BAB 1 PENGUKURAN 2021 GURU MATA PELAJARAN ZARIATI AIZAN KELAS 5 ASPIRASI

TEMA 1:
ASAS FIZIK

Bab 1:
Pengukuran

STANDARD PEMBELAJARAN

1.1 KUANTITI FIZIK 1.2 PENYIASATAN SAINTIFIK

1.1.1 Menerangkan kuantiti fizik 1.2.1 Mentafsir bentuk-bentuk graf untuk

1.1.2 Menerangkan dengan menentukan hubungan antara dua
contoh kuantiti asas dan kuantiti fizik.
kuantiti terbitan.
1.2.2. Menganalisis graf untuk mendapatkan
1.1.3 Memerihalkan kuantiti rumusan siasatan.
terbitan dalam sebutan
kuantiti asas dan unit 1.2.3 Menjalankan penyiasatan saintifik dan
asas S.I. menulis laporan lengkap melalui
eksperimen bandul ringkas
1.1.4 Menerangkan dengan
contoh kuantiti skalar
dan kuantiti vektor.

1

1.1

Dalam pembelajaran fizik, kita perlu menjalankan
siasatan. Kita mengumpulkan maklumat melalui
pemerhatian dan membuat pengukuran. Kita
mengukur pelbagai jenis kuantiti.

Apakah itu kuantiti fizik?

Kuantiti fizik ialah kuantiti yang boleh diukur.

Aktiviti 1 Kuatiti Asas Alat S.I. Unit
Tujuan : Mengkaji kuantiti asas Panjang, l pengukur Meter, m
1. Anda dibekalkan sebongkah kayu. Gunakan Pembaris

pembaris yang sesuai untuk menentukan: Jisim, m Neraca tuas Kilogram,
Neraca tiga Kg

alur

Kuantiti fizik Ukuran

Masa, t Jam randik Saat, s

(a) Tebal 2.40 cm

Arus elektrik, I Ammeter Ampere, A

(b) Luas 2.4 cm x 3.2 cm Suhu, T Termometer Kelvin, K
(c) Isipadu = 7.68 cm2

2.4 cm x 3.2 cm x 1.5 cm Keamatan Candela, cd
= 11.52 cm3 berluminositi, Iv

2. Tentukan jisim bongkah kayu itu. Apakah unit Kuantiti bahan,n mol
yang digunakan?
0.5 kg. Unit Kg.

3. Di antara kuantiti yang telah ditentukan itu: Apakah itu kuantiti terbitan?

kuantiti yang boleh diukur Tebal / Panjang Gabungan kuantiti asas secara pendaraban,
terus jisim Akptievmitib3a/hAacgtiviaitny a3t:au kedua-dua operasi ini.

Kuantiti ditentukan dengan Luas
menggunakan kaedah isipadu
menghitung
Tentukan unit bagi kuantiti terbitan berikut.

1. Luas = panjang x lebar A = l2

Apakah itu kuantiti asas? m x m = m2

Kuantiti yang tidak boleh ditakrifkan atau 2. Isipdu = panjang x lebar x tinggi V = l3
diterbitkan dalam kuantiti asas yang lain.

Aktiviti 2 : m x m x m = m3 ρ=m
Perhatikan gambar-gambar berikut. Senaraikan V
kuantiti fizik yang diukur, alat pengukur yang 3. Ketumpatan = jisim
digunakan serta unit pengukuran yang terlibat dalam isipadu
setiap gambar.
Kg = kgm-3
m3

4. Halaju = sesaran v=s
masa t

m = ms-1
s

5. Momentum = jisim x halaju p = mv
kg ms-1

2

6. 6. Pecutan = perubahan halaju a = (v – u)
7. masa t

ms-1 = ms-2 Beri definasi kuantiti skala dan vektor
s

7. Daya = jisim x pecutan F = ma Kuantiti scalar Kuantiti vektor
kg ms-2 = Newton = N Kuantiti fizik yang Kuantiti fizik yang
mempunyai magnitud mempunyai magnitud
8. Tekanan = Daya P = F sahaja. dan arah

luas A

N = N m-2 = Pascal = Pa

m2 Aktiviti 3
1. Kaji penerangan peristiwa berikut dengan teliti
9. Kerja = daya x sesaran W = Fs
Nm = Joule = J dan tentukan peristiwa mana yang memerlukan
magnitude, atau kedua-duannya untuk
10. Kuasa = Kerja P = W menentukannya.

masa t Penerangan peristiwa Magnitud Arah

J = J s-1 = Watt = W

s Berjalan 500 m dan anda X
akan jumpa kedai
11. Cas, Q Q = Arus x masa = It
As = Coulomb = C Berjalan 500 m ke kiri dari X X
simpang dan anda akan
Latihan 1 / Exersise 1 jumpa kedai
1. Pemanjangan spring berkadar terus dengan daya
Suhu bilik ini ialah 25 ⁰C. X
regangan yang bertindak ke atas spring. Ianya
ditunjukkan melalui formula: Lokasi Ayer Hitam ialah X X
60 km ke barat daya
F = kx di mana F = daya (unit N) Johor Bahru.
k = pemalar spring
x = regangan spring (unit m) Kuasa mentol ialah 80 W. X

tentukan unit bagi pemalar spring, k. 2. Beri contoh kuantit skalar dan vector.

F = kx Kuantiti skalar Kuantiti vector
k = F/x

= N/m = N m-1

Jarak Sesaran
Laju Halaju
Jisim Pecutan
Kuasa Momentum
Tenaga Tekanan
Masa Daya
Suhu

3

1.2 Jenis graf: garis melengkung tidak melalui asalan dan
kecerunan negatif
Mentafsir bentuk-bentuk graf untuk menentukan Tafsiran graf: y berkurang dengan x
hubungan antara dua kuantiti fizik.
Jenis graf: Garis melengkung dengan kecerunan
Graf diplot untuk mentafsir bentuk graf dan negatif yang tidak memintas paksi.
seterusnya menentukan hubungan antara dua Garis lurus y melawan 1/x melalui asalan dan
kuantiti fizik. kecerunan positif.
Tafsiran graf: y berkadar songsang dengan x.
Aktiviti 4
Tujuan: Membincangkan bentuk graf yang Jenis graf: garis
menunjukkan hubungan antara dua kuantiti fizik lurus

Jenis graf: Tafsiran graf:
Garis: lurus Arus, I berkadar
Lalu asalan: ya terus dengan voltan,
Kecerunan: positif V
Jenis graf: garis
Tafsiran graf: melengkung
y berkadar terus
dengan x. Tafsiran graf:
kecerunan graf Arus bertambah
m = y2 – y1 dengan Voltan

x2 – x1 Jenis graf: garis
Persamaan garis lurus tidak melalui
lurus y = mx asalan dan
Jenis graf: kecerunan negatif
Garis: lurus Tafsiran graf:
Lalu asalan: Tidak m = - 2/0.6
Kecerunan: positif
= - 3.33 VA-1
Tafsiran graf: c=3V
y bertambah secara V = -3.33I + 3
linear dengan x.
m = y2 – y1 4

x2 – x1
pintasan paksi-y: c
y = mx + c
Jenis graf:
Garis: lurus
Lalu asalan: tidak
Kecerunan: negatif

Tafsiran graf:
y berkurang secara
linear dengan x
m = - (y2 – y1)

x2 – x1
pintasan paksi-y: c
y = -mx + c

Jenis graf: Garis melengkung melalui asalan dan
kecerunan positif
Tafsiran graf: y bertambah dengan x

Jenis graf: 3. Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk
Garis lengkung menyiasat hubungan antara kedalaman bongkah
dengan kecerunan kayu, h yang tenggelam dalam cecair dan jisim
negatif berslot, m yang diletakkan di atas bongkah kayu
tersebut. Keputusan eksperimen ditunjukkan
Tafsiran graf: dalam graf h lawan m
rintangan berkadar (i) Nyatakan hubungan antara h dan m.
songsang dengan h berkadar terus dengan m
diameter dawai (ii) Tentukan nilai h apabila m = 0.20 kg.
Tunjukkan pada graf bagaimana anda
Jenis graf: menentukan nilai h.
Garis lurus melalui h = 0.022 m
asalan
(iii) Hitungkan kecerunan, k bagi graf itu.
Tafsiran graf: Tunjukkan pada graf itu bagaimana anda
Rintangan berkadar menghitung k.
terus dengan k = 0.078 – 0 m = 0.13 mkg-1
1/diameter 0.6 – 0 kg
@ Rintangan
berkadar songsang 5
dengan diameter
dawai.

Menganalisis Graf untuk Mendapatkan Rumusan
Siasatan

Aktiviti 5
Tujuan: Lima perkara dalam menganalisis graf

1. Lengkapkan jadual di bawah bagaimana
menganalisis graf

1. Menyatakan hubungan antara dua pemboleh
ubah yang diberi

2. Menentukan kuantiti fizik yang diwakili oleh
kecerunan graf

3. Menentukan luas di bawah graf yang mewakili
suatu kuantiti fizik

4. Menentukan nilai kuantiti fizik secara interpolasi
5. Membuat ramalan melalui ekstrapolasi.

2. Seorang murid menjalankan eksperimen untuk
menyiasat hubungan haba diserap, Q dan
perubahan suhu, ϴ, bagi air yang berjisim tetap.
Keputusan eksperimen ditunjukkan oleh graf Q
melawan ϴ dalam Rajah 2.

(i) Nyatakan hubungan antara Q dan ϴ.
Q berkadar terus dengan θ.

(ii) Tentukan nilai Q apabila ϴ = 1.25⁰C. Tunjukkan
pada graf itu bagaimana anda menentukan
nilai Q.
Q = 2 500 J

(iii) Hitung kecerunan, k, bagi graf Q melawan ϴ.
Tunjukkan pada graf bagaimana anda
menentukan nilai k.
k = 4000 – 0 = 2000 J/⁰C
2-0

4. Seorang murid menjalankan eksperimen Aktiviti 6
untuk menyiasat hubungan di antara beza Tujuan: Memplot graf daripada set data yang diberi
keupayaan, V, dengan arus, l, bagi tiga sel dan menganalisis graf
kering yang disusun selari,
(i) Apakah yang berlaku kepada V apabi/a I Seorang pelajar menjalankan eksperimen dengan
benambah? susunan radas yang ditunjukkan dalam Rajah di
V bertambah bawah untuk menyiasat hubungan antara daya, F
dengan pemanjangan spring, x. Dapatan eksperimen
ii. Tentukan nilai V apabila I = 0.1 A. Tunjukkan ditunjukkan dalam jadual. Bantu pelajar itu untuk
pada graf itu bagaimana anda menentukan membuat rumusan penyiasatan mengenai
nilai V eksperimen spring itu melalui analisis graf. (Buku
V = 9.0 V teks mukasurat 13)

iii. Hitungkan kecerunan, k, bagi grafV melawan I
Tunjukkan pada graf itu bagaimana anda
menghitung nilai k.
k = 9.5 – 4.0 V = 5.19 VA-1
1.06 – 0 A

F/N 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
x/cm 0.8 1.6 2.4 3.2 4.0 4.8 5.6 6.4

1. Lukiskan graf F melawan x.

6

2.0 Analisa graf anda untuk perkara-perkara yang Penyiasatan saintifik dan menulis laporan lengkap
dinyatakan di bawah: eksperimen.
Eksperimen 1.1: Rujuk buku teks mukasurat 14
a) Nyatakan hubungan antara F dengan x. Inferens: Tempoh ayunan bandul bergantung kepada
F berkadar terus dengan x panjang talinya
Hipotesis: Semakin Panjang bandul, semakin Panjang
b) Hitungkan kecerunan graf, k. Tunjukkan tempoh ayunan.
pada graf itu bagaimana anda menentukan Tujuan: Mengkaji hubungan antara Panjang bandul, l
nilai k. dengan tempoh ayunan bandul, T
k = 4.4 – 0 N = 0.62 Ncm-1 Pemboleh ubah manipulasi: Panjang bandul, l
7.0 – 0 cm Pemboleh ubah bergerak balas: Tempoh ayunan, T
Pemboleh ubah dimalarkan: jisim ladung, m
c) Persamaan yang menghubungkan kait F dan Radas dan bahan: Kaki retort, jangka sudut, ladung
x ialah F = kx, iaitu k ialah pemalar daya bagi bandul, jam randik, pembaris meter, pengapit-G,
spring itu. Tentukan nilai k dalam unit S.I. benang 100 cm dan dua keeping papan lapis kecil.

k = pemalar spring = kecerunan = 0.62 N cm-1 7

d) Luas di bawah graf mewakili kerja yang
dilakukan untuk meregang spring. Tentukan
kerja yang diperlukan untuk meregangkan
spring sebanyak 5 cm.
Luas = luas segitiga
= ½ (3.1 N x 0.05 m)
= 0.0775 Nm
= 0.0775 J

e) Tentukan nilai F apabila x = 3.5 cm. F = 2.2 N

f) Ramalkan nilai x apabila F = 5.0 N x = 8.0 cm

Susunan radas: Langkah berjaga-jaga:

Kedudukan mata berserenjang dengan skala
pembaris meter untuk elak ralat paralaks.

Soalan:
1. Tentukan kecerunan graf, m bagi graf T2 lawan l.

Nyatakan nilai m dalam unit SI. Tunjukkan pada

graf.
m = 2.5 – 0 s2 = 4.17 s2m-1

0.6 – 0 m

2. Diberi = yang mana g ialah pecutan


gravity Bumi. Hubung kait kecerunan, m dengan

Prosedur: nilai g dan seterusnya tentukan nilai g dalam
Kaedah mengawal pemboleh ubah manipulasi:
eksperimen ini.
Laraskan Panjang bandul, l = 20.0 cm
=
Kaedah mengukur pemboleh ubah manipulasi:

Sesarkan ladung ke sisi dan lepaskan supaya ladung
itu berayun dengan sudut yang kurang dari 10⁰. y = mx
Ukur dan rekodkan masa, t1 untuk 20 ayunan lengkap.
Ulangi langkah 4 dan rekodkan masa, t2. T2 = [4π2] l
Hitungkan nilai masa purata, tpurata = (t1 + t2)/2
Hitungkan tempoh ayunan, T = tpurata/20 dan nilai T2. g g = 4π2 = 9.47 m s-2
m = [4π2] = 4.17
Kaedah mengulang:
g 4.17
Ulangi eksperimen dengan Panjang bandul,
l = 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm, 60.0 cm dan 70.0 cm 3. Mengapakah masa untuk 20 ayunan lengkap perlu
diambil dalam eksperimen ini?

Untuk mengurangkan ketidakpastian dalam
pengukuran tempoh supaya dapat nilai tempoh, T
yang lebih jitu / tepat.

4. Mengapakah pengukuran masa 20 ayunan perlu
diulang?

Jadualkan data untuk semua nilai l,t, T dan T2. Untuk meningkatkan kejituan bacaan.

Panjang Masa yang diambil 5. Bandingkan nilai g daripada eksperimen ini
bandul dengan nilai piawai bagi g, iaitu 9.81 m s-2.
l /cm untuk 20 ayunan T/s T2/s2 Berikan justifikasi anda kepada perbezaan nilai
yang diperoleh.
lengkap, t/s

t1 t2 Tpurata

20.0 20.0 22.0 21.0 1.05 1.1 Nilai g yang diperolehi lebih kecil daripada nilai g
yang sebenar. Ralat sewaktu mengambil masa
30.0 24.0 24.0 24.0 1.20 1.4 untuk 20 ayunan lengkap menyumbang kepada
nilai g yang berbeza.

40.0 26.0 26.0 26.0 1.30 1.7

50.0 27.0 27.0 27.0 1.40 1.8

60.0 30.0 30.0 30.0 1.50 2.3

70.0 34.0 33.0 34.0 1.70 2.9

Plot graph T lawan l dan T2 lawan l.
Kesimpulan: Nyatakan hubungan antara T2 dengan l.
T2 berkadar terus dengan l.

8

Graf T2 lawan l
9

Graf T lawan l
10

Tutorial 3. Hashim menjalankan satu eksperimen untuk
1. Rajah 1 menunjukkan sebuah bekas aiskrim menyiasat hubugnan antara jisim pemberat
berslot, m dengan tempoh ayunan, T bagi
berperisa coklat. Terdapat label yang suatu spring.
menunjukkan beberapa kuantiti fizik pada
bekas tersebut.

Kuantiti fizik boleh diklasifikasikan sebagai Hashim mengambil masa ,t bagi 20 ayunan
kuantiti asas dan kuantiti terbitan. lengkap untuk jisim pemberat berslot yang
berbeza. Set data yang diperolehi
(a) Apakah yang dimaksudkan dengan kuantiti ditunjukkan dalam Jadual 1.
asas?
Jisim 20 40 60 80 100
Kuantiti fizik yang tidak dapat ditakrif daripada pemberat 26.0 36.0 44.4 51.0 57.2
kuantiti asas yang lain. m/g 1.3 1.8 2.2 2.55 2.86
Masa 20
(b) Berdasarkan Rajah 1, klasifikasikan semua ayunan /
kuantiti fizik ke dalam Jadual 1. t/s

Kuantiti asas Kuantiti terbitan Tempoh,
Jisim isipadu T/s
Suhu

T2 / s2 2.1 3.2 4.8 6.5 8.2

2. Rajah 1 ialah graf yang diperoleh apabila laju (a) Lengkapkan Jadual 1 dengan menghitungkan
sebuah kereta diuji. Graf laju, v diplotkan data-data terbitan T dan T2. Nyatakan unit-
melawan masa t. unit yang sesuai untuk kedua-dua kuantiti
fizik tersebut.
(a) Tentukan kecerunan graf v melawan t.
m = 40 – 15 ms-1 = 1.0 m s-2 (b) Plotkan graf T2 lawan m dengan memilih
25 – 0 s skala-skala yang sesuai. Lukiskan garis
penyuian terbaik pada graf.
(b) Tentukan pintasan graf apabila t = 0. c = 15
(c) Tentukan kecerunan garis lurus yang telah
(c) Nyatakan hubungan antara laju, v dengan anda lukiskan. Tunjukkan dengan jelas cara
masa, t. anda memperolehnya.
v bertambah secara linear dengan t. m = 6.5 – 0 s2 = 0.08125 s2 g-1
80 – 0 g

(d) Jika eksperimen ini dijalankan di permukaan
Bulan, apakah kemungkinan yang akan
berlaku kepada kecerunan graf itu?
Kecerunan graf tidak berubah kerana tempoh
ayunan spring hanya bergantung kepada
jisim dan pemalar spring dan tidak
bergantung kepada pecutan graviti. Di Bulan,
g berkurang tetapi tidak mempengaruhi
tempoh ayunan spring.

11

(e) Bagaimanakah ayunan spring bersama (ii) Mengapakah masa untuk 20 ayunan
pemberat ini boleh dijadikan satu alat lengkap perlu diambil?
pengukur masa dalam unit saat? (T2 = 4π2m)
K Untuk mendapatkan bacaan lebih jitu.

Gunakan spring yang sama (pemalar spring k (iii) Cadangkan dua langkah
sama) dan graf yang telah dilukis. penambaikkan untuk eksperimen ini.
Bila jisim bertambah, tempoh pun bertambah.
T berkadar terus dengan √m. 1. Ayunkan bandul dulu dan kemudian hidupkan
jam randik serta mula kira bilangan ayunan.
T2 = (4π2)m = (kecerunan) m = 0.081 m
k 2. kedudukan mata berserenjang dengan skala
jam randik.
T2 = 0.081 m
= √ . (b) (i) Tentukan tempoh ayunan lengkap, T,
Bila T2 = 1.0 s2, T = 1.0 s ; m = 12 g (rujuk graf0 bagi bandul ini.
Bila T2 = 4.0 s2 T = 2.0 s; m = 50 g
T = 24.0/20 = 1.2 s
4. Rajah menunjukkan bacaan jam randik
mekanikal pada awal dan akhir suatu (ii) Hubungan antara panjang, l dan
eksperimen. Jam randik ini digunakan untuk tempoh, T, suatu bandul ringkas
mengukur masa 20 ayunan lengkap suatu diberikan melalui persamaan
bandul ringkas yang panjangnya, l. l = ( g ) T2
4π2
Dengan menggunakan nilai T dalam
(b)(i), hitungkan panjang bandul, l itu.
[g = 10 ms-2]
l = (g )T2 = (10) (1.2)2 = 0.36 m = 36 cm
4π2 4π2

5. Hukum kegravitian Semesta Newton boleh
dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut:
F = GMm
r2
F = daya, G = pemalar kegravitian
M, m = jisim r = jarak antara kedua-dua jasad

(a) Berdasarkan persamaan tersebut,
nyatakan satu contoh
(i) Kuantiti asas: jisim, jarak

(ii) Kuantiti terbitan: daya,
pemalar kegravitian

(iii) Kuantiti vektor: daya, dan sesaran

(b) Terbitkan unit G dalam sebutan unit asas
S.I.
G = Fr2 = Nm2 kg-2
Mm

(a) (i) Berapakah masa yang diambil untuk

bandul itu melengkapkan 20 ayunan?
t = 26 – 2 = 24 s

12

13