2.1 Tekanan Cecair 2021 jwpn

FIZIK TINGKATAN 5

TEKANAN

2.1 TEKANAN CECAIR

2.1 TEKANAN CECAIR

STANDARD PEMBELAJARAN

Murid boleh:
2.1.1 Berkomunikasi tentang konsep tekanan cecair

2.1.2 Mengeksperimen untuk mengkaji factor yang
mempengaruhi tekanan cecair.

2.1.3 Menyelesaikan masalah yang melibatkan
tekanan cecair

2.1.4 Berkomunikasi tentang aplikasi tekanan cecair
dalam kehidupan

BI

Rajah menunjukkan sebuah
empangan dengan tapak
yang semakin tebal di
bahagian bawah. Mengapa?





• Jika anda letakkan jari anda pada
muncung pili air untuk menahan air
yang mengalir itu, apakah yang
dapat tangan anda rasakan?

• Anda akan berasa satu tekanan
bertindak terhadap jari anda. Ini
menunjukkan bahawa wujudnya
tekanan dalam cecair. Tekanan ini
disebabkan oleh berat air.

Aktiviti 1

1. Masukkan air ke dalam plastik beg
dan tebuk lubang pada beberapa
bahagian menggunakan jarum. Picit
beg plastik secara perlahan daripada
atas.

Pemerhatian:

Air memancut keluar dari semua
arah dengan laju yang sama

Kesimpulan:

Tekanan cecair bertindak semua arah

2. Sediakan botol plastik yang tinggi
yang mempunyai lubang pada
kedalaman berbeza. Tutup lubang
dengan plastisin dan isi botol
dengan air. Keluarkan semua
plastisin daripada lubang serentak
dan perhatikan apa yang berlaku.

(a) Lukiskan satu lakaran untuk Tekanan air berkadar
menunjukkan bagaimana air terus dengan kedalaman
dipancut keluar melalui ketiga-tiga air
lubang.

Berkadar terus

(b)Apakah hubungan antara tekanan air
dengan jarak pancutan air yang
keluar daripada lubang?

3. Letakkan radas aras cecair yang
kosong di atas permukaan meja yang
ufuk. Tuangkan air berwarna ke dalam
radas itu sehingga hampir penuh.
Perhatikan ketinggian air di dalam
setiap turus.

 Bandingkan ketinggian air di dalam Kesimpulan:
setiap turus.
Luas keratan rentas dan
Ketinggian aras air dalam bentuk turus tidak
bentuk turus yang berbeza mempengaruhi tekanan
adalah sama. cecair.

Aktiviti 2 Kaitan antara tekanan (P) dengan ketumpatan (ƿ) dan kedalaman (h)

Sebuah bekas mempunyai luas tapak, A.
Ia diisi dengan cecair berketumpatan ƿ

sehingga kedalaman h. Hitung:

(a) Isi padu cecair Ah
(b) Jisim cecair ρV = ρAh

(c) Berat cecair W = mg = ρAhg

(d) Daya ke atas tapak ρAhg

(e) Tekanan cecair P = ρgh P = tekanan cecair
ρ = ketumpatan cecair
F/A = ρAhg/A Unit: kg x N x m g = pecutan graviti
= ρgh m3 kg h = kedalaman cecair

= Nm-2 = Pa

Aktiviti 3 Menyelesaikan masalah yang melibatkan tekanan cecair

1. Jika ketumpatan air ialah 1000 kg m-3,
berapakah tekanan disebabkan air
pada dasar sebuah kolam renang 2 m
dalam.

h = 2 m, g = 9.81 ms-2 ρ = 1000 km-3

P = ρgh

P = 1000 x 9.81 x 2
= 19,620 Pa

2. Diberi ketumpatan merkuri ialah 13 600 kgm-3.
Hitung tekanan merkuri pada titik 40 cm
daripada permukaan merkuri.

h = 40 cm = 0.4 m, g = 9.81 ms-2
ρ = 13,600 km-3

P = ρgh

P = 13,600 x 9.81 x 0.4
= 53,366.4 Pa

3. Rajah menunjukkan keratan rentas
sebuah empangan. Ketumpatan air
ialah 1000 kg m-3. Hitung tekanan
yang dikenakan oleh air pada titik X.

h = 4 m, g = 9.81 ms-2 ρ = 1000 km-3
P = ρgh
P = 1000 x 9.81 x 4

= 39,240 Pa

4. Dalam rajah di bawah:

(a) Bandingkan tekanan di A dengan
tekanan di B.

B>A

(b) Bandingkan tekanan di B dengan
tekanan di D.

B=D

(c) Bandingkan tekanan di A dengan (e) Jika air di gantikan dengan paraffin,
tekanan di C. apa yang berlaku pada tekanan di B?

A=C Ketumpatan paraffin <

(d) Hitung tekanan di B disebabkan oleh air. ketumpatan air

P = 1000 x 9.81 x 2 Tekanan di B berkurang

= 19,620 Pa

5. Rajah menunjukkan keratan rentas
sebuah kolam dan lima ekor ikan, iaitu
V, W, X, Y dan Z. Ketumpatan air
akuarium ialah 1 000 kg m-3 dan
tekanan atmosfera ialah 100 000 Pa.
[Pecutan graviti, g = 9.81 m s-2]

(a) Nyatakan tekanan yang dialami oleh Pair = 1000 x 9.81 x 3.6
ikan V. = 35,316 Pa

Tekanan atmosfera kerana
berada di permukaan air

(b) Hitungkan tekanan sebenar yang
bertindak ke atas ikan Z.

P = Pair + Patm = 35,316 + 100,000 = 135,316 Pa

Faktor-faktor yang
Mempengaruhi
Tekanan Cecair

• Rajah 2.6 menunjukkan
sebatang tiub-U yang diisi
dengan cecair X dan
kemudian ditambah dengan
cecair Y yang tidak
bercampur dengan cecair X.

• Radas ini boleh digunakan
untuk membandingkan
ketumpatan dua jenis cecair
yang tidak bercampur.



6. Rajah menunjukkan sebatang tiub-U
yang diisi dengan dua jenis cecair
yang tidak bercampur. Ketumpatan
cecair X ialah 920 kg m-3.

(a) Bandingkan ketumpatan cecair X
dengan cecair Y. Jelaskan jawapan anda.

Ketumpatan cecair Y > X

Ketumpatan berkadar

ρ1 = h2ρ2 songsang dengan kedalaman h
h1 Aras h cecair y lebih rendah,
cecair Y lebih tumpat
(b) Hitungkan ketumpatan cecair Y.

ρ1 = h2ρ2 ρY = 12 x 920 = 1,150 kg m-3
h1 9.6

Aplikasi Tekanan Cecair
dalam Kehidupan

• Kedudukan tangki air di
rumah

• Kedudukan cecair intravena
• Pembinaan empangan
• Penggunaan sifon

Kedudukan tangki
air di rumah

• Tangki air di rumah biasanya
diletakkan di ruang antara
siling dengan bumbung.

• Perbezaan ketinggian di
antara aras air di dalam
tangki dengan pili air
menghasilkan tekanan air
yang tinggi pada pili air.

• Air boleh mengalir keluar
dengan laju apabila pili
dibuka.

• Beg cecair intravena

Kedudukan diletakkan pada kedudukan

cecair intravena yang lebih tinggi daripada
badan pesakit.

• Tekanan yang terhasil

daripada perbezaan

ketinggian turus cecair

menolak cecair intravena

masuk ke dalam badan

pesakit

• Kadar pengaliran cecair

intravena yang masuk ke

dalam badan pesakit

dipengaruhi oleh ketinggian

beg cecair dan boleh dikawal

oleh pelaras.

• Oleh sebab tekanan air Pembinaan empangan
bertambah apabila

kedalaman bertambah,

dinding empangan air

dibina dengan bentuk yang

lebar pada bahagian dasar

empangan.

• Bahagian dasar empangan
yang lebar mampu
menahan tekanan air yang
tinggi.

• Empis air berada pada
kedudukan yang rendah

supaya tekanan air yang
tinggi boleh menghasilkan
aliran air yang deras untuk
memutarkan turbin.

Penggunaan sifon • Sifon digunakan untuk
memindahkan air dari
kawasan tinggi ke kawasan
rendah.

• Salur yang dipenuhi dengan
air dimasukkan satu
hujungnya ke dalam tangki air
yang berada di kedudukan
yang tinggi manakala satu
hujung diletakkan di
kedudukan yang lebih rendah.



5. Sifon Apa itu sifon?

Memindahkan air dari kawasan
tinggi ke kawasan rendah

Namakan tekanan bertindak pada A dan B

Atmospheric pressure

Bandingkan tekanan pada A, B dan C Bandingkan tekanan di D dengan
tekanan atmosfera di luar pada
Sama (aras yang sama) bahagian bawah tium

Namakan tekanan bertindak pada D

Tekanan atmosfera Tekanan di D > tekanan
atmosfera di luar
Tulis satu persamaan menunjukkan
jumlah tekanan bertindak pada D

• Atmospheric pressure + ƿgh

Apa yang berlaku pada air di dalam tiub?

Air akan mengalir keluar

Apa yang menyebabkan air terus Sebagai kesimpulan, apakah yang
mengalir berterusan dalam tiub? menyebabkan air mengalir dalam
sifon?
Bila air keluar dari hujung
D, wujud kawasan tekanan Perbezaan kedalaman di
rendah di B. Tekanan dalam aras air menyebabkan
atmosfera menolak air perbezaan tekanan
masuk ke dalam tiub di A
secara berterusan

Bilakah air berhenti mengalir?

Bila aras air dalam kedua-
dua bahagian sama.

6. Rajah (a) menunjukkan sebuah bekas
teh herba. Terangkan mengapa teh
mengalir dengan laju tinggi.

Aras teh yang tinggi
menyebabkan tekanan di pili
tinggi. Tekanan atmosfera di
dalam bekas menolak teh
keluar.

(b) Terangkan cara untuk mengalirkan teh
yang tinggal sedikit dalam bekas.

Tonggengkan bekas supaya aras teh
di dalam bekas tinggi semula dan
tekanan di pili menjadi tinggi semula.

7.Mengapa tekanan air daripada pili di
tingkat atas lebih rendah daripada
tekanan air di pili pada tingkat bawah
sebuah apartmen.

Perbezaan ketinggian antara
tangki air dan pili air lebih
besar di tingkat bawah

Hasilkan tekanan air yang
tinggi di pili tingkat bawah.

P = 1000 x 10 x 5
= 50000 Pa

P = 800 x 10 x (2.6 – 0.6)
= 800 x 10 x 2
= 16000 Pa











h = (26 – 16) + 4 = 14 m

P = 1000 x 10 x 14
= 140000 Pa

P = 1000 x 10 x 6
= 60000 Pa



Pancutan air sama;
tekanan adalah sama

PP = PQ
ρPghP = ρQghQ
ρQ = ρPhP

hQ
= 2 x 15

20
= 1.5



Pair = 1000 x 10 x 5.8
= 58000 Pa

P = Pair + Patm
= 58000 + 100000
= 158000 Pa











PX = Patm + Pair
= 75 + 3.8

= 78.8 cmHg



z>x>y