bab1fizikspm

1 Kuantiti fizik ialah kuantiti yang boleh diukur.A physical quantity is a quantity that can be measured.

2 Kuantiti asas:

A base quantity:

3 Terdapat lima kuantiti asas dalam Unit Sistem Antarabangsa (unit S.I.).There are 5 base quantities in the International System of units (S.I. units).

Kuantiti asas Base quantity

Simbol untuk kuantiti asasSymbol for base quantity

Unit S.I. S.I. Unit

Simbol untuk Unit S.I.Symbol for S.I. Unit

Panjang Length

lmetermetre

m

Mass Jisim

m kilogram kg

MasaTime

tsaat

seconds

Arus elektrik Electric current

I ampere A

Suhu Temperature

T Kelvin K

4 Kuantiti terbitan:

A derived quantity:

Kuantiti fizikPhysical quantity

Kuantiti

quantity

Kuantiti

quantity

1.1 KUANTITI ASAS DAN KUANTITI TERBITANBASE QUANTITIES AND DERIVED QUANTITIES

01 FIZ Form 4 Ch1 2F.indd 2 9/9/13 5:44 PM

1

5 Tentukan unit terbitan untuk kuantiti terbitan yang berikut.Determine the derived unit for the following derived quantities.

Kuantiti terbitan Derived quantity

Hubungan dengan kuantiti asasRelationship with base quantity

Kuantiti terbitandari unit asas

Derived unit frombase units

LuasArea

Luas = panjang × panjang Area = length × length m × m = m2

Isi paduVolume

3

Ketumpatan

HalajuVelocity Halaju =

sesaranmasa

Velocity = displacementtime

ms = m s–1

Pecutan m s–1

s = m s–2

Berat Weight

Berat = jisim × pecutan gravitiWeight = mass × gravitational acceleration

kg m s-2

Momentum Momentum

Momentum = jisim × halaju Momentum = mass × velocitykg m s-1

TekananPressure

Tekanan = dayaluas

Pressure = forcearea

kg m–1 s–2 ; N m–2 ; pascal (Pa)

DayaForce

Daya = jisim × pecutan Force = mass × acceleration kg m s-2

Kuantiti terbitan Derived quantity

Hubungan dengan kuantiti asasRelationship with base quantity

Kuantiti terbitandari unit asas

Derived unit frombase units

KerjaWork

Kerja = daya × sesaran Work = force × displacement kg m2 s-2 ; joule (J)

KuasaPower

Kuasa = kerjamasa

Power = worktime

kg m2 s-3 ; watt (W)

Tenaga kinetikKinetic energy

Tenaga kinetik

= 12

× jisim × (halaju)2

Kinetic energy

= 12

× mass × (velocity)2 kg m2 s–2 ; joule (J)

Tenaga keupayaan gravitiGravitational potential energy

Tenaga keupayaan graviti= jisim × pecutan graviti × tinggi

Gravitational potential energy= mass × gravitational

acceleration × heightkg m2 s–2 ; joule (J)

CasCharge

Cas = arus × masa Charge = current × time A s ; coulomb (C)

VoltanVoltage

Voltan = kerjacas

Voltage = work

chargeJ C–1 ; volt (V)

RintanganResistance

Rintangan = voltanarus

Resistance = voltagecurrent V A-1 ; ohm (Ω)


3

1 Untuk menukar dari imbuhan kepada nombor biasa, darabkan dengan nilai imbuhan itu.To convert from prefixes to normal number, multiply with the value of the prefixes.

2 Untuk menukar dari nombor biasa kepada imbuhan, bahagikan dengan nilai imbuhan itu.

To convert from normal numbers to prefixes, divide by the values of the prefixes.

3 Untuk menukar dari satu imbuhan kepada satu imbuhan yang lain, tukarkan kepada unit yang asal, kemudian baru tukar kepada imbuhan yang diminta.To change from one prefix to another prefix, change the prefix to the original unit, then only change it to the requested prefix.

(b) 2 430 µm = cm

Contoh/Examples

1 Beberapa kuantiti fizikal mempunyai nilai yang sangat kecil atau sangat besar.Some physical quantities have very small or very large values.

2 Untuk mengendalikan nombor tersebut dengan mudah, imbuhan dan notasi saintifik diwujudkan.To handle such numbers more easily, prefixes and scientific notations have been developed.

3 Imbuhan dikaitkan dengan unit S.I. untuk mengungkapkan beberapa nilai yang tertentu. Prefixes are attached to S.I. units to express these values.

4 Jadual imbuhan/Table of prefixes:

1.2 IMBUHAN DAN BENTUK PIAWAIPREFIXES AND STANDARD FORM

Imbuhan Prefixes

SimbolSymbol

Nilai

12

giga G 109

mega M 106

kilo k 103

desi/deci d 10-1

Imbuhan Prefixes

SimbolSymbol

NilaiValue

senti/centi c 10-2

mili/milli m 10-3

mikro/micro µ 10-6

nano n 10-9

piko/pico p 10-12


4

Value

tera T 10

(a) 4 Gm = m

(b) 260 mg = g

(b) 12 800 000 m = km

(a) 325 s = Ms

(a) 3 060 kg = Tg

5 Bentuk piawai boleh diungkapkan dalam A × 10n di mana 1 A 10 dan n ialah integer.Standard form can be expressed in the form A × 10n where 1 A 10 and n is an integer.

Tuliskan kuantiti fizik yang berikut dalam bentuk piawai. Write the following physical quantities in standard form.

Kuantiti fizik/Physical quantities Bentuk piawai/Standard form

Ketumpatan aluminium = 2 700 kg m-3

Density of aluminum = 2 700 kg m-3 2.7 × 103 kg m–3

Jarak planet Merkuri dari Matahari = 57 850 000 kmDistance of Mercury planet from the Sun = 57 850 000 km

Kelajuan cahaya = 380 000 000 m s-1

Speed of light = 380 000 000 m s

Unit jisim atom = 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 66 kgAtomic mass units = 0.000 000 000 000 000 000 000 000 001 66 kg

Cas satu elektron = 0.000 000 000 000 000 000 16 CCharge of an electron = 0.000 000 000 000 000 000 16 C

6 Kuantiti fizik yang ditulis dalam suatu unit boleh ditulis dalam unit yang lain.A physical quantity that is written in a certain unit can be rewritten in another unit.

1 Beberapa kuantiti fizik digunakan untuk menggambarkan pergerakan sesebuah objek.Some physical quantities are used to describe the motion of objects.

2 Kuantiti-kuantiti ini dapat dibahagikan kepada dua kategori: These quantities can be divided into two categories:

Kuantiti vektor

Vector quantity

Kuantiti skalar

Scalar quantity

Kuantiti fizikPhysical quantity

1.3 KUANTITI SKALAR DAN KUANTITI VEKTORSCALAR QUANTITIES AND VECTOR QUANTITIES

(a) 1 m2 = cm2

(b) 5 m3 = cm3

(c) 1 000 cm3 = m3

(d) Kelajuan sebuah kereta/Speed of a car

= 120 km j–1 = m s–1

(e) Ketumpatan ais/Density of ice

= 0.9 g cm–3 = kg m–3

(a) 1 cm2 = m2

1 cm

1 cm

1 cm2 = 1 cm × 1 cm = (1 × 10–2)m × (1 × 10–2)m = 1 × 10–4 m2

(b) 80 km j–1 = m s–1

80 km j–1 = 80 km

1 j

= 80 × 103 m

3 600 s

= 22.22 m s–1

1 j = 3 600 s

Contoh/Examples

Tuliskan kuantiti fizik berikut dengan unit yang diberikan./Write the following physical quantities in the unit given.


5

Pertimbangkan kuantiti-kuantiti yang disenaraikan di bawah. Kategorikan setiap kuantiti sama ada kuantiti vektor atau kuantiti skalar.Consider the following quantities listed below. Categorise each quantity as being either a vector quantity or a scalar quantity.

Kuantiti/Quantity Kategori/Category

5 m

30 cm s–1, Timur/East

5 km, Utara/North

20 °C

256 bytes

4 000 kalori/calories

Contoh/Examples

3 Dua kategori ini boleh dibezakan antara satu sama yang lain melalui definisi yang jelas: These two categories can be distinguished from one another by their distinct definitions:

i. Kuantiti skalar/Scalar quantity • Seorangbudakperempuanberjalansejauh4meter./A girl walks 4 meters.

• Magnitud: Arah:

Direction:

ii. Kuantiti vektor/Vector quantity • Seorangbudakperempuanberjalansejauh4meterkeTimur. A girl walks 4 meters East.

• Magnitud: Arah:

Direction:

4 Kuantiti skalar merupakan kuantiti fizik yang mempunyai sahaja.

A scalar quantity is a physical quantity which has only.

Kuantiti vektor merupakan kuantiti fizik yang mempunyai kedua-dua

and .


6

.

A vector quantity is a physical quantity which has both

dan

Magnitude:

Magnitude:

1 Contoh-contoh bagi kuantiti skalar adalah/Examples of scalar quantities are:

2 Contoh-contoh bagi kuantiti vektor adalah/Examples of vector quantities are:

.

1 Pengukuran adalah proses untuk menentukan nilai sesuatu kuantiti fizik dengan menggunakan alat saintifik.Measurement is the process of determining the value of a physical quantity using scientific instruments.

2 Meter (m), kilogram (kg) dan saat (s) adalah tiga unit asas untuk mengukur ,

dan masing-masing.

The metre (m), the kilogram (kg) and .the second (s) are three basic units for measuring

and respectively.

Mengukur panjang / Measuring length

1 Panjang sesuatu objek boleh diukur dengan menggunakan pembaris meter, angkup vernier atau tolok skru mikrometer.The length of an object can be measured by using a metre rule, vernier callipers or micrometer screw gauge.

2 Kesesuaian alat ini bergantung kepada panjang yang diukur dan ketepatan yang diperlukan. The suitability of the instrument depends on the length to be measured and the accuracy required.

1.4 PENGUKURANMEASUREMENT

Alat pengukurMeasuring instrument

Senggatan terkecil

(Senggatan terkecil pada alat pengukur menunjukkan kepekaan sesuatu alat)(The smallest scale division on the measuring instruments shows the sensitivity of the instruments.)

(a) Pengukuran menggunakan pembaris meterMeasurement using a metre rule

Pembaris meter memberikan bacaan dalam ketepatan cm.

A metre rule gives readings to an accuracy of cm.

Latihan/Exercises

Ukur dan tuliskan setiap yang berikut./Measure and write each of the following.

(i)

(ii)

Berdasarkan rajah, panjang objek =

Lebar/Width =

cm 21 3 4 5 6


7

Smallest scale division

Pembaris meter / Meter rule

Angkup vernier / Vernier callipers

Tolok skru mikrometer / Micrometer screw gauge

Panjang/Length =

Based on the diagram, the length of the object =

(b) Pengukuran dengan menggunakan angkup vernier/Measurement by using vernier callipers

1 Angkup vernier digunakan untuk mengukur/A pair of Vernier callipers is used to measure: (a) kedalaman/depth (b) dimensi luar /outer dimensions (c) dimensi dalam/ inner dimensions

2 Angkup vernier memberikan bacaan dalam ketepatan cm

A pair of Vernier callipers gives readings to an accuracy of cm.

0

cm

1 2 3

0 5 10

3 Angkup vernier mempunyai dua skala: dan

A pair of Vernier callipers has two scales: and

4 (i) Panjang skala vernier = cm/Length of vernier scale = cm

(ii) Skala vernier boleh dibahagikan kepada bahagian

The vernier scale is divided into divisions

(iii) Panjang untuk senggatan terkecil oleh skala vernier =

(iv) Panjang untuk senggatan terkecil pada skala utama =

(v) Perbezaan antara senggatan terkecil oleh skala utama dan senggatan terkecil oleh skala vernier

=

vernier scale =

(iii)

Berdasarkan gambar rajah, diameter pensel =

1 2 3 4 5 6 7 8 9cm

Pensel/PencilSesikuSet square

EkorTailSkala utamaMain scaleSkala vernierVernier scaleSkru pemutarScrewRahang luarOutside jawRahang dalamInside jaw


8

Based on the diagram, the diameter of the pencil =

Length of the smallest scale division of the vernier scale =

Length of the smallest scale division of the main scale =

The difference between the smallest scale division of the main scale and the smallest scale division of the

Latihan/Exercises

Apakah bacaan yang ditunjukkan oleh angkup tersebut?/What are the readings shown by the callipers?1 2

0 1 2 3

0 5 10

1cm cm

0 5 10

2

(c) Ukuran dengan menggunakan tolok skru mikrometer Measurement using a micrometer screw gauge

SpindalSpindle

KunciLock

AnvilAnvil

RacetRatchet knob

Bidal (skala vernier)Thimble (vernier scale)

Sleeve (skala utama)Sleeve (main scale)

mm0 1

3540

3025

1 Tolok skru mikrometer digunakan untuk mengukur objek yang sangat kecil sehingga 0.01 mm

(Ketepatan dalam mm)

A micrometer screw gauge is used to measure very small objects to 0.01 mm. (Accuracy of mm)

2 (a) Skru dalam spindal mempunyai jarak benang atau senggatan mm.

The screw in the thimble has a thread distance or pitch of mm.

(b) Apabila bidal dipusing satu pusingan lengkap, rahang bergerak dalam jarak mm.

When the thimble is turned one complete rotation, the sliding jaw moves a distance of mm.

3 (a) Skala bidal mempunyai bahagian (senggatan).

The scale on the thimble has divisions.

(b) Satu bahagian di atas skala bidal menunjukkan .

One division on the thimble scale represents .

Bacaan/Reading = Bacaan/Reading

=


9

Latihan/Exercises

Latihan/Exercises

Tuliskan bacaan tolok skru mikrometer yang ditunjukkan di rajah bawah.Write down the readings of the micrometer screw gauges shown in the diagrams below.

(a) (b) (c)

Lengkapkan jadual di bawah./Complete the table below.

(a) Kuantiti fizik/Physical quantity Alat pengukur/Measuring instrument

Lebar sebuah meja

Diameter dalam paip air kuprum

Ketebalan wayar

Jarak seorang atlit melempar

Diameter sebatang paip

Ketebalan duit syiling 50 sen

(b)

0mm

1 5

0

45

0 1 0

5

45

40

0 1 25

20

15

mm mm

Mengukur Jisim/Measuring Mass

Jisim suatu objek boleh diukur dengan menggunakan atau .

The mass of an object can be measured by using a or a .

Mengukur Masa/Measuring Time

Masa diukur dengan menggunakan ./Time is measured by using a .


10

1.94 cm

6.72 cm

3.55 mm

Panjang/Length Alat pengukur/Measuring instrument

4.5 cm

Kejituan Accuracy

1 Kejituan dalam ukuran ialah betapa hampir sesuatu itu .

Accuracy in measurement is the value to the .

2 Ukuran yang mempunyai peratusan ralat yang sangat kecil mempunyai .

A measurement with a smaller percentage error has a .

Kepersisan Consistency

1 Kepersisan ialah kemampuan sesuatu alat pengukur untuk mengukur kuantiti dengan sedikit atau tiada sisihan relatif dalam bacaan yang diperoleh.Consistency is the ability of a measuring instrument to measure in a consistent manner with little or no relative deviation in the readings obtained. The repeated measurement will produce almost the same reading.

2 Pengukuran dengan sisihan relatif yang lebih kecil mempunyai kepersisan yang lebih tinggi. A measurement with a smaller relative deviation has a higher consistency.

1.5 KEJITUAN, KEPERSISAN DAN KEPEKAANACCURACY, CONSISTENCY AND SENSITIVITY

Dalam pertandingan menembak, tiga orang peserta A, B dan C masing-masing melepaskan enam tembakan pada sasaran. Bandingkan kejituan dan kepersisan tiga penembak ini.In a shooting competition, three participants A, B and C each takes six shots at a target. Compare the accuracy and the consistency of the three shooters.

A B C

Latihan/Exercises

Kepekaan Sensitivity

1 Kepekaan ialah kebolehan sesebuah alat untuk mengesan dalam sebarang kuantiti fizik yang diukur.

Sensitivity is the ability of an instrument to detect in the physical quantity being measured.


11

Semua ketidaktentuan eksperimen (ralat) adalah disebabkan oleh sama ada

.All experimental uncertainties (errors) are due to either or .

Ralat Rawak Random Errors

1 Ralat rawak ialah ketidakpastian dalam pengukuran yang disebabkan oleh:Random errors are uncertainties in the measurement due to:

(a) pemerhati/the observer (b) keadaan sekeliling/the surroundings (c) alat-alat/the instruments

2 Apabila kuantiti diukur untuk beberapa kali, ralat rawak akan menyebabkan bacaan menjadi lebih besar atau lebih kecil daripada bacaan sebenar.When a quantity is measured a few times, random errors will cause the readings either to be larger or smaller than the actual values.

RALAT RAWAK DAN RALAT SISTEMATIKRANDOM ERRORS AND SYSTEMATIC ERRORS

2 Alat pengukur yang lebih sensitif dapat A more sensitive measuring instrument is able to

(a) mengesan perubahan yang sangat kecil dalam kuantiti fizik yang diukur detect very small changes in the physical quantity that is being measured

(b) bertindak balas dengan cepat kepada perubahan dalam kuantiti fizik yang diukur respond more quickly towards changes in the physical quantity that is being measured

3 Alat pengukur yang mempunyai senggatan adalah lebih peka.

A measuring instrument which has scale divisions is more sensitive.

Senaraikan perbezaan antara dua alat pengukur yang berikut.List the differences between these two measuring instruments.

Pembaris meter/A meter rule Pita pengukur/A measuring tape

21cm0 43 21 3 4 5

cm0

Pembaris meterA meter rule

Pita pengukurA measuring tape

Bilangan senggatan per cm

Senggatan skala terkecil

Kepekaan

Contoh/Examples


12

Smallest scale division

Number of divisions per cm

Sensitivity

3 Contoh bagi ralat rawak:Examples of random errors:

(a) kesilapan pengukuran yang berlaku apabila seseorang membaca bacaan

skala dari kedudukan mata pada alat yang salah ( )

measurement error that happens when one reads a scale’s reading from a wrong

position of the eye or instrument ( )

Kedudukan mata yang betul sepatutnya berada .

The correct position of the eye should be .

(i)

(ii) (iii)

(b) kesilapan yang dibuat apabila membaca skala suatu alatthe error made when reading the scale of an instrument

(c) kiraan bilangan ayunan yang salah dalam sistem yang bergetara wrong count of the number of oscillations in a vibrating system

(d) tekanan yang tidak konsisten semasa merapatkan rahang tolok skru mikrometer (Contoh: apabila mengukur diameter dawai)inconsistent pressures applied when closing the gap of a micrometer screw gauge (Example: when measuring the diameter of a wire)

(e) perubahan dalam persekitaran semasa eksperimen (Contoh: perubahan suhu yang mana ia telah dianggap malar)changes in the surroundings during an experiment (Example: the change of temperature which has been assumed to be constant)

4 Ralat rawak boleh dielakkan (atau dikurangkan) dengan

(mengambil beberapa bacaan) dan .

Random errors can be eliminated (or reduced) by (taking

several readings) and .

Ralat paralaksParallax errorPenjelasan/Explanation:(pandangan pemerhati tidak berserenjang dengan skala instrumen yang sedang dibaca)(the view of the observer is not perpendicular to the scale of the instrument that is being read)

Cara yang betul untuk membaca skala pembaris ditunjukkan dalam rajah. Mata mesti diletakkan tegak di atas tanda pada skala untuk mengelakkan ralat paralaks.The correct way to read the scale of a ruler is shown in the diagram. The eye must be placed vertically above the mark on the scale to avoid parallax error.

X

0

Y Z

cm

Ralat paralaks boleh menghasilkan bacaan yang lebih besar atau lebih kecil daripada nilai sebenar.Apabila kedudukan mata berada padaParallax errors can produce readings that are bigger or smaller than the actual value.When the position of the eye is at X – bacaan akan menjadi lebih besar daripada nilai sebenar. the reading will be greater

than the actual value.Z – bacaan akan menjadi lebih kecil daripada nilai sebenar. the reading will be smaller than the actual value.Y – tiada apa-apa kesilapan

paralaks. there will not be any

parallax errors.

Seorang pemerhati yang cekap akan mendapat bacaan tanpa atau dengan ralat paralaks yang kecil.An efficient observer will get readings without or with small parallax errors.

Ketiadaan ralat paralaks semasa menggunakan ammeter/voltmeter – menggunakan cermin di bawah penunjuk akan memastikan bahawa imej jarum tidak boleh dilihat semasa ukuran.No paralax when using an ammeter/voltmeter – using a mirror under the pointer will ensure that the image of the pointer cannot be seen during measurement.

1cm

MataEye

MataEye

MerkuriMercuryAir

Water

2


13

Ralat Sistematik Systematic Errors

1 Ralat sistematik ialah ketidakpastian dalam pengukuran disebabkan oleh:Systematic errors are uncertainties in the measurements due to:

(a) pemerhatithe observer

Contoh/Example: (i) masa tindak balas (menggunakan jam randik, dll.)

reaction time (using stopwatch, etc.)

(ii) rabun jauh atau rabun dekat (eksperimen cahaya, dll) short-sightedness or long-sightedness (light experiments, etc)

(b) persekitaranthe surroundings

Contoh/Example:Andaian nilai pecutan disebabkan oleh graviti, 10 m s–2, adalah tidak tepat jika nilai g di tempat di mana eksperimen dijalankan berbeza dari 10 m s–2.Assuming the value of the acceleration due to gravity, 10 m s–2, is inaccurate if the value of g at the place where the experiment is carried out differs from 10 m s–2.

(c) alat-alatthe instruments

(i) ralat sifar zero error

Contoh/Example: • pembarismeteryangtelahrosakatauhausdihujungnya

a metre rule which has worn ends

1cm 2 3

• bacaanangkupvernieratautolokskrumikrometer walaupun rahang telah ditutup.

the reading of vernier callipers or micrometer screw gauge is even when the jaws are closed.

• ammeterdanvoltmeteryangtidakmenunjukkanbacaansifarwalaupunterputusdarilitar.an ammeter and a voltmeter which do not show zero reading even when disconnected from a circuit.

• penimbang yang jarumnya tidak menunjukkan bacaan sifar walaupun tiada objek yangdiletakkan di atas penimbang itu.a balance which does not show zero reading even when no object is being placed on it.

(ii) kesalahan dalam alat fault in the instrument

Alat-alat ditentukurkan dalam kilang dalam keadaan suhu dan tekanan atmosfera tertentu. Kadangkala alat-alat ini digunakan dalam keadaan fizikal yang berbeza.Instruments are calibrated in the factory under specific temperature and atmospheric pressure. Sometimes these instruments are used under different physical conditions.

Contoh/Example:panjang angkup vernier keluli akan berubah apabila suhu berubah.the length of a steel vernier callipers will change when temperature changes.


14

© Nilam Publication Sdn. Bhd. 16

2 Ralat sistematik tidak boleh dielakkan dengan mengambil beberapa bacaan menggunakan alat yang sama, pemerhati yang sama atau alat yang sama.Systematic errors cannot be eliminated by taking several readings using the same instrument, same observer or same instrument.

3 Ralat sistematik boleh dielakkan dengan cara/Systematic errors can be eliminated by

(i) menggunakan alat yang /using instruments

(ii) mengambil ukuran dengan / taking measurements

Ralat Sifar untuk Angkup Vernier Zero Error for Vernier Callipers

(a) (c)

Ralat sifar/Zero error = (i) Ralat sifar/Zero error =

Ralat Sifar untuk Tolok Skru Mikrometer Zero Error for Micrometer Screw Gauge

(a) (c)

Ralat sifar/Zero error = (i) Ralat sifar/Zero error =

Ralat sifar/Zero error = (ii) Bacaan sebenar =

0 1

0 5 10

cm

0 1

0 5 10

cm

0 1

0 5 10

cm

0 1

0 5 10

cm

0mm 5

045

04540

0mm

5045

0mm

10 04540

mm

PeneranganExplanation :

Ralat sifarZero error

=


15

(b)

=

Ralat sifar/Zero error = (ii) Bacaan sebenar =

(b)

The correct value =

© Nilam Publication Sdn. Bhd.17

1.5 KAJIAN SAINTIFIKSCIENTIFIC INVESTIGATIONS

Proses kajian saintifik adalah seperti ditunjukkan di bawah:The process of scientific investigation is shown as below:

InferensInference

Panjang bandul ringkas mempengaruhi tempoh bandul ringkas

The length of a simple pendulum affects the period of the simple pendulum

HipotesisHypothesis

Jika panjang bandul ringkas bertambah, maka tempohnya juga akan bertambah

If the length of the simple pendulum increases, its period will also increase

Tujuan eksperimenAim of the experiment

Untuk menyiasat hubungan antara tempoh bandul ringkas dengan panjangnya

To investigate the relationship between the period of a simple pendulum and its length

Pemboleh ubahVariables

Pemboleh ubah dimanipulasikan/Manipulated variable:Panjang bandul, l/The length of the pendulum, l

Pemboleh ubah bergerak balas/Responding variable:Tempoh bagi bandul ringkas, T/the period of the simple pendulum, T

Pemboleh ubah dimalarkan/Constant (fixed) variable:Jisim bandul/Mass of pendulum bob

Bahan dan radasMaterials and apparatus

Bandul, benang berpanjangan 70 cm, kaki retort dan pengapit, dua keping syiling kecil, jam

randik, pembaris meter

Pendulum bob, 70-cm length of thread, retort stand and retort clamps, two small coins, stopwatch, metre rule

ProsedurProcedure

Senarai bahan dan radasList of materials and apparatus

Kesimpulan Conclusion

PerbincanganDiscussion

AnalisisAnalysis

Pernyataan masalahProblem statement

PemerhatianObservation

InferensInference

HipotesisHypothesis

Pemboleh ubah/Variables• Pembolehubahdimanipulasikan Manipulated variable• Pembolehubahbergerakbalas Responding variable• Pembolehubahdimalarkan Constant variable(s)

EksperimenExperiment

Bandul ringkas / Simple pendulum


16

MODUL • Fizik TINGKATAN 4

Susunan radas dan prosedurArrangement of the apparatus and procedure

(a) Semua radas disusun seperti yang ditunjukkan dalam rajah itu. All the apparatus are set up as shown in the diagram.(b) Panjang benang dilaraskan supaya panjang, l = 10.0 cm. The thread is adjusted so that its length, l = 10.0 cm.(c) Bandul diayun untuk memulakan ayunan melalui sudut

yang kecil (tidak lebih daripada 10o). A gentle push is given to the pendulum bob to start swinging

through a small angle (not more than 10o).(d) Masa yang diambil untuk 10 ayunan lengkap, t, diambil

menggunakan jam randik. The time taken for 10 complete oscillations, t, is taken by

using the stopwatch.(e) Tempoh bandul ringkas, T (iaitu masa yang diambil untuk satu ayunan lengkap) dikira dengan menggunakan: The period of the simple pendulum, T (i.e. the time taken for one complete oscillation) is

calculated by using:

Tempoh/Period, T = Masa untuk 10 ayunan lengkap10

/ Time for 10 complete oscillations

10

(f) Langkah (c) hingga (e) diulangi untuk l = 20.0 cm, 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm dan 60.0 cm. Steps (c) to (e) are repeated for l = 20.0 cm, 30.0 cm, 40.0 cm, 50.0 cm and 60.0 cm.(g) Graf T melawan l diplotkan.

A graph of T against l is plotted.

Pengumpulan dataData collection

Panjang, l (cm)Length,l (cm)

Masa yang diambil untuk 10 ayunan lengkap, t (s)The time taken for 10 complete oscillations, t (s)

Tempoh bandul, T (s)

The period of the pendulum, T (s) t1 t2 tpurata/average

10.0

20.0

30.0

40.0

50.0

60.0

Graf (menggunakan kertas graf)Graph (using graph paper)

T (s)

l (cm)

KesimpulanConclusion

Bandul yang lebih panjang mengambil masa yang lebih panjang untuk membuat satu

ayunan lengkap (atau apabila panjang bandul ringkas bertambah, tempohnya bertambah).

The longer pendulum takes longer time to make a complete oscillation (or the period of a simple

pendulum increases with its length).

BenangThread

Bandul Pendulum bob

Kaki retortRetort stand

0


17

bab1fizikspm

Documents