daya tujahan

8/2/2019 DAYA TUJAHAN

1/16

PCK 2: Keapungan, timbul dan tenggelam.

Hasil pembelajaran: Untuk menyiasat keadaan utama untuk keapungan,

timbul dan tenggelam.

Pengenalan/teori:

Daya tujah dan keapungan

Satu objek yang berada dalam air secara amnya akan mengalami dua daya,

iaitu berat objek yang bertindak ke bawah dan daya tujah yang bertindak ke atas.

Daya hasil daripada berat objek Daya tujah yang bertindak ke atas

Daya tujah adalah satu daya yang menghasilkan tolakan ke atas terhadap

sutu objek yang berada dalam air. Tidak mengira sama ada objek tersebut berada di

dalam permukaan air atau tenggelam ke dalam permukaan air.

Hal ini dapat dibuktikan dalam keadaan kita menolak satu gabus ke dalam

air, selepas seketika kita lepaskan gabus tersebut, gabus itu akan naik ke

permukaan air dengan serta merta kerana gabus itu mengalami daya tujah dri air

yang lebih kuat daripada daya hasil dari berat gabus. Kekuatan data tujah

sebenarnya dapat dirasai semasa kita memegang gabus tersebut di dalam air lagi.

Secara teorinya, objek yang mempunyai ketumpatan kurang daripada

ketumpatan cecair yang mengapunginya, daya tujah keatas akan menyebabkan

objek tersebut terapung di atas permukaan cecair. Walaubagaimanapun, jika objek

tersebut lebih tumpat daripada cecair yang mengapunginya, daya tujah ke atas tetap

wujud tetapi objek tersebut tidak akan timbul sebaliknya akan tenggelam ke bawah


2/16

kerana magnitud daya tujah yang bertindak ke atas tidak cukup untuk mengatasi

daya yang di hasilkan oleh berat objek.

Prinsip archimedes.

Prinsip archimedes menyatakan bahawa jasad yang terendam sepenuhnya

atau separa rendam akan mengalami satu dayah tujah ke atas yang sama magnitud

dengan dengan berat bendalir yang disesarkan oleh jasad tersebut. oleh kerana

cecair bertambah beratnya maka ia akan mengalami satu tekanan yang lebih besar

di bahagian bawahnya dan tekanan yang yang lebih kecil di bahagian atasnya.

Dengan ini ia akan menghasilkan satu tekanan yang berkadar langsung dengan

daya pada luas permukaan yang sama.

F=ma F= Daya (sama ada ke atas atau ke bawah)

m= Jisim cecair yang disesarkan.

a= Isi padu kuboid.

Ringkasnya prinsip archimedes adalah daya tujah ke atas sama dengan berat

yang hilang atau berat cecair yang disesarkan.

Terdapat tiga faktor utama yang mempengaruhi daya tujah. Pertama, isipadu

jasad yang lebih besarkan menghasilkan daya tujah yang lebih besar. Kedua ialah

kekuatan medan graviti. Medan graviti yang kuat akan menghasilkan daya tujah

yang lebih besar. Ketiga ialah, ketumpatan cecair. Cecair yang lebih tumpat akan

menghasilkan daya tujah yang lebih besar.


3/16

Prinsip keapungan.

Prinsip keapungan menyatakan bahawa berat satu jasad yang terapung pada

permukaan cecair adalah sama nilai dengan berat cecair yang disesarkan.

Terdapat tiga prinsip keapungan dalam air. Pertama ialah, jasad akan terus

timbul tau naik ke atas permukaan air jika daya tujah ke atas melebihi berat jasad.

Kedua, satu objek atau jasad akan tenggelam atau jatuh ke bawah air jika berat

jasad melebihi daya tujah ke atas. Ketiga, satu jasad akan terapung atau pegun di

permukaan air jika daya tujah ke atas adalah sama dengan berat objek. Fenomena

keapungan ini menyebabkan sampan dan perahu dapat terapung dalam air.


4/16

Radas dan bahan:

Dua silinder penyukat, larutan garam, dua biji telur, besen air, dan lima bebola

plastisin (setiap satu 50 g).

Aktiviti: Menyiasat mengapa sesuatu benda terapung atau tenggelam dalam

cecair.

Prosedur:

1. Dua silinder penyukat diisi penuh dengan, satu silinder mengandungi larutan

garam manakala satu silinder lagi menggandunggi air pili. Letakkan telur

kedalam kedua-dua bekas dan perhatikan apa yang berlaku.

2. Tiga bebola plastisin diambil, setiap satu mengandungi berat 50 g. Dua

bebola plastisin dibentuk menjadi bentuk perahu. Satu perahu dengan sisi

rendah dan satu lagi dengan sisi tinggi.

3. Kedua-dua perahu dan bebola plastisin diletakkan ke dalam besen air yang

mempunyai air. Pemerhatian kemudian direkodkan.

4. Dua biji bebola plastisin 50 g diambil dan diletakkan secara perlahan-lahan ke

dalam kedua-dua perahu tadi setiap satu. Pemerhatian direkodkan.

5. Inferen dinyatakan untuk setiap pemerhatian.

6. Laporan aktiviti ditulis dengan menggunakan format berikut: Menggenal pasti

masalah, membuat hipotesis, menguji hipotesis, merekod dan menganalisis

data dan kesimpulan.


5/16

Keputusan.

Laporan prosedur 1: Keapungan telur.

Mengenal pasti masalah: Adakah cecair yang berlainan jenis dan ketumpatan akan

menghasilkan kesan keapungan yang berlainan?

Hipotesis: Ketumpatan cecair akan mempengaruhi kadar keapungan objek (telur).

Keputusan

Pemerhatian

Air pili + telur telur tenggelam ke dasar air pili.

larutan garam + telur Telur hanya tengelam di bawah permukaan air.

Inferen:

Telur lebih tumpat dari air pili tetapi air pili kurang tumpat berbanding dengan larutan

garam.


6/16

Rajah 1: Keputusan keapungan telur dalam air pili dan larutan garam.

Perbincangan.

Telur tenggelam sepenuhnya dalam air pili menunjukkan bahawa telur lebih

tumpat daripada air pili tetapi telur berada pada pemukaan larutan garam

menunjukkan bahawa ketumpatan larutan atau cecair mempengaruhi daya

keapungan telur. Hal ini kerana jika makin tumpat sesuatu cecair tersebut atau

larutan maka ketumpatan cecair akan menghasilkan daya tujah air yang lebih kuat

yang boleh mengatasi berat sesebuah objek. Dalam aktiviti ini, larutan garam

membuktikan bahawa ia mempunyai daya tujah yang kuat hingga telur tersebut tidak

tenggelam sepenuhnya. Berbanding dengan air pili, yang mempunyai ketumpatan

yang kurang menyebabkan daya tujah air pili tidak mampu untuk mengatasi berat

objek menyebabkan objek tenggelam sepenuhnya.

Dalam experimen ini, terdapat beberapa perkara yang boleh ditambah baik.

Antaranya ialah menambah satu jenis larutan lagi seperti larutan air kolam untuk

membandingkan dari segi keperbagaian cecair yang digunakan. Ini membolehkan

pelajar menggembangkan lagi kemahiran dan pengetahuan mereka kerana terdapat

lebih banyak contoh yang boleh membolehkan pelajar melakukan perbandingan

dengan lebih baik.

Kesimpulan:

Hipotesis diterima, di mana Ketumpatan cecair akan mempengaruhi kadar

keapungan objek. Ini dibuktikan dalam larutan garam yang lebih tumpat kerana

terdapat banayk bahan lain seperti garam yang menambahkan lagi ketumpatan air


7/16

menyebabkan telur tidak tenggelam sepenuhnya, sebaliknya hanya berada di bawah

permukaan larutan garam sahaja berbanding dengan air pili.

Laporan Aktiviti 2:

Manggenalpasti masalah: Adakah bentuk dan ketinggian sisi perahu mempengaruhi

keapungan dan tenggelam sesuatu objek.

Hipotesis: Bentuk dan ketinggian sisi objek mempengaruhi keapungan

sesuatu objek.

Keputusan.

Pemerhatian Inferens.

Perahu sisi rendah Perahu terapung tetapi apabila

bola 50 g bola plastisin diletakkan

di dalam perahu, perahu

tenggelam sepenuhnya ke dalam

dasar besen kerana tebing perahu

di masuki air.

Oleh kerana perahu sisi

rendah, maka apabila

terdapat muatan yang

berat, sisi perahu tidak

dapat menampung atau

menghalang air masuk

mneyebabkan perahu

karam. Sisi perahu yang

rendah menyebabkan

perahu karam walaupun

pada awalnya perahu

terapung di atas air.


8/16

Perahu sisi tinggi Perahu terapung dalam besen.

Apabila bola plastisin 50 g

diletakkan, sisi perahu tenggelam

sedikit tetapi perahu masih berada

dalam keadaan terapung. Tidak

terdapat kemasukan air ke dalam

perahu.

Disebabkan sisi perahu

yang tinggi, walaupun

terdapat muatan yang

dimasukkan, perahu

masih mampu untuk

menampung berat

bebola 50 g. Sisi yang

tinggi menyebabkan

perahu tidak karam

seperti perahu sisi

rendah.

Bola plastisin 50 g Bebola plastisin tenggelam sebaik

sahaja diletakkan di atas

permukaan air.

memandangkan bentuk

bebola plastisin yang

bulat dan tidak

mempunyai tapak yang

luas untuk menghasilkan

daya tujah yang tinggi

maka bebola plastisin

tenggelam.

Inferen keseluruhan:

Bentuk amat mempengaruhi keapungan sesuatu objek kerana berat yang sama

tetapi berlainan bentuk menyebabkan terdapat tiga keadaan yang berbeza berlaku.


9/16

Perbincangan.

Dalam experimen ini, ia telah membuntikan beberapa faktor yang

mempengaruhi keapungan sesuatu objek. Berdasarkan pemerhatian di atas. Dapat

kita simpulkan bahawa dengan jisim yang sama iaitu plastisin 50 g tetapi bentuk

berlainan di mana bentuk perahu dengan sisi rendah dan sisi tinggi serta bentuk

sfera tetapi menghasilkan tiga keadaan yang berbeza dimana bebola plastisin yang

berbentuk sfera terus tenggelam kedalam air. Manakala perahu masih terapung.

Kemudian perahu di tambah dengan jisim yang sama iaitu 50 g lagi tetapi perahu

sisi rendah tenggelam. Keadaan ini sudah jelas menunjukkan bahawa bentuk

sesuatu mempengaruhi keapungan. Walaupun perahi sisi tinggi mempunyai jisim

keseluruhan 100 g masih terapung berbanding dengan bebola plastisin yang

berbentuk sfera dan jisim 50 g sahaja tetapi masih tenggelam.

Experimen ini boleh ditambah baik untuk memperkukuhkan kefahaman dan

teori yang diperolehi oleh pelajar, bentuk untuk di uji boleh kita tambah seperti

bentuk segi empat, segi tiga, bebola tetapi dalamnya kosong(rongga udara), tanah

liat yang dileperkan nipis-nipis hingga menjadi besar. Ini bukan sahaja menambah

daya tarikan experimen ini tetapi memperkukuhkan lagi pemahaman dan ilmu yang

diperolehi.

Kesimpulan:

Hipotesis diterima, bentuk dan ketinggian sisi objek mempengaruhi keapungan

sesuatu objek. Hal ini dibuktikan dalam keputusan dimana sama jisim 50g tetapi

bebola yang berbentuk sfera dan dimampatkan tenggelam manakala perahu tidak

tenggelam tetapi apabila ditambah beban sebanyak 50 g perahu sisi rendah tidak

mampu bertahan dan akhirnya karam, manakala perahu sisi tinggi mampu bertahan.


10/16

Refleksi.

Dalam experimen ini, terdapat banyak perkara yang saya pelajari. Antaranya

ialah bagaimana pentingnya bentuk dalam mempengaruhi daya keapungan objek.

Sesungguhnya, keapungan objek amat penting dalam kehidupan seharian. Dalam

experiment ini, terdapat beberapa kelemahan yang saya kenal pasti. Antara

kelemahannya ialah, pertama perahu yang dibina tidak sama bentuk. Hal ini kerana

pelajar harus mencipta perahu yang sama besar tetapi walau bagaimanapun

memandangkan tanah liat amat mudah berubah bentuk maka perahu yang dicipta

tidak akan sama. Ini juga boleh mempengaruhi keputusan dimana walaupun perahu

bersisi tinggi ia akan tenggelam juga. Hal ini terjadi dengan kumpulan kami kerana

kerahu yang bersisi tinggi yang kami bina adalah tidak stabil menyebabkan ia juga

tenggelam di dasar air. Kelemahan ketiga ialah bahan uji kaji untuk ketumpatan

hanay dua sahaja. Jika kita hendak sesuatu experimen itu lebih tepat sekurang-

kurangnya bahan yang diuji hendaklah ada tiga.

Walaupun terdapat kelemahan tetapi setiap kekurangan ada cara

penyelesaiannya. Saya mencadangkan agar untuk membuat perahu, satu acuan

harus disediakan.ini membolehkan pelajar membina perahu yang sama saiz tetapi

mempunyai sisi tinggi.

Experimen ini membolehkan kami mencipta sebuah perahu yang selamay

dalam masa yang sama membolehkan kami memahami akan ciri-ciri keselamatan

dalam bentuk perahu seperti tebing tinggi, tapak yang tirus dan luas serta tapak

yang kuat agar tidak mudah pecah atau bocor.


11/16

Soalan.

1. kenapa objek boleh terapung atau tenggelam di dalam cecair?

Hal ini kerana setiap objek terdapat ketumpatannya. Jika cecair lebih tumpat

daripada objek maka objek akan terapung kerana terdapat daya tujahan yang

bertindak dari cecair manakala jika objek lebih tumpat daripada cecair maka

objek tersebut akan tengelam kerana daya tujahan cecair tidak mampu untuk

mengatasi berat objek. Formula untuk keapungan objek ialah Ff = mv iaitu

daya keapungan adalah berkadar terus dengan m, jisim objek dengan v,

isipadu .

2.bolehkah objek yang lebih tumpat daripada air terapung? Jelaskan.

Secara teorinya objek yang lebih tumpat daripada air akan tenggelam kerana

daya tujahan cecair tidak mampu untuk mengatasi berat objek tetapi terdapat

faktor lain yang membolehkan objek tersebut terapung. Antaranya ialah

bentuk objek. Cuba bayangkan kapal laut yang diperbuat daripada besi itu

digumpalkan maka kapal itu akan tengelam tetapi oleh kerana kapal yang

diperbuat daripada besi itu diubah bentuknya menjadi seperti perahu dan

terdapat rangga udara dibawah kapal maka kapal yang diperbuat daripada besi

yang lebih tumpat daripada air mampu untuk terapung. Apatah lagi di tambah

dengan sisi yang tinggi maka kapal tersebut yang diperbuat daripada besi

mampu timbuk atau terapung kerana telah diubah suai bentuknya. Tetapi jika

besi itu tidak diubah bentuk dan hanya digumpalkan sahaja maka iai akan

tenggelam. Kesimpulannya, objek yang lebih tumpat boleh terapung dengan

syarat diubah suai bentuknya.


12/16

3.Nyatakan faktor yang mempengaruhi keapungan objek.

Antara faktor keapungan objek ialah pertama bentuk, dimana jika bentuknya

terdapat ruang udara atau berbentuk perahu yang mempunyai sisi maka

perahu tersebut mampu untuk terapung tetapi jika ebntuknya sfera maka objek

itu kemungkinan akan tenggelam. Kedua berat. Jika objek tersebut makin

berat maka makin mudah untuk tenggelam. Sebagai contoh bebola plastisin

50 g tenggelam apabila diletakkan di atas pemukaan air. Ketumpaan juga

mempengaruhi daya keapungan objek di mana jika cecair lebih tumpat dari

objek maka objek akan timbul tetapi jika cecair kurang tumpat dari objek maka

objek akan tenggelam.


13/16

SOALAN MASTERI PENGETAHUAN DAN KEMAHIRAN.

1. Di akhir aktiviti ini jawab soalan berikut.

a. Apa yang telah anda pelajari dari aktiviti ini?

(10 markah)

Saya telah mempelajari bagaimana konsep keapungan itu berlaku. Dimana

keapungan terdapat tiga faktor utama di experimen ini iaitu ketumpatan cecair

dimana cecair yang lebih tumpat akan menyebabkan objeknya timbul manakala jika

ketumpatan cecair kurang daripada objek maka obek akan tengelam. Selain itu

bentuk dan saiz dan berat juga mempengaruhi keapungan sesuatu objek iaitu objek

yang sama berat tetapi saiz berlainan maka ia akan menyebabkan keputusan yang

berlaianan. Contohnya jisim yang sama iaitu plastisin 50 g tetapi bentuk berlainan di

mana bentuk perahu dengan sisi rendah dan sisi tinggi serta bentuk sfera tetapi

menghasilkan tiga keadaan yang berbeza dimana bebola plastisin yang berbentuk

sfera terus tenggelam kedalam air. Manakala perahu masih terapung. Kemudian

perahu di tambah dengan jisim yang sama iaitu 50 g lagi tetapi perahu sisi rendah

tenggelam. Keadaan ini sudah jelas menunjukkan bahawa bentuk sesuatu

mempengaruhi keapungan. Walaupun perahi sisi tinggi mempunyai jisim

keseluruhan 100 g masih terapung berbanding dengan bebola plastisin yang

berbentuk sfera dan jisim 50 g sahaja tetapi masih tenggelam. Oleh yang demikian

saya mempelajari akan ciri-ciri utama kapal yang selamat seperti mempunyai

rongga udara yang banyak di bawah perahu, tebing yang tinggi keadaan tapak yang

tirus. Ini merupakan satu pengetahuan yang penting kerana keselamatan adalah

bergantung kepada ciri-ciri di atas.


14/16

b. bahagian manakah dalam Kurikulum Sains Sekolah Rendah mengajar topik

ini?

(2 markah)

Tahap 1, Tema mengenai mempelajari dunia sekeliling kita dalam topik mengenal

pasti bahan yang timbul dan sengelam.

c. Bincangkan bagaimana anda menggunakan aktiviti ini dalam pembelajaran

dan pengajaran?

(10 markah)

Aktiviti dalam set induksi dimana kita membawa pelajar kita untuk memahami

bagaimana bahan seperti telur dan tanah liat boleh terapung, dalam masa yang

sama kita boleh menggunakan aktiviti ini untuk mengajar bagaimana sesebuah

bahan itu boleh terapung. Apakah fungsi utama kapal laut yang membolehkan ia

terapung walaupun diperbuat daripada besi. Aktiviti ini boleh digunakan dalam

membuat pojek kelas di mana kita mmeberi murid kita bahan dan mereka akan

mencipta kapal serta mereka bentuk kapal laut yang selamat. Menurut laman web

http://www.super-science-fair-projects.com/ aktiviti seperti ini baik untuk

mempamerkan hasil ciptaan pelajar dalam mencipta kapal laut. Ia mampu untuk

membina sikap inovatif dalam diri pelajar. Sikap inovatif dan kreatif pelajar akan

terserlah dan persaingan yang sihat akan berlaku jika kita menggunakan aktiviti ini

sebagai pertandingan pelajar sains kreatif dalam pameran sains tersebut. Aktiviti ini

juga amat sesuai digunakan sebagai tugasan projek kepada pelajartahun enam

kerana bersesuaian dengan aras pemikiran mereka, mereka boleh mencipta sebuah

kapal yang selamat di masa hadapan.
http://www.super-science-fair-projects.com/http://www.super-science-fair-projects.com/


15/16

d. apakah peranan guru dalam hal aktiviti ini?

(3 markah)

Peranan guru dalam hal ini ialah sebagai seorang yang mampu memberi inspirasi

kepada pelajar agar mereka mampu untuk mengembangkan kreativiti mereka

hingga berdasarkan aktiviti ini, mereka mampu untuk mencipta sebuah kapal laut

yang selamat berdasarkan daripada experimen yang telah mereka lakukan. Kita

sebagai guru harus membawa pelajar tetapi membiarkan pelajar memikirkan apa

ciri-ciri keselamatan utama kapal laut hingga mampu memampung berribu-ribu tan

berat kapal di atas laut.Selain itu peranan guru juga sebagai pemerhati di mana kita

memerhatikan bagaimana pelajar melaksanakan aktiviti dan memastikan mereka

tidak melakukan perkara yang tidak sepatutnya. Ketiga, peranan guru hanya

sebagai sumber rujukan sahaja dan memastikan kita memimpin pelajar ke arah

bagaimana menjawab soalan dan bukannya memberi jawapan dengan

semudahnya.


16/16

RUJUKAN

1. laman wed.

www.thefreedictionary.com/floating

http://www.spartechsoftware.com/reeko/experiments/floating.htm

http://www.super-science-fair-projects.com/

http://www.kids-science-experiments.com/cat_floating.html

http://www.kids-science-experiments.com/diverinabottle.html

http://www.kids-science-experiments.com/floatorsinkexercise.html
http://www.thefreedictionary.com/floatinghttp://www.thefreedictionary.com/floatinghttp://www.spartechsoftware.com/reeko/experiments/floating.htmhttp://www.super-science-fair-projects.com/http://www.kids-science-experiments.com/cat_floating.htmlhttp://www.kids-science-experiments.com/diverinabottle.htmlhttp://www.kids-science-experiments.com/floatorsinkexercise.htmlhttp://www.thefreedictionary.com/floatinghttp://www.spartechsoftware.com/reeko/experiments/floating.htmhttp://www.super-science-fair-projects.com/http://www.kids-science-experiments.com/cat_floating.htmlhttp://www.kids-science-experiments.com/diverinabottle.htmlhttp://www.kids-science-experiments.com/floatorsinkexercise.html

daya tujahan

Documents