-3 km
= 4.35 km

Imbuhan

b. 79 A = 79 ÷ 1012 TA
= 7.9 X 10 X 10-12 TA
= 7.9 X 10-11 TA

9

Oleh itu Kesimpulan bagi pertukaran unit :
X Faktor Pendaraban

Imbuhan Asas

÷ Faktor Pendaraban

1.4 Pengukuran
Semua ukuran dalam sains merupakan anggaran nilai yang sebenar. Apabila
menggunakan satu alat pengukur untuk mendapatkan suatu anggaran yang munasabah,
beberapa bacaan diambil.

1.4.1 Pembaris
Apabila pembaris meter digunakan, ralat paralaks dapat dielakan dengan menegakan
pembaris supaya skalanya bersentuhan dengan objek. Pembaris meter adalah lebih peka
daripada satu pita pengukur sebab nilai sengatan terkecil pembaris, 0.1 cm adalah lebih
kecil daripada ilai sengatan terkecil pita pengukur, 0.5 cm. Contoh pembaris seperti Rajah 1-
1.

Rajah 1-1: Pembaris

1.4.2 Tolok mikrometer
Mikrometer merupakan alat pengukur jitu, lazimnya digunakan dalam bengkel mesin

kerana ia dapat mengukur ukuran-ukuran yang paling kecil dengan tepat. Mikrometer boleh
didapati dalam unit metrik dan inci. Biasanya ukuran paling kecil yang boleh dibaca oleh

10

mikrometer ialah 1/100 milimeter (0.01 mm). Terdapat juga mikrometer yang dilengkapi
dengan skala vernier dan ia boleh memberikan bacaan yang lebih kecil iaitu 1/1000
milimeter (0.001 mm). Mikrometer inci pula boleh membaca sehingga 1/1000 inci (0.001
inci) dan 1/10 000 inci (0.0001 inci) seperti di Rajah 1-2.

Rajah 1-2: Tolak mikrometer
1.4.3 Angkup Vernier

Angkup Vernier merupakan alat pengukur jitu dan boleh mengukur dengan tepat
sehingga kepada ukuran sama ada 0.05 mm atau 0.02 mm. Alat ini lazimnya digunakan
didalam bengkel mesin. Angkup Vernier mempunyai dua skala utama dan skala Vernier.

Rajah 1-3:Angkup Vernier

11

Badannya berbentuk seperti sebilah pembaris keluli yang mempunyai senggatan
dalam unit metrik atau inci. Senggatan ini dinamakan skala utama. Panjang badan ini
menentukan saiz angkup Vernier. Plat vernier mempunyai skala vernier dan boleh digerak-
gerakkan di sepanjang badan. Rahang terdiri daripada rahang tetap dan rahang gelangsar.
Rahang tetap merupakan sebahagian daripada badan yang bengkok, manakala rahang
gelangsar merupakan sebahagian daripada plat vernier yang boleh bergerak bersama-
samanya iaitu selari dengan rahang tetap. Permukaan di antara kedua-dua rahang ini
merupakan muka ukuran bagi angkup vernier. Apabila muka ukuran ini bersentuh,
bacaannya ialah sifar dan angka sifar pada skala vernier sejajar dengan angka sifar pada
skala tetap.

1.4.4 Jam Randek
Jam randek digunakan untuk mengukur selang masa yang singkat. Terdapat

beberapa jenis jam randek, umpamanya jam randek meja, jam randek tangan jenis analog
dengan 30 saat dalam satu pusingan atau 60 saat dalam satu pusingan, dan jam randek
tangan jenis digital. Sebelum menggunakan setiap jenis jam randek, tekan tombol atau tuas
kembali ke sifar untuk memulangkan jarum atau bacaan jam sifar.Jam randek seperti Rajah
1-4.

Rajah 1-4:Jam randek

12

1.4.5 Termometer
Termometer merkuri yang biasanya digunakan dalam makmal sekolah. Ia

menggunakan prinsip pengembangan dan pengecutan merkuri dengan perubahan suhu.
Skalanya adalah daripada -10oC hingga 110oC. Kepekatan termometer ini adalah hingga
1oC. Suatu termometer dapat bertindak balas dengan cepat jika dinding bebuli kaca adalah
nipis. Termometer seperti di Rajah 1-5.

Rajah 1-5: Termometer
1.4.6 Alat penimang

Alat penimbang digunakan untuk menimbang bahan. Alat penimbang terdiri daripada
pelbagai jenis iaitu jenis dacing, scale dan digital. Alat penimbang yang sekarang banyak
digunakan adalah berbentuk digital. Penimbang secara manual jarang digunakan kerana
alat penimbang secara digital lebih tepat bacaannya. Sekarang zaman sains dan teknologi
mempunyai pelbagai jenis alat penimbang. Alat penimbang yang digunakan adalah jenis
digital. Di mana bacaan akan dipaparkan di skrin alat penimbang tersebut. Ianya mudah,
cepat dan tepat dari bacaanya seperti Rajah 1-8.

Rajah 1-6: Penimbang digital

13

1.4.7 Multimeter

Meter digunakan sebagai alat ukur dan alat uji. Ia digunakan untuk menyukur
sesuatu kuantiti seperti arus, voltan dan rintangan pada satu-satu litar elektronik. Kuantiti-
kuantiti tersebut diukur dengan menggunakan tiga alat ukur yang berlainan seperti meter
volt, meter ampere dan meter ohm. Terdapat pelbagai jenis meter mengikut kegunaannya:

i. Ohm Meter ( Ω ) - menyukat kerintangan pada perintang
menyukat kuantiti voltan bekalan
ii. Volt Meter (V) - menyukat kuantiti arus yang mengalir pada
sesuatu litar
iii. Ampere Meter / Ammeter (A) -

penunjuk US magnet
kutub ladam
pegas
rambut gegelung yang
membawa arus

teras
besi
lembut

Rajah 1-8 Binaan Asas Meter Gegelung Bergerak

14

LATIHAN
1. Takrifkan Kuantiti Fizik dan Kuantiti Bukan Fizik.
2. Takrifkan Kuantiti Asas dan Kuantiti Terbitan.
3. Nyatakan perbezaan diantara Kuantiti Asas dan Kuantiti Terbitan.
4. Antara ukuran berikut, manakah yang paling panjang ?

(i) 6.91 X 107 mm (ii) 6.91 X 1031 m (iii) 6.91 X 1012 µm (iv) 2.91 X 104 cm

5. Terbitkan unit-unit SI bagi kuantiti terbitan berikut berdasarkan rumus yang diberi

(i) Laju (ii) Pecutan (iii) Momentum (iv) Daya

6. Tukarkan imbuhan berikut :

(i) 7.52 ms = _ ks (ii) 13.4 Mg = _ mg

7. Nyatakan ukuran berikut dalam unit yang ditetapkan ;

i. 5.67 Gm = m

ii. 39.2 km = µm

iii. 7.91 ms = ns

iv. 14.64 Ms = ds

8. Tukarkan ukuran berikut dalam unit yang dinyatakan

i. 25 km2 = m2

ii. 440 mm3 = _ m3

iii. 37 g cm-3 = kg m-3

iv. 12 km minit-1= m s-1

15