praktikal 2 & 3.docx

PPG- SCE 3105 FIZIK DALAM KONTEKS KEHIDUPAN 2012

Amali 2

Tajuk : Daya dan Gerakan

Tujuan : 1) Mengenalpasti daya-daya yang berbeza dalam konteks berlainan.

2) Mengukur pecutan objek yang jatuh bebas.

Teori : - Daya adalah sesuatu yang dapat mengubah keadaan gerakan suatu jasad. Daya adalah kuantiti vektor. Unit bagi daya adalah N atau kg m s-2.

- Daya boleh :

Menggerakkan suatu objek yang pegun.

Menghentikan objek yang bergerak

Mengubah arah objek yang sedang bergerak.

Memecut atau menyahpecutkan objek yang sedang

bergerak.

Mengubah saiz atau bentuk suatu objek.

- Geseran ialah daya yang menentang gerakan objek. Geseran terhasil apabila dua permukaan bergeser antara satu sama lain. Daya

geseran mempunyai arah dan magnitude. Geseran sentiasa bertindak dalam arah yang bertentangan dengan

gerakan. Oleh itu, geseran dapat :

menghalang suatu objek yang pegun daripada

bergerak.

memperlahankan atau menghentikan suatu objek

yang sedang bergerak.

- Geseran dapat dikurangkan dengan

Melicinkannya dengan minyak atau gris.

Memasang roda

- Graviti ialah daya tarikan di antara zarah-zarah yang besar.

- Graviti menentukan berat sesuatu objek daripada jisimnya.


- Apabila sesuatu objek berada dalam keadaan keseimbangan daya, Daya-daya yang bertindak ke atas objek itu membatalkan satu sama lain supaya daya paduan adalah sifar. Objek itu sama ada kekal

dalam keadaan pegun atau terus bergerak dengan halaju seragam. Bagi sesuatu objek adalah bilangan jirim yang dikandungnya dan bilangan jirim ini tidak akan berubah di tempat yang berlainan.

F = ma Daya tarikan = berat Berat = mg

Aktiviti 1 : Mengenalpasti daya-daya yang berbeza dalam konteks berlainan.

Bahan/ Alat : Blok kayu, bola ping pong, dawai yang diregangkan atas blok kayu,

bikar dan buku.

Prosedur : 1. Blok kayu diletakkan di atas lantai. Blok kayu diberikan tolakan

kecil. Pemerhatian direkodkan.

2. Sebiji bola ping pong dibaling ke udara. Pemerhatian direkodkan.

3. Dawai diikat dengan tegang di antara dua paku yang telah diketuk ke

dalam blok kayu. Dawai tersebut disentuh. Pemerhatian

direkod.

4. Satu bola ping pong diletakkan ke dalam sebuah bikar yang berisi air.

Bola ping pong ditolak ke dalam air. Pemerhatian direkod.

5. Sebuah buku diletakkan diatas tangan. Pemerhatian direkod.


Keputusan :

Prosedur Pemerhatian

1 Blok kayu bergerak dengan kelajuan yang

maksimum pada mulanya kearah daya

tolakan kemudian berhenti

2 Bola ping pong bergerak keatas dengan

kelajuan yang tinggi kemudian semakin

perlahan sehingga berhenti kemudian jatuh

kebawah dengan pecutan.

3 Wayar bergetar dengan amplitude yang tinggi

dan mengeluarkan bunyi kuat kemudian

semakin perlahan dan berhenti..

4 Bola ping pong terapung di atas air. Apabila

bola ping pong ditolak ke dalam air, ia tidak

tenggelam dan tidak dapat masuk kedalam air.

5 Buku tetap berada di atas tapak tangan dan

tidak bergerak dan berada pada kedudukan

yang sama dengan tangan.

Soalan :

a. Apakah daya-daya yang terlibat dalam aktiviti 1 - 5 di atas?

Daya tolakan, daya graviti, daya apungan, daya

Geserandan daya normal

b. Huraikan setiap daya yang anda nyatakan dalam konteks hidupan

harian.


Daya merupakan tolakan atau tarikan. Daya tolakan adalah suatu

tindakan menjauhkan sesuatu objek. Daya tarikan pula merujuk

kepada satu tindakan mendekatkan sesuatu objek. Dalam

konteks hidupan harian daya tolakan dan daya tarikan berlaku

tanpa disedari contohnya menarik beg sekolah , menutup tingkap,

memadam papan putih dan sebagainya.

Daya graviti adalah suatu daya yang bertindak atas sesautu objek

dalam medan graviti. Ia merupakan daya yang menarik semua

objek ke arah pusat bumi. Semua objek jatuh bebas ke bumi

dengan pecutan seragam yang sama tanpa mengira jisimnya.

Pecutan seragam oleh sesuatu objek yang jatuh bebas

disebabkan oleh daya graviti dikenali sebagai pecutan graviti.

Dalam konteks hidupan harian, daya tarikan graviti membantu

objek berada dalam keadaan pegun dan membolehkan kita

berjalan dan melakukan aktiviti seharian dengan mudah.

Daya geseran adalah daya yang menentang arah pergerakan

objek. Daya geseran dipengaruhi oleh factor jenis

permukaan dan berat objek. Dalam konteks kehidupan daya

geseran membantu kita memegang objek, berjalan

dan memberhentikan pergerakan objek.

Daya apungan menyebabkan sesuatu objek terapung atau

timbul. FB = Fg..


Perbincangan :

1. Permukaan bongkah kayu panas kerana terdapat kesan daya geseran pada

permukaan lantai.

2. Pemerhatian kurang sesuai dengan mata kasar tetapi boleh menggunakan

kamera untuk ulang tayang. Perubahan kecil dapat diperhati dengan lebih jelas.

3. Wayar kurang sesuai digunakan kerana kadar getaran adalah kurang berbanding

dengan penggunaan dawai.

4. Bola pingpong yang digunakan melibatkan pemerhatian daya apungan di mana

ketumpatannya adalah rendah dan mempunyai saiz yang bersesuain. Objek

yang terlalu besar atau kecil akan menyukarkan pemerhatian dibuat.

Kesimpulan : Jenis daya yang berbeza dalam konteks yang berbeza.


Aktiviti 2 : Mengukur pecutan objek yang jatuh bebas.

Bahan dan radas : Jangka masa detik, pita detik berkarbon, pengapit, bekalan

kuasa, dawai penyambung, pemberat 200g,300g, dan

400g dan selotape.

Prosedur : 1) Sebuah bangku diletakkan diatas meja. Jangka masa detik

diapitkan di atas bangku.

2) Pita detik dilalukan melalui jangka masa detik dan

dihujungnya dilekatkan satu jisim berjisim 200g.

3) Jangkamasa detik dihidupkan dan pemberat dibiarkan jatuh

bebas ke bawah.

4) Pita detik dipotong setiap 2 detik dan disusun untuk

menghasilkan satu carta pita.

5) Langkah 3 diulangi untuk jisim 300g dan 400g.

6) Carta pita dibina untuk setiap jisim yang digunakan dan

pecutannya ditentukan.


Keputusan :

Jisim V1 (cm-1) V2 (cm-1)

Pecutan (a) = (cm-2)

200g 147.5 332.5 a=925 cm/s-2 (9.25m/s-2)

300g 150 350 a=1000cm/s-2 (10m/s-2)

400g 112.5 310 a=987 cm/s-2 (9.87m/s-2)

Soalan :

1) Adakah nilai-nilai pecutan yang diperolehi dari jisim-jisim yang berbeza sama nilainya dengan g ?(Pecutan akibat tarikan graviti bumi) ? Terangkan

Tidak. Ini kerana nilai pecutan tidak sama dengan nilai g (9.8N). Antara faktor-faktor yang menyebabkan perkara ini ialah:

a) Pita detik bergeser dengan jangka masa detik. Kesan

daripada geseran ini menyebabkan jatuhan bebas

beban terganggu dan memperlahankan jatuhan

bebas.

b) Beban bergeser dengan udara semasa proses

pecutan berlaku


2) Apakah kesimpulan yang dapat dibuat tentang daya yang bertindak ke atas objek yang jatuh bebas ?

Daya tersebut adalah tetap dan berterusan.

3) Jika eksperimen ini dijalankan di bulan, adakah nilai pecutan yang diperoleh daripada jisim-jisim yang berbeza ini akan sama dengan nilai g ? Terangkan jawapan anda.

Tidak. Ini kerana daya graviti di bulan adalah lemah berbanding di bumi, iaitu lebih kurang 1/6 daya graviti bumi.

Kesimpulan : Pecutan jatuh bebas adalah sama sama dengan jasad yang berlainan jisim.

Perbincangan :

1) Nilai pecutan graviti yang diperolehi dalam eksperimen ini

adalah kurang sedikit daripada 9.81 ms -1.. Ini kerana

geseran di antara pita detik dengan jangka masa detik serta

geseran melambatkan sedikit pergerakan pemberat.

2) Pecutan untuk ketiga-tiga jisim adalah lebih kurang sama. kerana pecutan graviti keatas semua objek yang jatuh bebas

adalah sama. 3) Ketinggian untuk menjatuh beban secara bebas perlulah tinggi. Ini adalah kerana penggunaan ketinggian yang tidak cukup kan menyebabkan bacaan yang diambil kurang tepat dan

perubahan halaju tidak dapat dilihat dengan jelas.


Langkah berjaga-jaga :

1) Dalam jatuh bebas, pastikan beban jatuh terus kelantai dengan tanpa halangan.

2) Pastikan tiada bendasing pada permukaan lantai sebelum menolakkan

bongkah kayu.

3) Pita detik dipastikan bersih untuk mendapatkan satu bacaan yang jelas.

4) Jisim beban yang digunakan untuk setiap pita detik ditulis pada belakang

pita detik untuk mengelakkan kekeliruan.

5) Sebelum memasangkan jangka masa detik, pastikan arus yang digunakan adalah

A.C. supaya dapat menghasilkan getaran yang sebanyak 50Hz dalam satu saat.

8) Menggunakan voltan arus yang sesuai seperti yang ditulis pada jangka masa detik

Semasa menghidupkan jangka masa detik. Voltan yang kurang sesuai akan

merosakkan jangka masa detik.

9) Semasa menjalankan jatuh bebas, gunakan ketinggian yang lebih tinggi untuk

mendapatkan bacaan yang lebih tepat dan jelas.

10) Pastikan panjang pita detik diukur dan dipotong sebelum memulakan

eksperimen jatuh bebas.

Amali 3


Tajuk : Mikroskop dan teleskop

Tujuan : Untuk menentukan keadaan-keadaan yang sesuai untuk meningkatkan

kuasa pembesaran teleskopastronomi dan mikroskop majmuk.

Teori : Suatu objek dapat dilihat oleh pemerhati apabila imej yang dihasilkan

oleh kanta mata jatuh pada retina. Saiz imej yang dilihat

berkadar terus dengan dengan sudut penglihatan. Sudut

penglihatan adalah sudut yang dicakup Oleh objek dan imej pada mata.

Mata manusia yang normal adalah terhad bidang penglihatannya,

tidak boleh melihat objek yang terlalu jauh, dekat atau kecil. Alat-alat

optic seperti teleskop dan mikroskop digunakan untuk membesarkan

sudut penglihatan. Jarak terdekat untuk penglihatan jelas manusia

ialah 25 cm. Kanta cembung kebanyakannya digunakan pada alat

optik kerana ciri-ciri imejnya boleh berubah-ubah. Untuk mengkaji

alat-alat optik kita mesti mengetahui kegunaan, struktur, pelarasan

normal, rajah sinar dan ciri imej akhir.

Bahan/ Alat : pemegang kanta, plastisin, pemegang kanta, kanta cembung (+2.5 D,

+7 D, +14 D, + 20 D),, skrin lutcahaya, lampu, pembaris meter.

Aktiviti 1 : Membina satu teleskop astronomi ringkas

Prosedur : 1. Kanta-kanta penumpu yang mempunyai panjang fokus yang berbeza

diberi.

2. Kanta cembung dengan kuasa 5D (panjang fokus : 20cm) dan

berdiameter kecil digunakan sebagai kanta mata.

3. Kedua-dua kanta diletakkan pada pemegang kanta.


4. Skrin lutcahaya diletakkan diantara kedua-dua kanta.

5. Kanta objektif diarahkan ke objek yang jauh. Skrin lutcahaya

diletakkan kira-kira 20 cm daripada kanta objektif. Kanta

objektif dilaraskan sehingga imej kelihatan jelas pada skrin.

6. Kanta mata juga dilaraskan sehingga imej yang jelas dan besar

kelihatan pada skrin.

7) Skrin lutcahaya dialihkan dan susunan kanta boleh berfungsi sebagai

teleskop astronomi.

Keputusan :

Alat Jarak kanta mata Jarak kanta objek

Teleskop Pendek Panjang

Ujian Jarak kanta objektif Jarak mata dari kanta objektif

Kuasa pembesaran

1 15 cm 5 cm 3 D

2 50 cm 5 cm 10 D

Soalan :


a. Nyatakan fungsi-fungsi kanta objek dan kanta mata dalam satu teleskop

astronomi.

Kanta objek menumpukan sinar-sinar yang selari dari objek jauh. Kanta

objek membentuk imej, l 1 yang nyata, songsang dan diperkecilkan pada titik

fokus, F o.

Kanta mata adalah digunakan sebagai kanta pembesar untuk menghasilkan

imej akhri l 2 yang maya, diperbesarkan dan tegak.

b. Namakan jenis-jenis teleskop yang digunakan dalam penerokaan angkasa lepas

Ada tiga jenis utama teleskop optik yang digunakan iaitu

Refraktor atau Dioptrik –

adalah jenis teleskop yang hanya menggunakan lensa untuk m

menampilkan bayangan benda.

Reflektor atau Katoptrik –

jenis teleskop yang menggunakan cermin untuk memantulkan cahaya dan

bayangan benda

Katadioptrik –

jenis teleskop yang menggunakan kombinasi dari lensa dan cermin

sebagai pengumpul cahaya sekaligus bayangan benda.

Kesimpulan

Semakin panjang kanta objek semakin tinggi tahap pembesaran tetapi kanta mata

semakin pendek kanta mata semakin tinggi tahap pembesaran.


Perbincangan

Teleskop yang dibina terdiri daripada dua jenis kanta iaitu kanta objek dan kanta

mata. Kanta cembung yang digunakan mempunyai panjang fokus yang pelbagai.

Kanta objek menumpu sinar cahaya yang jauh lalu membentuk imej yang

nyata,songsang dan mengecil di titik fokus kanta mata manakala kanta mata

membesarkan imej kanta objek.

Langkah berjaga-jaga

1. Berhati-hati semasa mengendalikan kanta mata dan kanta objek bagi

mengelakkan ianya daripada jatuh dan pecah.

2. Lampu hendaklah ditutup untuk mendapatkan hasil yang terbaik.

3. Pastikan kanta cembung dalam keadaan baik dan panjang fokus ditentukan.

4. Pembesaran bagi setiap set hendaklah dikira menggunakan rumus yang tepat.

Aktiviti 2 : Membina sebuah mikroskop majmuk

Tajuk : Mikroskop dan teleskop


Hasil pembelajaran : Untuk menentukan keadaan-keadaan yang sesuai untuk

meningkatkan kuasa pembesaran teleskop astronomi dan

mikroskop majmuk

Bahan/alat : pemegang kanta , plastisin , kanta cembung (+2.5D , +7D ,

+14D,+20D) ,skrin lutcahaya , lampu , pembaris meter

Prosedur :

1. Kanta-kanta penumpu dari panjang fokus yang berbeza-beza diberi. Dengan

bantuan gambarajah ,terangkan bagaimana sebuah mikroskop majmuk

dihasilkan.

2. Mikroskop majmuk dibina dan diuji dengan memfokuskannya pada objek

kecil. Pembesaran mikroskop majmuk ditentukan.

Keputusan :

Alat Jarak kanta mata Jarak kanta objek

Mikroskop Panjang Pendek

Ujian Magnifikasi kanta objektif

Magnifikasi kanta mata

Kuasa pembesaran

1 + 14 D + 2.5 D 5.6x magnifikasi

2 + 20 D + 2.5 D 8x magnifikasi

Soalan :

a. Bagaimanakah anda boleh tingkatkan kuasa pembesaran bagi teleskop


astronomi dan mikroskop majmuk?

teleskop astronomi

meningkatkan panjang fokus bagi kanta objek serta mengurangkan panjang fokus kanta

mata. .Apabila kita memanjangkan fokus kanta objek diameter kanta objek turut meningkat

dan ini menyebabkan lebih banyak cahaya dapat memasuki teleskop.Hal ini berbeza bagi

fokus kanta mata.Jika panjang fokus kanta mataadalah rendah maka kuasa pembesaran

imej akan meningkat.

mikroskop majmuk

mengurangkan panjang fokus kanta objek. Dalam mikroskop majmuk kanta objek dapat

menghasilkan pembesaran imej objek kali pertama sebelum imej ditukarkan semula

menjadi objek bagi kanta mata.Panjang minimum fokus bagikanta objek adalah 5 cm kerana

jika panjang fokus kanta objek terlalu pendek imejyang dihasilkan akan pecah dan tidak

sempurna.Manakala bagi kanta mata pula,panjang fokus kanta mata yang terdapat pada

mikroskop haruslah ditingkatkan jikakita ingin meninggikan kuasa pembesaran mikroskop

3b. Shalini ada tiga kanta cembung dengan panjang fokus 5cm,10cm dan 30cm.


Jika dia mahu membina sebuah mikroskop daripada kanta-kanta tersebut,kanta

manakah yang beliau perlu menggunakan. Gunakan gambarajah sinar untuk

menerangkan bagaimana dia boleh menggunakan kanta untuk membesarkan

objek berhampiran yang kecil.

Mikroskop majmuk menggunakan kanta objek yang mempunyai panjang fokus sebanyak 5

cm dan kanta mata yang panjang fokusnya 10 cm menghasilkan pembesaran yang paling

maksimum.Proses pembesaran sesuatu imej berlaku apabila imej yang telah terhasil pada

kanta pertama seterusnya menjadi objek untuk kanta yang kedua.Imej objek telah mengalami

pembesaran untuk kali pertama pada bahagian kanta objek dan seterusnya diperbesarkan

lagi dengan menggunakan kanta mata.

Kesimpulan


Semakin pendek panjang kanta objek semakin tinggi tahap pembesaran yang terhasil

manakala bagi kantamata ,semakin panjang fokus kanta mata semakin tinggi tahap

pembesaran imej. Imej yang dihasilkan adalah maya dan songsang

Perbincangan :

Kanta cembung adalah kanta yang tirus di luar dan mempunyai ketebalan di

bahagian tengah. Cahaya melalui kanta cembung tertumpu pada suatu titik. Titik

ini dikenali sebagai titik tumpuan. Kanta cembung menghasilkan objek yang

maya.Mikroskop majmuk dibina menggunakan dua kanta cembung yang terdiridaripada

kanta objek dan kanta mata. Mikroskop majmuk menggunakan kanta objek yang

mempunyai panjang fokussebanyak 5 cm dan kanta mata yang panjang fokusnya 10 cm

menghasilkanpembesaran yang paling maksimum.Proses pembesaran sesuatu imej berlaku

apabilaimej yang telah terhasil pada kanta pertama seterusnya menjadi objek untuk kanta

yangkedua.Imej objek telah mengalami pembesaran untuk kali pertama pada bahagiankanta

objek dan seterunya diperbesarkan lagi dengan menggunakan kantamata.

Langkah berjaga-jaga :

1. Berhati-hati semasa mengendalikan kanta mata dan kanta objek bagi

mengelakkan ianya daripada jatuh dan pecah.

2. Pastikan tiada pencahayaan luar supaya mendapat titik fokus yang terbaik.

3. Pastikan kanta cembung yang digunakan dalam keadaan baik dan panjang

fokus kanta ditentukan.

4. Pembesaran bagi setiap set hendaklah dikira menggunakan rumus yang tepat.

5. Tinggi pemegang kanta perlu diperbetulkan dahulu sebelum membina set

mikroskop atau teleskop supaya kedudukan dan ketinggian kanta sama dengan

kedudukan objek dan sumber cahaya.

praktikal 2 & 3.docx

Documents