2.2 Tekanan Atmosfera Bab 2 Tekanan Fizik Tingkatan 5 KSSM Belajar bersama : Cikgu Najwa
Standard Pembelajaran : Murid dapat : 2.2.1 memerihalkan tentang tekanan atmosfera. 2.2.2 berkomunikasi tentang nilai tekanan atmosfera. 2.2.3 menyelesaikan masalah dalam kehidupan harian yang melibatkan pelbagai unit tekanan. 2.2.4 memerihalkan kesan tekanan atmosfera ke atas objek pada altitud tinggi dan aras kedalaman di bawah laut.
01 03 Istilah penting : Tekanan atmosfera Barometer merkuri Barometer Fortin Barometer Aneroid Pascal (Pa) mm Hg m H2O milibar (mbar) Altitud tinggi Kedalaman lampau Konsep 04 02 Alat pengukur tekanan Unit Tekanan Kesan tekanan
Konsep Tekanan Atmosfera 1
Imbas seketika… Kesan kewujudan tekanan atmosfera
Di sekeliling bumi, terdapat lapisan udara yang terdiri daripada pelbagai jenis gas. Lapisan udara ini mempunyai berat dan mengenakan tekanan ke atas permukaan Bumi termasuk semua objek di dalamnya. Tekanan ini disebut sebagai tekanan atmosfera.
—Tekanan Atmosfera “Tekanan yang disebabkan oleh berat lapisan udara atmosfera yang bertindak ke atas permukaan bumi.”
Atmosfera Bumi - Udara yang membentuk atmosfera bumi melanjut sehingga suatu jarak yang jauh dari permukaan bumi - Berat udara mengenakan suatu tekanan yang tinggi kepada semua objek di bumi
- Tekanan atmosfera bertindak pada semua arah - Tekanan atmosfera berkurang dengan altitud - Purata tekanan atmosfera pada paras laut dikenali sebagai satu tekanan atmosfera (1 atm) - Satu tekanan atmosfera piawai (1 atm) berupaya menyokong turus merkuri setinggi 760 mm. 760 mm
Nilai & Alat pengukur Tekanan Atmosfera 2
- Boleh ditentukan menggunakan barometer merkuri Nilai Tekanan Atmosfera - Sebuah barometer merkuri : - terdiri daripada sebatang tiub kaca 1 m panjang - mengandungi merkuri - Apabila penutup dikeluarkan, turus merkuri di dalam tiub kaca jatuh sehingga suatu ketinggian tertentu dan kekal pada ketinggian tersebut. - Tekanan atmosfera yang bertindak ke atas permukaan merkuri dalam mangkuk menyokong turus merkuri itu. - Ketinggian turus merkuri bergantung pada magnitud tekanan atmosfera.
Nilai Tekanan Atmosfera (sambungan) - Nilai tekanan atmosfera dinyatakan dalam sebutan nilai ketinggian turus merkuri itu. - Contoh : Ketinggian turus merkuri, h = 760 mm tekanan atmosfera, Patm = 760 mm Hg = 0.76 x (1.36 x 104 ) x 9.81 Tekanan atmosfera, Patm = h ρ g = 101 396.16 Pa = 101 396 Pa - Nilai tekanan atmosfera boleh berubah mengikut : - perubahan cuaca - perubahan altitud Ketumpatan merkuri, ρ = 1.36 x 104 kg m-3 = 0.76 m
- Barometer merkuri yang boleh mengukur tekanan atmosfera Barometer Fortin - Alat yang mempunyai kejituan yang tinggi - Mempunyai ketinggian hampir satu meter - Kegunaan : untuk mengukur tekanan atmosfera di pusat kaji cuaca
- Berfungsi secara mekanikal Barometer Aneroid - Terdiri daripada kotak logam separa vakum - Berupaya mengubah saiz apabila terdapat perubahan tekanan atmosfera - Perubahan kecil pada isi padu kotak logam akan digandakan oleh satu sistem mekanikal untuk menggerakkan penunjuk barometer itu. - Digunakan untuk memperoleh bacaan atmosfera dengan cepat : - rumah - kapal - pesawat udara
Perbezaan antara Barometer Fortin dan Barometer Aneroid Barometer Fortin Barometer Aneroid Penentuan nilai tekanan atmosfera Perubahan ketinggian turus merkuri Perubahan isi padu kotak logam separa vakum Saiz Besar - Sukar dibawa ke mana-mana Kecil - Mudah alih Tempoh masa untuk bacaan diambil Lama Secara langsung Kejituan Lebih tinggi Jitu sehingga ±0.1 mm Hg Lebih rendah Jitu sehingga ±1 mm Hg
Unit Tekanan Atmosfera 3
Unit Tekanan Pascal mm Hg m H20 milibar (Pa) (mbar)
Unit Tekanan : Pascal (Pa) • Unit S.I. bagi tekanan • Digunakan dalam bidang sains • Nilai tekanan perlu dinyatakan dalam unit Pa sebelum diganti ke dalam rumus Fizik • Tekanan atmosfera di puncak Gunung Kinabalu ialah 100 800 Pa
Unit Tekanan : mm Hg • Unit manometrik bagi tekanan • Digunakan dalam bidang perubatan, meteorologi, penerbangan dan sains • Tekanan darah 120/80 yang dicatat oleh doktor adalah dalam unit mm Hg
Unit Tekanan : m H2O • Unit metrik bagi tekanan • Digunakan untuk tekanan air dalam laut, takungan air dan empangan • Tekanan air dalam Empangan Bakun ialah 150 m H2O
Unit Tekanan : milibar (mbar) • Unit metrik yang kecil • Digunakan dalam bidang meteorologi • Setara dengan unit hectopascal (hPa) 1 milibar = 1 hPa • Tekanan atmosfera ialah 1 013 mbar
Penukaran unit tekanan
Penyelesaian : Contoh 1 Bacaan tekanan darah seorang pesakit ialah 160/100. Berapakah tekanan 160 mm Hg dalam unit Pa ? [ Ketumpatan Hg, ρ = 1.36 x 104 kg m-3 dan pecutan graviti, g = 9.81 m s-2 ]
Penyelesaian : Contoh 2 Tekanan maksimum yang boleh ditahan oleh sebuah tembok di tepi laut ialah 3.6 x 105 Pa. Berapakah tekanan maksimum itu dalam unit m H2O ? [ Ketumpatan H2O, ρ = 1.00 x 103 kg m-3 dan pecutan graviti, g = 9.81 m s-2 ]
Kesan Tekanan Atmosfera 4
Kesan Tekanan Atmosfera pada Altitud Tinggi & Kesan Tekanan pada Kedalaman Lampau di Bawah Permukaan Laut
Tekanan Atmosfera pada Altitud tinggi Pada altitud yang semakin tinggi : • Udara semakin nipis, tekanan atmosfera semakin rendah
Tekanan Atmosfera pada Altitud tinggi Pada altitud yang semakin tinggi : • Udara semakin nipis, tekanan atmosfera semakin rendah • % oksigen dalam udara semakin berkurang Kesan ke atas manusia dalam keadaan altitud tinggi : • Kadar pernafasan meningkat • Penyerapan oksigen dalam paru-paru berkurang • Kadar metabolisme meningkat • Hilang selera makan • Dehidrasi • Fikiran menjadi tidak jelas
Tekanan Atmosfera pada Altitud tinggi Penyesuaian dan tindakan yang perlu diambil : Pendaki gunung : • Membuat persediaan dan latihan fizikal sebelum mendaki • Menyediakan peralatan seperti jam tangan pintar yang boleh mengukur : • Ketinggian altitud • Tekanan darah • Suhu badan • Mendaki dengan perlahan • Minum air walaupun tidak dahaga Kapal terbang : • Meninggikan tekanan kabin kapal terbang sehingga hampir sama dengan tekanan pada aras laut • Mengitar semula udara di dalam kabin supaya segar dan mengandungi aras oksigen yang mencukupi • Mengingatkan penumpang minum air yang mencukupi untuk mengelakkan dehidrasi semasa penerbangan jarak jauh
Tekanan Atmosfera pada Altitud tinggi • Di puncak Gunung Kinabalu : * Patm adalah kira-kira 60% daripada Patm aras laut • Pada aras penerbangan pesawat udara komersial : * Patm adalah ¼ daripada Patm aras laut • Angkasa lepas : * Ruang di luar atmosfera bumi * P hampir sifar * Perlu penyesuaian dalam kapal angkasa yang membawa angkasawan Galeri Maklumat
Tekanan pada Aras Kedalaman Lampau di bawah permukaan laut Pada aras kedalaman yang semakin lampau di bawah permukaan laut : • Pair bertambah dengan hair • Penambahan h sebanyak 10 m : peningkatan Pair sebanyak 1 atmosfera • P yang dialami ialah Pair dan Patm
Tekanan pada Aras Kedalaman Lampau di bawah permukaan laut Kesan ke atas manusia dalam keadaan aras kedalaman lampau : • Tisu badan menyerap gas nitrogen yang berlebihan • Gas nitrogen melarut ke dalam darah • Fikiran menjadi tidak jelas • Pembentukan gelembung nitrogen dalam tisu atau salur darah jika tekanan dikurangkan dengan terlalu cepat.
Tekanan Atmosfera pada Aras Kedalaman Lampau di Bawah Permukaan Laut Penyesuaian dan tindakan yang perlu diambil : Penyelam : • Membuat latihan fizikal sebelum menyelam • Memakai sut penyelam • Naik semula dengan perlahan Kapal selam : • Badan kapal selam diperbuat daripada keluli atau titanium • Tekanan kabin kapal selam dikawal • Tangki oksigen atau alat penjana oksigen melalui proses elektrolisis disediakan
Aplikasi Tekanan Atmosfera Penyedut minuman Penyedut getah Picagari Pembersih vakum
Tekanan Atmosfera Alat : - Barometer merkuri - Barometer Fortin - Barometer Aneroid Unit tekanan : - Pa - mm Hg - m H2 O - mbar Kesan tekanan atmosfera : - Altitudtinggi - Kedalaman lampau
Selesaikan misi…
CREDITS: This presentation template was created by Slidesgo, including icons by Flaticon, and infographics & images by Freepik Terima Kasih Selamat Maju Jaya