5.2 Pelembapan dan Resonans 2020 Answer

5.2 8. Apakah bentuk tenaga yang akan dihasilkan
kesan daripada berlaku pelembapan tersebut?
Pengenalan Tenaga haba
Seorang bayi berada di
dalam sebuah buaian. 9. Bagaimana anda mengatasi kesan pelembapan
Ibu yang mengayunkan ke atas ayunan?
buaian itu tertidur. Berikan daya kepada bilah gergaji
Mengapa buaian itu
berayun dengan amplitud 10. Lakar graf sesaran-masa untuk menunjukkan
yang semakin berkurang proses pelembapan itu.
sehingga akhirnya
berhenti? Apakah yang Latihan 1
menyebabkan buaian itu 1. Seorang ibu meletakkan bayinya untuk tidur
berhenti berayun setelah
ibunya berhenti mengayunkannya akibat tertidur? di dalam buaian kain sarung. Dia perlu
menggerakkan buaian ke atas dan ke bawah
Aktiviti 1 itu secara berterusan.
Tujuan: Memerhati Kesan Pelembapan ke atas

satu system yang berayun

1. Gerakkan plastisin ke posisi X dan lepaskan. (a) Apakah yang berlaku kepada buaian kain
2. Perhatikan amplitud getaran apabila masa sarung apabila ibu memberhentikan gerakan
buaian itu ke atas dan ke bawah?
bertambah. Amplitud ayunan buaian semakin berkurang
Amplitud berkurang dan berhenti.

3. Nyatakan hubungkait antara amplitude getaran (b) Cadangkan satu sebab untuk gerakan buaian
dengan masa. dalam (a).
Amplitud berkurang apabila masa bertambah Pelembapan

4. Beri satu sebab kepada jawapan di 3. (c) Apakah yang perlu dibuat untuk membantu
Tenaga berkurang ibu itu meneruskan gerakan buaian?
Berikan daya luar
5. Apakah yang berlaku kepada tenaga di dalam
plastisin dan bilah gergaji? Terangkan jawapan anda
Tenaga hilang sebagai haba disebabkan Daya luar yang dikenakan itu membekalkan
geseran dengan molekul udara // rintangan tenaga tambahan ke atas ayunan buaian untuk
udara menggantikan tenaga yang hilang disebabkan
daya geseran.
6. Apakah yang berlaku kepada ayunan bilah
gergaji selepas beberapa ketika.
Berhenti

7. Apakah maksud pelembapan?
Pelembapan ialah pengurangan amplitud bagi
satu sistem ayunan di mana tenaga dilesapkan
dalam bentuk haba.

(d) Terdapat dua jenis pelembapan: 2. Apa yang terjadi apabila resonans
berlaku?
(i) Pelembapan luaran: Sistem ayunan
kehilangan tenaga bagi mengatasi daya geseran Semasa resonans
atau rintangan udara. • Sistem berayun dengan frekuensi aslinya
• Sistem berayun dengan amplitud
(ii) Pelembapan dalaman: Sistem ayunan maximum
kehilangan tenaga kerana renggangan dan
mampatan zarah-zarah yang bergetar dalam Aktiviti 3
system tersebut Tujuan: Menunjukkan video kesan-kesan
resonans dalam kehidupan
Aktiviti 2
Tujuan: Mengkaji penghasilan Resonans 1. Satu sistem bergetar dengan frekuensi
aslinya. Jika satu daya yang bergetar dengan
1. Sediakan set bandul Barton frekuensi yang sama diberikan kepada sistem
itu, apakah yang akan berlaku?
Resonans berlaku. Sistem itu akan berayun
dengan amplitude maksimum.

2. Lihat video daripada Youtube tentang sebuah
gelas dipecahkan dengan bunyi yang
mempunyai kelangsingan tinggi.

(a) Manakah antara dua bandul yang Terangkan pemerhatian anda.
mempunyai panjang yang sama? Bunyi yang nyaring menyebabkan gelas mula
C dan D bergetar dengan frekuensi asli yang sama Gelas
akan bergetar dengan amplitud maksimum
(b) Manakah antara dua bandul yang sehingga ia pecah.
mempunyai frekuensi asli yang sama?
C dan D 3. Pada 7 November 1940, tiupan angin telah
menghasilkan resonans pada jambatan
(c) Apabila bandul C ditolak, apakah yang gantung Tacoma Narrows di Washington.
berlaku kepada bandul-bandul yang lain? Jambatan itu runtuh seperti ditunjukkan
Mengapa? dalam Rajah 1.17.

(d) Bandul-bandul yang lain turut bergerak (a) Terangkan mengapa jambatan itu runtuh.
kerana tenaga dipindahkan melalui tali. Tiupan angin mempunyai frekuensi asli yang
sama dengan getaran jambatan. Resonans
(e) Bandul yang manakah akan berayun berlaku. Tindakan angin yang bertiup
dengan amplitude yang paling menyebabkan jambatan bergetar dengan
maksimum? amplitud yang besar sehingga jambatan itu
D runtuh.

(f) Manakah antara dua bandul yang akan
terus berayun walaupun bandul-bandul
yang lain sudah berhenti? Mengapa?
C dan D. Bandul C dan D mempunyai
frekuensi asli yang sama. Bandul C
menyebabkan bandul D berayun dengan
frekuensi aslinya. Bandul D menerima
tenaga yang lebih besar dan berayun
dengan amplitud yang maksimun.
Resonan berlaku.

TUTORIAL 6.2 (a) Garis jawapan yang betul dalam kurungan
1. Manakah antara kuantiti berikut berkurang untuk melengkapkan ayat di bawah.

apabila satu sistem mengalami pelembapan? Pelembapan adalah suatu situasi apabila
A. amplitude {amplitud, panjang gelombang} ayunan
B. halaju berkurang.
C. panjang gelombang
D. frekuensi [1 mark]

2. Rajah menunjukkan graf sesaran-masa bagi (b) Nyatakan satu sebab mengapa pelembapan
satu sistem ayunan. berlaku pada sistem ayunan itu.
Rintangan air / tenaga hilang/ geseran
[1 mark]

(c) Berdasarkan Rajah 2.2,
(i) nyatakan tempoh bagi sistem ayunan
itu.

0.4 s [1 mark]

Sistem yang menghasilkan graf ini mengalami (ii) berapakah frekuensi bagi sistem
.. ayunan itu?
A. Ayunan paksa
B. pelembapan 1/0.4 = 2.5 Hz [1 mark]
C. resonans

3. Satu sistem mempunyai frekuensi asli (d) Apakah yang akan berlaku kepada tempoh
bagi sistem ayunan itu apabila beban yang
bersamaan f. Satu daya luar memberikan lebih berat digunakan?
Bertambah
tenaga kepada sistem itu untuk meneruskan [1 mark]

ayunan. Resonan akan berlaku dalam sistem

itu jika tenaga diberikan kepada sistem itu

pada frekuensi yang sama dengan ....

(A) f B. 2 f C. f f 2. SPM 2011
2 Rajah 4.1 menunjukkan enam bandul dengan
D. panjang yang berbeza diikat pada seutas benang.

2

1. SPM 2010
Rajah 2.1 menunjukkan sebuah spring berbeban
berayun secara menegak di dalam air. Sistem
ayunan itu mengalami pelembapan. Rajah 2.2
menunjukkan graf sesaran-masa untuk sistem
ayunan itu.

Diagram 2.1 Bandul X diayun pada frekuensi 2 Hz.
Diagram 2.2 Bandul-bandul lain mula berayun disebabkan
ayunan bandul X.

(a) (i) Bandul manakah yang akan berayun
dengan amplitud maksimum?
M

(ii) Beri satu sebab bagi jawapan di 4(a)(i).
Panjang sama / frekuensi sama

[1 mark]
(iii) Namakan fenomena berdasarkan jawapan

di 4(a)(i).
Resonans

[1 mark]

(b) Hitung tempoh ayunan bandul X. [2 marks]
T = 1/f = ½ = 0.5 s

(c) Bandul X akan berhenti berayun selepas
beberapa minit. Pada Rajah 4.2, lakar graf
sesaran-masa untuk proses pelembapan itu.
[2 marks]