modul fizik form 4 kssm 2020 bm Bab 1

TEMA 1:
ASAS FIZIK

Bab 1:
Pengukuran

STANDARD PEMBELAJARAN

KUANTITI FIZIK PENYIASATAN SAINTIFIK

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

Menerangkan dengan
contoh kuantiti skalar
dan kuantiti vektor.

1.1 Aktiviti 2 :
Perhatikan gambar-gambar berikut. Senaraikan
Dalam pembelajaran fizik, kita perlu menjalankan kuantiti fizik yang diukur, alat pengukur yang
siasatan. Kita mengumpulkan maklumat melalui digunakan serta unit pengukuran yang terlibat dalam
pemerhatian dan membuat pengukuran. Kita setiap gambar.
mengukur pelbagai jenis kuantiti.
Apakah itu kuantiti fizik?

Aktiviti 1
Tujuan : Mengkaji kuantiti asas
1. Anda dibekalkan sebongkah kayu. Gunakan

pembaris yang sesuai untuk menentukan:

Kuantiti fizik Ukuran

(a) Tebal Kuatiti Asas Alat S.I. Unit
pengukur

(b) Luas

(c) Isipadu

2. Tentukan jisim bongkah kayu itu. Apakah unit
yang digunakan?

…………………………………………………………………

3. Di antara kuantiti yang telah ditentukan itu:

kuantiti yang boleh diukur
terus

Kuantiti ditentukan dengan
menggunakan kaedah
menghitung

Apakah itu kuantiti asas?

Apakah itu kuantiti terbitan?
Aktiviti 3/Activity 3:

Tentukan unit bagi kuantiti terbitan berikut.

1. Luas = panjang x lebar A = l2

3

2. Isipdu = panjang x lebar x tinggi V = l3

Beri definasi kuantiti skala dan vektor

3. Ketumpatan = jisim ρ = m Kuantiti scalar Kuantiti vektor

isipadu V

4. Halaju = sesaran v = s

masa t

5. Momentum = jisim x halaju p = mv Aktiviti 3
1. Kaji penerangan peristiwa berikut dengan teliti

dan tentukan peristiwa mana yang memerlukan
magnitude, atau kedua-duannya untuk
menentukannya.

Penerangan peristiwa Magnitud Arah

6. Pecutan = perubahan halaju a = (v – u) Berjalan 500 m dan anda
masa t akan jumpa kedai

7. Daya = jisim x pecutan F = ma Berjalan 500 m ke kiri dari
simpang dan anda akan
jumpa kedai

Suhu bilik ini ialah 25 ⁰ C.

8. Tekanan = Daya P = F Lokasi Ayer Hitam ialah
luas 60 km ke barat daya
Johor Bahru.

Kuasa mentol ialah 80 W.

9. Kerja = daya x sesaran W = Fs 2. Beri contoh kuantit skalar dan vector.

Kuantiti skalar Kuantiti vector

10. Kuasa = Kerja P = W

masa t

11. Cas, Q Q = Arus x masa = It

Latihan 1 / Exersise 1
1. Pemanjangan spring berkadar terus dengan daya

regangan yang bertindak ke atas spring. Ianya
ditunjukkan melalui formula:

F = kx di mana F = daya (unit N)
k = pemalar spring
x = regangan spring (unit m)

tentukan unit bagi pemalar spring, k.

4

1.2 Jenis graf:
Garis:…………… Lalu asalan: ……. Kecerunan: ………
Mentafsir bentuk-bentuk graf untuk menentukan
hubungan antara dua kuantiti fizik. Tafsiran graf:

Graf diplot untuk mentafsir bentuk graf dan
seterusnya menentukan hubungan antara dua
kuantiti fizik.

Aktiviti 4
Tujuan: Membincangkan bentuk graf yang
menunjukkan hubungan antara dua kuantiti fizik

Jenis graf:
Garis:……………
Lalu asalan: …….
Kecerunan: ……….

Tafsiran graf:

Jenis graf: Jenis graf:
Garis:…………… Tafsiran graf:
Lalu asalan: …….
Kecerunan: ……….

Tafsiran graf:

Jenis graf: Jenis graf:
Garis:……………
Lalu asalan: ……. Tafsiran graf:
Kecerunan: ………. Jenis graf:

Tafsiran graf:

Jenis graf: Tafsiran graf:
Garis:…………… Lalu asalan: ……. Kecerunan: ……… 5

Tafsiran graf:

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

(i) Nyatakan hubungan antara Q dan ϴ.

…………………………………………………………………

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

…………………………………………………………………

(iii) Hitung kecerunan, k, bagi graf Q melawan ϴ.
Tunjukkan pada graf bagaimana anda
menentukan nilai k.

Tafsiran graf:

Menganalisis Graf untuk Mendapatkan Rumusan 3. Seorang pelajar menjalankan eksperimen untuk
Siasatan menyiasat hubungan antara kedalaman bongkah
Aktiviti 5 kayu, h yang tenggelam dalam cecair dan jisim
Tujuan: Lima perkara dalam menganalisis graf berslot, m yang diletakkan di atas bongkah kayu
1. Lengkapkan jadual di bawah bagaimana tersebut. Keputusan eksperimen ditunjukkan
dalam graf h lawan m
menganalisis graf
1. (i) Nyatakan hubungan antara h dan m.

2. …………………………………………………………………

3. (ii) Tentukan nilai h apabila m = 0.20 kg.
Tunjukkan pada graf bagaimana anda
4. menentukan nilai h.

5. h = ………………..

6

(iii) Hitungkan kecerunan, k bagi graf itu.
Tunjukkan pada graf itu bagaimana anda
menghitung k.

k = ……………………….

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
bawah untuk menyiasat hubungan antara daya, F
…………………………………………………………… dengan pemanjangan spring, x. Dapatan eksperimen
ditunjukkan dalam jadual. Bantu pelajar itu untuk
ii. Tentukan nilai V apabila I = 0.1 A. Tunjukkan membuat rumusan penyiasatan mengenai
pada graf itu bagaimana anda menentukan eksperimen spring itu melalui analisis graf. (Buku
nilai V teks mukasurat 13)

V = ………………………………………………

iii. Hitungkan kecerunan, k, bagi grafV melawan I
Tunjukkan pada graf itu bagaimana anda
menghitung nilai k.

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.

7

8

2. Analisa graf anda untuk perkara-perkara yang Radas dan bahan: ………….………….……………………
dinyatakan di bawah: ……………………………………………...……………….…..
a) Nyatakan hubungan antara F dengan x. …………………………………………...………………..…….
Susunan radas:
………………………………………………………………..

………………………………………………………………..

b) Hitungkan kecerunan graf, k. Tunjukkan
pada graf itu bagaimana anda menentukan
nilai k.

c) Persamaan yang menghubungkan kait F da x
ialah F = kx, iaitu k ialah pemalar daya bagi
spring itu. Tentukan nilai k dalam unit S.I.

d) Luas di bawah graf mewakili kerja yang Prosedur:
dilakukan untuk meregang spring. Tentukan Kaedah mengawal pemboleh ubah manipulasi:
kerja yang diperlukan untuk meregangkan ………………………………………………………………
spring sebanyak 5 cm. ……………………………………………………………..
……………………………………………………………..
e) Tentukan nilai F apabila x = 3.5 cm. F = …….. ……………………………………………………………..
f) Ramalkan nilai x apabila F = 5.0 N. x = …….. ……………………………………………………………..
Kaedah mengukur pemboleh ubah manipulasi:
Penyiasatan saintifik dan menulis laporan lengkap ……………………………………………………………..
eksperimen. …………………………………………………………….
Eksperimen 1.1: Rujuk buku teks mukasurat 14 …………………………………………………………….
Inferens: ………….…………………………………...……… …………………………………………………………….
………………………..………………………………………… …………………………………………………………….
Hipotesis: …………..………………………………………… ……………………………………………………………..
……………………………………………………………..…… Kaedah mengulang:
Tujuan: ……………………………………..…………….…… ……………………………………………………………..
…………………………………………………..……………… ……………………………………………………………..
Pemboleh ubah manipulasi: ……………..…………..……
Pemboleh ubah dimalarkan: ……………………………… 9
Pemboleh ubah dimalarkan: …………..…………………

Jadualkan data untuk semua nilai l,t, T dan T2. 3. Mengapakah masa untuk 20 ayunan lengkap perlu
diambil dalam eksperimen ini?
Panjang Masa yang diambil
bandul ………………………………………………………………….
l /cm untuk 20 ayunan T/s T2/s2
………………………………………………………………….
lengkap, t/s
4. Mengapakah pengukuran masa 20 ayunan perlu
t1 t2 Tpurata diulang?

20.0 ………………………………………………………………….

30.0 ………………………………………………………………….

40.0 5. Bandingkan nilai g daripada eksperimen ini
dengan nilai piawai bagi g, iaitu 9.81 m s-2.
50.0 Berikan justifikasi anda kepada perbezaan nilai
yang diperoleh.
60.0
…………………………………………………………………..
70.0
…………………………………………………………………..
Plot graph T lawan l dan T2 lawan l.

Kesimpulan: Nyatakan hubungan antara T2 dengan l.

……………………………………………………………..

……………………………………………………………..

……………………………………………………………..

Langkah berjaga-jaga:

………………………………………………………………

………………………………………………………………

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

Nyatakan nilai m dalam unit SI. Tunjukkan pada
graf.

2. Diberi = yang mana g ialah pecutan


gravity Bumi. Hubung kait kecerunan, m dengan

nilai g dan seterusnya tentukan nilai g dalam

eksperimen ini.

10

Graf T lawan l
11

Graf T2 lawan l
12

Tutorial (c) Nyatakan hubungan antara laju, v dengan
1. Rajah 1 menunjukkan sebuah bekas aiskrim masa, t.

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

Kuantiti fizik boleh diklasifikasikan sebagai
kuantiti asas dan kuantiti terbitan.

(a) Apakah yang dimaksudkan dengan kuantiti
asas?

............................................................................. Hashim mengambil masa ,t bagi 20 ayunan
lengkap untuk jisim pemberat berslot yang
.............................................................................. berbeza. Set data yang diperolehi
ditunjukkan dalam Jadual 1.

(b) Berdasarkan Rajah 1, klasifikasikan semua Jisim 20 40 60 80 100
kuantiti fizik ke dalam Jadual 1. pemberat 26.0 36.0 44.4 51.0 57.2
m/g
Kuantiti asas Kuantiti terbitan
Masa 20
ayunan /
t/s

Tempoh,
T/s

2. Rajah 1 ialah graf yang diperoleh apabila laju T2 / s2
sebuah kereta diuji. Graf laju, v diplotkan
melawan masa t.

(a) Lengkapkan Jadual 1 dengan menghitungkan
data-data terbitan T dan T2. Nyatakan unit-
unit yang sesuai untuk kedua-dua kuantiti
fizik tersebut.

(b) Plotkan graf T2 lawan m dengan memilih
skala-skala yang sesuai. Lukiskan garis
penyuian terbaik pada graf.

(c) Tentukan kecerunan garis lurus yang telah
anda lukiskan. Tunjukkan dengan jelas cara
anda memperolehnya.

(a) Tentukan kecerunan graf v melawan t. (d) Jika eksperimen ini dijalankan di permukaan
(b) Tentukan pintasan graf apabila t = 0. Bulan, apakah kemungkinan yang akan
berlaku kepada keceruanan graf itu?

....................................................................................

13

(e) Bagaimanakah ayunan spring bersama 5. Hukum kegravitian Semesta Newton boleh
pemberat ini boleh dijadikan satu alat dinyatakan dalam bentuk persamaan berikut:
pengukur masa dalam unit saat? (T2 = 4π2m) F = GMm
K r2
F = daya, G = pemalar kegravitian
.................................................................................... M, m = jisim r = jarak antara kedua-dua jasad

4. Rajah menunjukkan bacaan jam randik (a) Berdasarkan persamaan tersebut,
mekanikal pada awal dan akhir suatu nyatakan satu contoh
eksperimen. Jam randik ini digunakan untuk (i) Kuantiti asas: ....................................
mengukur masa 20 ayunan lengkap suatu
bandul ringkas yang panjangnya, l. (ii) Kuantiti terbitan: ..............................

(iii) Kuantiti vektor: ...............................

(b) Terbitkan unit G dalam sebutan unit asas
S.I.

(a) (i) Berapakah masa yang diambil untuk
bandul itu melengkapkan 20 ayunan?

(ii) Mengapakah masa untuk 20 ayunan
lengkap perlu diambil?

....................................................................................

(iii) Cadangkan dua langkah
penambaikkan untuk eksperimen ini.

.....................................................................................

.....................................................................................

(b) (i) Tentukan tempoh ayunan lengkap, T,
bagi bandul ini.

(ii) Hubungan antara panjang, l dan
tempoh, T, suatu bandul ringkas
diberikan melalui persamaan
l = ( g ) T2
4π2
Dengan menggunakan nilai T dalam
(b)(i), hitungkan panjang bandul, l itu.
[g = 10 ms-2]

14

15