MODUL DLP FIZIK KSSM T5

# jpnmelakajenamakerajaanno1 PROJEK KM2 @ KEMENJADIAN MURID MELAKA MODUL DLP FASA 1 FIZIK TINGKATAN 5 NAMA MURID : .............................................................. NAMA KELAS :............................................................... NAMA GURU :............................................................... “PENDIDIKAN BERKUALITI, INSAN TERDIDIK, NEGARA SEJAHTERA”







# jpnmelakajenamakerajaanno1 SENARAI NAMA AHLI PANEL PEMBINA DAN PENTERJEMAH MODUL KSSM @ KM2 MATA PELAJARAN FIZIK TINGKATAN 5 NAMA GURU PANEL NAMA SEKOLAH SYAKIRAH BINTI MAT SAAD (Guru Sumber) SMK SULTAN ALAUDDIN TEW MEI YIN SMK NOTRE DAME CONVENT AHMAD FAZLI BIN JAMIL SMK SULTAN ALAUDDIN NOR ASHIKIN BINTI MOHD KASIM SMK SULTAN MANSOR SHAH CHE ZAITUN BINTI ABDUL HALIM SMK SERI TANJONG WONG LIANG HSIEN SMK PULAU SEBANG SALWANA BINTI SALIM SMK KLEBANG BESAR ZURAIDAH BINTI ZAINAL ABIDIN SMK SUNGAI UDANG NOR SUHAILA BINTI ABDUL SMK HANG KASTURI MARINA BINTI ISMAIL SMK MALIM NORSALAWATI BINTI ARIPIN SMK SERI PENGKALAN NAMA GURU PENTERJEMAH NAMA SEKOLAH TEW MEI YIN (Ketua Penterjemah) SMK NOTRE DAME CONVENT PHAN LI ZHEN SMK ST FRANCIS KOK SEE MAI SMK TINGGI ST DAVID CHIA PAU LING SMK NOTRE DAME CONVENT PEH KOK HUA SMK TINGGI CINA MELAKA THAM LEE YAN SMK YOK BIN ONG YO WEE SMK INFANT JESUS CONVENT EDISI PERTAMA 2021 CETAKAN JABATAN PENDIDIKAN MELAKA “PENDIDIKAN BERKUALITI, INSAN TERDIDIK, NEGARA SEJAHTERA”

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 BAB 1 : DAYA DAN GERAKAN II CHAPTER 1 FORCE AND MOTION II 1.1 DAYA PADUAN: Daya tunggal yang mewakili jumlah secara vektor dua atau lebih daya yang bertindak ke atas sesuatu objek. RESULTANT FORCE: Single force that represent the vector sum of two or more forces acting on an object. # DAYA PADUAN = DAYA BERSIH magnitude Arah - kanan (+) RESULTANT FORCE = NET FORCE magnitude & kiri (-) MENENTUKAN DAYA PADUAN Direction – right (+) DETERMINE RESULTANT FORCE & left (-) Dua daya bertindak ke atas satu objek pada arah yang sama i. Magnitud daya paduan Fp adalah hasil Two forces acting on an object at the same tambah dua daya. direction Magnitude of resultant force, FR is the sum of two forces. Dua daya bertindak ke atas satu objek pada arah yang bertentangan ii. Arah daya paduan, FP adalah sama arah Two forces acting on an object at the dua daya different direction Direction of resultant force is the same as the direction of two forces. Dua daya bertindak ke atas satu objek pada arah yang berserenjang antara satu sama iii. FP = 10 N + 5N lain = 15N ke kanan Two forces acting on the object = 15N to the right perpendicularly i. Magnitud daya paduan Fp diperolehi daripada hasil tambah vektor dua daya. Magnitude of resultant force, FR is the sum of two forces. ii. Arah daya paduan FP adalah arah daya dengan magnitud yang lebih besar. Direction of resultant force is follow the direction of bigger force. iii. Fp = - 10 N + 5 N = - 5 N ke kiri = -5 N to the left i. Daya paduan FP ditentukan dengan Teorem Pythagoras (Fp ialah hipotenus bagi rajah bersudut tegak) Resultant force, FR can ne calculated by using Pythagoras Theorem. (FR is the hypotenuse for right angle triangle) 1

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Fp = √102 + 52 = 11.18 N Dua daya bertindak ke atas satu objek pada ii. Arah FP ialah sudut Ѳ arah yang tidak berserenjang antara satu Direction of FR is the angle Ѳ sama lain. tan Ѳ = 5/10 Two forces which are not perpendicular Ѳ = tan-1 5/10 acting on the object = 26.57° Kaedah lukisan berskala Scaled drawing method i. Kaedah segitiga daya Triangle of forces method ii. Kaedah segiempat selari daya Parallelogram of forces method DAYA PADUAN PADA OBJEK DALAM PELBAGAI GERAKAN RESULTANT FORCE ON THE OBJECT IN VARIOUS MOTION Objek dalam keadaan pegun Object in the static state • Halaju, v = 0 Velocity, v = 0 • Pecutan, a = 0 R Acceleration, a = 0 • Daya Paduan Fp = 0 N Resultant Force, FR = 0 N W BERAT KERETA, W = TINDAKBALAS NORMAL ,R Objek bergerak dengan halaju seragam WEIGHT OF CAR, W = NORMAL REACTION Object moving with constant velocity FORCE, R • Halaju adalah malar atau tidak berubah. Velocity is constant or not change. • Pecutan, a = 0 Acceleration, a = 0 • Daya paduan, FP = 0 N Resultant Force, FR = 0 N 2

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 R T BERAT KERETA, W = TINDAKBALAS f NORMAL, R WEIGHT OF CAR, W = NORMAL REACTION W FORCE, R Objek bergerak dengan pecutan seragam TUJAHAN ENJIN, T = SERETAN, f Object moving with constant acceleration ENJINE THRUST, T = DRAG, f R • Halaju semakin bertambah. Velocity is increasing. f T • Pecutan, a≠ 0 Acceleration, a ≠ 0 W • Daya paduan Fp ≠ 0 Resultant Force, FR ≠ 0 BERAT KERETA, W = TINDAKBALAS NORMAL, R WEIGHT OF CAR, W = NORMAL REACTION FORCE, R TUJAHAN ENJIN,T > SERETAN, f DAYA PADUAN, FP = T - f ENJINE THRUST , T > DRAG, f RESULTANT FORCE, FR = T - f Menyelesaikan masalah; LATIHAN EXERCISES Kertas 1 (Objektif) Paper 1 ( Objective) 1. Rajah manakah yang menunjukkan kotak akan menjadi pegun? Which diagram showing the object will be in the state of static? AC B D 3

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 2. Rajah 1 menunjukkan seorang pekerja menarik sebuah troli seberat 50 kg dengan daya 200 N. Daya geseran di antara troli dan lantai ialah 20 N. Diagram 1 shows a worker pulling a trolley of weight 50kg with 200 N. Frictional force between trolley and floor is 20 N. Rajah 1 / Diagram 1 Berapakah pecutan troli itu? What is the acceleration of the trolley? A 0.4 m s-2 C 4.0 m s-2 B 3.6 m s-2 D 4.4 m s-2 3. Di antara berikut yang manakah menunjukkan daya paduan paling tinggi? Which showing the highest resultant force? AC BD 4. Rajah 2 menunjukkan sebuah kotak bergerak di atas permukaan yang kasar apabila ditarik oleh seorang lelaki dengan daya 50 N. Daya geseran yang bertindak ke atas kotak itu ialah 4 N. Diagram 2 showing a box moving on a rough surface when it is pulling by a boy with 50 N. Frictional force that acting on the box is 4 N. Rajah 2 / Diagram 2 Berapakah daya paduan yang bertindak ke atas kotak itu? What is resultant force that acting on the box? A 34.3 N C 48 N B 38.3 N D 50 N 4

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 5. Rajah 3 menunjukkan beban 4 kg dan 8 kg digantung pada sebuah takal. Kirakan pecutan bagi beban. Diagram 3 shows a load of 4 kg and 8 kg hanging by a pulley. Calculate the acceleration of the load. A 3.33 m s-2 Rajah 3 / Diagram 3 B 6.67 m s-2 C 10 m s-2 D 20 m s-2 Kertas 2 (Bahagian A) Paper 2 ( Section A) 1 Rajah 1 menunjukkan blok kayu berjisim 2 kg ditarik dengan tali yang menggunakan daya 5 N pada permukaan mendatar pada halaju malar. Daya yang dikenakan membuat sudut 50° kepada permukaan mendatar. Diagram 1 shows a wooden block with mass 2 kg is pulled by a force of 5 N on a horizontal plane at constant velocity. The force is 50 ° to the horizontal plane. Rajah 1 / Diagram 1 (a) Hitung daya mendatar yang bertindak ke atas blok kayu itu. Calculate horizontal force that acting on the wooden block. [2 m] (b) Apakah magnitud daya geseran yang bertindak ke atas blok kayu? What is the magnitude of frictional force that acting on the wooden block? ……………………………………………………………………………………………………… [1 m] 5

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (c) Eksperimen diulang dengan tali yang ditarik oleh daya mendatar 10 N. Experiment is repeated with a string which is pulled by 10 N of horizontal force. (i) Dengan mengandaikan daya geseran yang bertindak adalah sama, hitung pecutan blok kayu itu. By assuming that the frictional force is the same, calculate the acceleration of the wooden block. [2 m] (ii) Cadangkan bagaimana untuk meningkatkan pecutan blok kayu jika ditarik melalui daya yang sama. Suggest on how to increase the acceleration of the wooden block if it is pulled by same force. ………………………………………………………………………………..……………… …………………………………………………………………………………..…………… [1 m] (d) Satu daya 12 N dan daya lain 5 N, kedua-duanya bertindak pada titik yang sama. Jika dua daya bertindak berserenjang antara satu sama lain, hitungkan magnitud daya paduan yang terhasil. A Force of 12 N and another force of 5 N are acting on a same point. If the two forces are perpendicular to each another, calculate the magnitude of resultant force. [2 m] 2 Rajah 2 menunjukkan seorang budak lelaki menolak kotak yang berjisim 20 kg dengan daya 30 N. Keadaan ini menyebabkan kotak bergerak dengan halaju seragam 0.2 m s-1. Diagram 2 shows that a boy pulling a box of mass 20 kg with the force 30 N. This cause the box to move with constant velocity of 0.2 m s-1. Rajah 2 / Diagram 2 (a) Apakah daya paduan yang bertindak ke atas kotak? What is the resultant force that acting on the box? ……………………………………………………………………………………………………… [1 m] (b) Apakah daya geseran yang bertindak ke atas kotak? What is the frictional force that acting on the box? ……………………………………………………………………………………………………… [1 m] 6

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (c) Jika budak lelaki itu menolak kotak dengan daya 70 N, apakah daya paduan yang bertindak ke atas kotak? If the boy push the box with a force of 70 N, what is the resultant force that acting on the box? ……………………………………………………………………………………………………… [1 m] (d) Kirakan pecutan bagi kotak. Calculate the acceleration of the box. [2 m] (e) Jika budak lelaki itu menambahkan sebuah kotak yang berjisim 20 kg, kirakan pecutan baharu bagi kotak tersebut. If the boy adding a box of mass 20 kg, calculate the new acceleration of the box. [3 m] Kertas 2 (Bahagian C) Paper 2 ( Section C) 1. Seorang pelumba basikal menyertai perlumbaan merentas desa yang diadakan di Eropah semasa musim sejuk apabila suhunya berada antara - 4°C dan 5°C. Jadual 1 menunjukkan ciri-ciri bagi empat jenis tayar basikal P, Q, R dan S yang dipilih oleh pengarah teknikal kejohanan. A cyclist joined a cross country tournament which was held in Europe when winter whereby the temperature is between -4°C to 5°C. Table 1 shows the characteristics of four bicycle tyres P, Q, R and S which is chosen by the technical director of tournament. Jenis Ketumpatan Lebar tayar/cm Kadar Kadar tayar Density Thickness of kerapuhan pengembangan Type of The rate of tyre Tinggi tyre / cm The rate of High fragility expansion P Sederhana Moderate 35 Tinggi Rendah Q Rendah High Low Low Tinggi R Tinggi 30 Sederhana High High Moderate S Rendah 25 Rendah Low Low Sederhana 20 Rendah Moderate Low Jadual 1 / Table 1 7

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (a) Apakah yang dimaksudkan dengan pecutan? What is the meaning of acceleration? ………………………………………………..………………………..………………………… [1 m] (b) Apakah cara paling sesuai untuk mengurangkan rintangan udara kepada pelumba basikal? What is the best way to reduce the air friction to the cyclist? ……………………………………………………………………………………….…………… ……………………………………………………………………………………………….…… …………………………………………………………………………………….……………… …………………………………………………………………………………….……………… [4 m] (c) Berdasarkan kepada maklumat pada Jadual 1, terangkan kesesuaian setiap ciri untuk digunakan dalam pertandingan. Kemudian tentukan jenis tayar yang paling sesuai untuk pertandingan. Berikan sebab pemilihan anda. Based on the information in Table 1, explain the suitability of each characteristics that can be used in the tournament. Then, choose the most suitable tyre for tournament. Write your reason of your choice. CIRI-CIRI SEBAB CHARACTERISTICS REASON [10 m] (d) Seorang pelumba mempunyai jisim 60 kg menunggang basikal menaiki bukit dengan kecerunan 30°pada pecutan 2.0 m s-2. Apakah daya yang diperlukan untuk melepasi bukit apabila daya geseran yang bertindak ialah 100 N? A cyclist of mass 60 kg rides a bicycle up a hill with an angle of inclination 30° at acceleration of 2.0 m s-2. What is the force needed to across the hill if the frictional force that acting is 100 N? [5 m] 8

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 1.2 LERAIAN DAYA RESOLUTION OF FORCES Satu DAYA boleh dileraikan kepada dua komponen yang arahnya berserenjang antara satu sama lain. A FORCE can be resolved into two components whereby the direction of forces is perpendicular to each another. a) Komponen mengufuk, Fx Horizontal component, Fx b) Komponen menegak, Fy Vertical component, Fy Sama seperti kaedah segi empat selari vektor, kedua-dua komponen ini boleh digambarkan dalam gambar rajah leraian vektor seperti ditunjukkan di bawah. Same as the parallelogram of vector method, the two components can be pictured as resolution of vector as shown in the diagram below. LERAIAN DAYA RESOLUTION OF FORCES Daya mengufuk, Fx = F kos Ɵ CONTOH Horizontal force, Fx = F cos Ɵ EXAMPLE Daya mengufuk, Fx = 5 kos 35° Daya menegak , Fy = F sin Ɵ Horizontal force, Fx = 5 cos 35° Vertical force, Fy = F sin Ɵ Daya menegak, Fy = 5 sin 35° Vertical force, Fy = F sin 35° CONTOH PENYELESAIAN EXAMPLE OF PROBLEM SOLVING OBJEK YANG DITARIK ATAU DITOLAK PADA SATU SUDUT CONDONG OBJECT WHICH IS PULLED OR PUSHED AT CERTAIN ANGLE OF INCLINATION Seorang budak sedang menarik sebuah troli dengan daya 70 N pada arah 20° dari lantai mengufuk. Daya ini boleh dileraikan kepada dua 9

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 komponen yang berserenjang iaitu komponen mengufuk yang gerakan troli kekiri dan komponen menegak ke atas Y. A boy is pulling a trolley with the force of 70 N at 20° from the horizontal plane. The force can be resolved into two perpendicular forces that is horizontal component that moving the trolley to the left and vertical component which is acting on Y. Kira Fy dan Fx Calculate Fy and Fx Daya mengufuk, Fx = 70 kos 20° Horizontal force, Fx = 70 cos 20° Daya menegak, Fy = 70 sin 20° W=mg Verticall force, Fy = 70 sin 20° =40 x10 CONTOH PENYELESAIAN = 400N EXAMPLE OF PROBLEM SOLVING Komponen berat selari dengan satah SATAH CONDONG Weight component that parallel to the plane INCLINE PLANE Wx=W sin 20°= 400sin 20°= 136.8N Sebuah kotak berjisim 40 kg berada atas satah condong 20°.Daya geseran bertindak antara Komponen berat serenjang dengan satah kotak dengan satah condong ialah 150N. Weight component that perpendicular to the A mass of mass 40 kg is placed at incline plane plane of 20°. Friction between the box and the incline Wy=W kos 20°= 400 kos 20°= 373.9N plane is 150 N. Daya paduan yang bertindak ke atas objek: Resultant force that acting on the object F= Wx - daya geseran F= Wx - frictional force NOTA Notes Jika Wx< daya geseran:objek pegun If Wx<frictional force : object static Jika Wx= daya geseran:daya paduan 0 If Wx=frictional force : resultant force 0 JIka Wx >daya geseran:objek memecut ke bawah. If Wx>frictional force : object accelerate downward 10

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Daya mengufuk, Daya menegak, Horizontal force, Vertical force, Fx = 100 kos 30° -5 Fy = 100 sin 30° - 0 = 86.6 - 5 = 50 N = 81.6 N CONTOH PENYELESAIAN Lerai komponen mengufuk kerana kotak bergerak ke EXAMPLE OF PROBLEM SOLVING kanan disebabkan oleh daya arah mengufuk. Resolve the horizontal component because the box Naim menarik sebuah kotak. Kira is moving to the right by horizontal force. pecutan kotak itu Naim is pulling a box. Calculate the Fx – 5 = ma acceleration of the box. F kos 60° - 5 = 4a 15 - 5 = 4a 10/4 = a a = 2.5 m s-1 LATIHAN EXERSICE Kertas 1 (Objektif) Paper 1 ( Objective) 1 Rajah menunjukkan daya-daya dalam keseimbangan kecuali Diagram shows forces in equllibrium except A 12 12 C 12 12 N N D 12 13 5 12 B 12 11

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 2 Rajah yang manakah menunjukkan dengan betul hasil tambah daya 6 N dengan daya 8 N? Which diagram correctly showing the addition of force of 6 N and force of 8 N? A 6N C 10 6N 10 N 6N 8N 8N B 6N D 10 10 N 8N 8N 3 Yang mana antara berikut menunjukkan situasi daya tidak seimbang? Which showing that forces are not balanced? A Sebuah lori bergerak dengan halaju seragam A lorry moving with constant velocity B Sebuah bingkai gambar digantung di dinding A Photo frame which is hanging on the wall C Seorang penerjun payung terjun memecut ke bawah A parachute jumper accelerate doenward D Sebuah sampan terapung di atas air A sampan float on water 12

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 4 Objek yang manakah bergerak dengan pecutan paling besar? Which object moving with highest acceleration? AC BD 5 Rajah 1 menunjukkan sebuah pemberat, W tergantung oleh dua tali. Gambar rajah vektor yang manakah mewakili tindakan daya T1, T2 dan W pada pemberat itu? Diagram 1 shows a weight, W is hang by two strings. . which vector diagram represent the force T1, T2 and W that acting on the weight? Rajah 4 / Diagram 4 AC BD 6 Manakah daya-daya menunjukkan tiga daya 3 N, 4 N dan 5 N dalam keseimbangan? Which diagram showing that 3 forces 3 N, 4 N and 5 N are in balance? AC 13

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 BD Kertas 2 (Bahagian A) Paper 2 ( Section A) 1 Rajah 1.1 menunjukkan bola logam berjisim 0.4 kg digantung dengan suatu tali. Bola logam itu berada dalam keseimbangan daya-daya X dan Y. Diagram 1.1 shows a metal ball with mass 0.4 kg is hung by using a string. The forces acting on the metal ball is at equilibrium state. Rajah 1.1 / Diagram 1.1 (a) Apakah maksud keseimbangan daya? What is the meaning of forces in equilibrium? ………………………………………………………………………………………………..…. [1 m] (b) Pada Rajah 1.1, namakan daya-daya X dan Y yang bertindak ke atas tali dan bola logam itu. In Diagram 1.1, name the forces X and Y that acting on the string and the metal ball. X: …………………………………………………………………………………………….…. Y: …………………………………………………………………………………………..…… [2 m] (c) Bola logam itu kemudian ditarik oleh suatu daya tarikan, F, pada sudut ϴ= 30o dari garis tegak seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.2 sehingga bola itu berada dalam keseimbangan tiga daya. The metal ball is then pulled with an attractive force, F, with the angle ϴ= 30o from the vertical line as shown in Diagram 1.2 until the ball become at the equilibrium state with three forces. 14

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Rajah 1.2 / Diagram 1.2 (d) Menggunakan Rajah 1.2, By using the diagram 1.2, (i) lukis satu segitiga daya yang berlabel. draw a triangle force diagram. [2 m] (ii) hitung magnitud daya tarikan, F. calculate the magnitude of attraction force, F. [1 m] 2 Rajah 2 menunjukkan sebatang tiang bendera berjisim 20 kg disokong oleh dua utas tali yang tidak kenyal yang serupa. Diagram 2 shows a pole flag with mass 20 kg is supported with two similar inelastic string. Rajah2 / Diagram 2 15

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (a) Pada Rajah 2, tanda dan namakan dua daya yang bertindak ke atas tiang bendera. Label kedua-dua daya itu dengan simbol M dan N. In diagram 2, mark and name two forces which acting on the flag pole. Label the two forces with symbol M and N. [2 m] (b) Hitung magnitud bagi kedua-dua daya, M dan N. Calculate the magnitude for the two forces, M and N. M: N: [4 m] 3 Rajah 3.1 / Diagram 3.1 Rajah 3.1 menunjukkan dua orang budak lelaki sedang menolak sebuah kotak yang besar. Selepas beberapa ketika, kotak itu masih berada di dalam keadaan pegun. Diagram 3.1 menunjukkan sebuah kapal terbang bergerak ke hadapan dengan halaju seragam pada suatu ketinggian yang tetap. Diagram 3.2 shows that two boys is pushing a big box. After a while, the box still in the static state. Diagram 3.2 shows an airplane moving forward with constant velocity at constant altitude. Rajah 3.2 / Diagram 3.2 (a) Berdasarkan situasi dalam Rajah 3.1 dan Rajah 3.2, Based on the situation in Diagram 3.1 and Diagram 3.2, (i) Nyatakan kesamaan tentang magnitud dan arah bagi daya-daya F1 dan F2, dan F3 dan F4. (ii) State the similarity of magnitude and direction for F1 and F2, and F3 and F4. Magnitud :…….………………………………………………………………...…... Magnitude Arah : ……..……..…………………………………………………..…………..….. Direction [2 m] 16

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (iii) Berapa daya bersih bagi kedua-dua situasi? What is the resultant force for the two situations? [1 m] (b) (i) Suatu kapal terbang lain mempunyai F3 lebih besar daripada F4. Terangkan pergerakan kapal terbang ini. Another airplane having F3 greater than F4. Explain the motion of this airplane. …………………………………………………………………………………………… [1 m] (ii) Terangkan jawapan anda di (b)(i). Explain your answer in (b)(i) ……………………………………………………………………….……….…………… …………………………………………………………………………..………………... [1 m] 4 Rajah 4.1 dan Rajah 4.2 menunjukkan dua cermin yang serupa digantung pada dinding menggunakan tali yang sama panjang. Diagram 4.1 and Diagram 4.2 show two similar mirrors hanging on the wall with same length of string. Rajah 4.1 / Diagram 4.1 Rajah 4.2 / Diagram 4.2 Kedua-dua cermin itu berada dalam keadaan keseimbangan. Jisim bagi setiap cermin ialah 2 kg. Setiap tali itu boleh menampung daya maksimum 15 N. The two mirrors are at the state of equilibrium. The mass of each mirror is 2 kg. Every string can sustain maximum force of 15 N. (a) Apakah maksud keadaan keseimbangan? What is the meaning of equilibrium ? …………………………………………………………………………………………………. [1 m] (b) Berapakah berat mana-mana satu cermin itu? What is the mass of any mirror? ……………………………………………………………………………………………….….. [1 m] 17

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (c) Pada ruang di bawah, lukis rajah segitiga keseimbangan daya bagi tindakan daya ke atas cermin dalam Rajah 4.1 dan Rajah 4.2. In the space provided, draw an equilibrium force of triangle diagram for the forces that acting on the mirror in diagram 4.1 and Diagram 4.2. Rajah 4.1 Rajah 4.2 Diagram 4.1 Diagram 4.2 [2 m] (d) T1 dan T2 masing-masing ialah daya tegangan tali yang bertindak ke atas cermin dalam Rajah 4.1 dan Rajah 4.2. T1 and T2 are tension of string that acting on the mirror in diagram 4.1 and Diagram 4.2 respectively. (i) Pada ruang di bawah, lukis lukisan berskala segitiga keseimbangan daya untuk menentukan nilai T1 danT2. [Gunakan skala 1 cm : 2 N] In the space provided, draw a scale diagram by using triangle of force method to determine the value of T1 dan T2 . [Use scale : 1 cm : 2 N] T1 = ………………… cm = ………………….. N T2 = ………………… cm = ………………….. N (ii) Berdasarkan jawapan di (d)(i), kaedah menggantung cermin yang manakah paling sesuai? Beri satu sebab bagi jawapan anda. Based on the answer in (d)(ii), Which hanging method is suitable? Give a reason. …...…………………………………………………………………………………….…… [2 m] 18

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 1.3 KESEIMBANGAN DAYA FORCES IN EQUILIBRIUM 1. MAKSUD KESEIMBANGAN DAYA MEANING OF FORCES IN EQUILIBRIUM # Apabila suatu objek berada dalam keseimbangan daya, daya paduan adalah sifar. When an objek at the state of equilibrium forces, the resultant force is zero. # Objek berada sama ada dalam keadaan rehat atau bergerak dengan halaju seragam. Object will be either not moving or moving with the constant velocity. Keadaan di mana objek berada dalam Keadaan dimana objek berada dalam keseimbangan daya. keseimbangan daya. Situation when an object is at the state of Situation when an object is at the state of equilibrium forces. equilibrium forces. CONTOH EXAMPLE Terangkan mengapa Nazri yang berjisim 40 kg meluncur turun terowong luncur apabila sudut kecondongan 30° dan berada dalam keadaan pegun apabila sudut kecondongan 17.5°. Daya geseran pada terowong ialah 120 N. Explain why Nazri who is having mass of 40 kg slides down the slide tunnel when the angle of inclination is 30° and not moving when the angle of inclination is 17.5°. The frictional force in the slide tunnel is 120 N. Kecondongan 30° Inclination 30° Wc =400 x sin 30° =200N Wc > daya geseran Wc > frictional force Daya paduan bertindak. Resultant force acting. Kecondongan 17.5° Inclination 17.5° Wc= 400 sin 17.5° = 120N Wc = daya geseran Wc = frictional force Didapati, daya paduan sifar atau daya seimbang. It is found that the resultant force is zero or forces are in equilibrium. 19

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Lakaran segi tiga daya bagi tiga daya yang berada dalam keseimbangan. Sketch of triangle forces for three forces which are in equilibrium. Tentukan daya paduan dan arah daya paduan yang bertindak pada Tentukan daya paduan dan arah daya paduan yang bertindak pada objek objek LATIHAN EXERCISE Kertas 1 (Objektif) Paper 1 ( Objective) 1 Rajah 1 menunjukkan satu bingkai foto yang beratnya, W= 20N digantung pada dinding. Tegangan tali yang bertindak pada kedua-dua tali ialah T. Diagram 1 shows a photo frame which having weight, W = 20 N is hung on the wall. Tension of string that acting on the two strings is T. Cari nilai tegangan tali,T Rajah 1 / Diagram 1 Find the tension of string, T C 15.6 N A 6.42N D 31.1 N B 12.9N 20

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 2 Rajah 2 menunjukkan daya-daya yang bertindak ke atas sebuah kapal terbang yang bergerak ke hadapan dengan satu pecutan. Pernyataan yang manakah betul untuk menerangkan daya-daya yang bertindak keatas kapal terbang itu? Diagram 2 shows forces that acting on an airplane which is moving forward with an acceleration. Which statement correctly explain the forces acting on that airplane? Rajah 2 / Diagram 2 A Daya angkat<berat C Tujah ke hadapan> daya seretan Lifting force<weight Forward thrust > drag B Daya angkat>berat D Tujah ke hadapan<daya seretan Lifting force>weight Forward thrust < drag 3 Rajah di bawah menunjukkan dua buah bot penunda yang serupa menunda sebuah kapal, yang manakah menghasilkan pecutan yang tinggi? Diagram below shows two similar towing boats is towing a ship. Which diagram showing highest acceleration? AC D B 4 Rajah 4 menunjukkan daya-daya mengufuk yang bertindak ke atas motosikal yang sedang memecut. Hubungan yang manakah benar? Diagram 4 shows horizontal forces that acting on a motocycle which is accelerating. Which relationship is correct? A R+F=G Rajah 4 / Diagram 4 B R+G>F C R+G<F D R+G=F 21

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 5 Dalam situasi manakah blok bergerak dengan suatu pecutan? In which situation the block is moving with acceleration? AC BD 6 Rajah 6 menunjukkan seorang wanita menolak troli. Jumlah daya ke bawah ialah, Diagram 6 shows a woman is pushing a trolley. Total downward force is, Rajah 6 / Diagram 6 A F-Fx C Fy+mg B Fy+F D F-mg 7 Rajah 7 menunjukkan sebuah kereta yang berjisim 2400 kg menuruni suatu bukit berkecondongan 30°. Kirakan pecutan kereta itu jika daya geseran antara kereta dan permukaan jalan ialah 400 N. Diagram 7 shows a car with mass 2400 kg is sliding down a hill with angle of inclination 30°. Calculate the acceleration of the car if the frictional force between the car and the surface of the road is 400 N. A 4.8 ms-2 Rajah 7 / Diagram 7 B 5.00 ms-2 C 5.16 ms-2 D 9.83 ms-2 22

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Kertas 2 (Bahagian A) Paper 2 ( Section A) 1 Rajah 1 menunjukkan lampu isyarat yang beratnya 200N digantung di atas jalan dengan menggunakan dua kabel. Lampu isyarat itu sebenarnya dikenakan tiga daya, F1 dan F2 pada dua kabel. Tiga daya ini adalah dalam keseimbangan, maka daya paduan, F=0. Diagram 1 shows traffic light with weight 200 N is hung above the road with two cables. Actually the traffic light is acted by 3 forces, F1 and F2 are on the cables. Three forces are in equilibrium state. Therefore the resultant force, F = 0. Rajah 1 / Diagram 1 Berapakah nilai F, F1, F2 dan W? What is the value of F, F1, F2 and W? F: F1 : F2 : W: [4 m] 2 Rajah 2 menunjukkan dua cermin yang serupa digantung pada dinding menggunakan tali yang sama panjang. Kedua-dua cermin berada dalam keseimbangan. Setiap cermin mempunyai jisim 2 kg, setiap tali menampung daya maksimum 15 N. Diagram 2 show two similar mirrors are hung on the wall with string which are having same length. Both mirrors are at the equilibrium state. Every mirror having mass of 2 kg, every string can sustain maximum force of 15 N. Rajah 2 / Diagram 2 23

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Lukis segitiga daya yang bertindak ke atas cermin cermin itu. [Skala 1 cm= 2 N] Draw a triangle force that acting on the mirror. [Scale 1cm = 2 N] [4 m] 3 Rajah 3 menunjukkan satu beban berjisim 500 g digantung oleh benang C. Benang C diikat pula kepada dua benang A dan B. Diagram 3 shows a load with mass 500 g is hung with string C. String C is tied to another two string A and B. Rajah 3 / Diagram 3 (a) Lukis segi tiga daya berskala. Draw the scale triangle force. (b) Cari tegangan benang A. [2 m] Find the tension of string A. [2 m] 24

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 4 Rajah 4.1 dan Rajah 4.2 menunjukkan dua cara bagaimana seorang pekebun menggerakkan kereta sorong di jalan yang berlumpur manakala Rajah 5 menunjukkan pekebun memotong rumput. Diagram 4.1 and Diagram 4.2 show two ways of a gardener to move a wheelbarrow on a muddy land while the diagram 5 shows a gardener who is cutting grass. Rajah 4.1 / Diagram 4.1 Rajah 4.2 / Diagram 4.2 a) Berdasarkan Rajah 4.1 dan Rajah 4.2, cara manakah yang lebih sesuai untuk jalan berlumpur? Based on Diagram 4.1 and Diagram 4.2, which is the suitable way to move on a muddy land? …………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………..….. [2 m] Rajah 5 / Diagram 5 b) (Menarik/Menolak) mesin rumput yang paling sesuai untuk memotong rumput kerana jumlah daya yang lebih (besar/kecil) dikenakan ke bawah. (Pulling/ Pushing) lawnmover is the best way to cut the grass because the total force which is acting downward is (greater / smaller). [2 m] 25

1.4 KEKENYALAN |MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 ELASTICITY Kekenyalan sesuatu bahan ialah sifat bahan itu kembali kepada Kekenyalan bentuk dan saiz asalnya selepas daya yang dikenakan dialihkan. Elasticity Elasticity is the property of material that enables an object to return to its original shape and size after the force applied on it is removed Dua jenis daya yang wujud antara atom-atom pepejal ialah daya tarikan dan daya tolakan. There are two forces that exist between atoms in a solid material which is Force of attraction and Force of repulsion Ikatan antara atom bertindak Daya Daya Daya seperti spring tolakan tarikan tolakan Force of Force of Force of The bonds between atoms Repulsion Attraction Repulsion act like a spring Dalam keadaan biasa, kedua-dua daya ini diseimbangkan kerana jarak pemisah antara atom-atom adalah tetap. Maka pepejal mempunyai bentuk tetap dan permukaan yang keras. Under normal circumstances, these two forces are balanced because the separation between the atoms is constant. Therefore, the solid has a fixed shape and a hard surface. Apabila bahan pepejal Atom-atom pepejal dijauhkan dan daya tarikan bertambah diregangkan sehingga melebihi daya tolakan antara atom-atom. When a stretching force Atoms become far apart, and the force of attraction is greater than is applied to the solid the force of repulsion. Tanpa daya luar Daya Daya Daya Without external force tolakan tarikan tolakan Force of Force of Force of Daya regangan Repulsion Attraction Repulsion dikenakan Daya tarikan yang bertambah ini akan menarik atom-atom untuk When Stretching force is mengembalikan bentuk asal pepejal selepas daya yang applied dikenakan dialihkan. The high attraction force between the atoms will attract the atoms and return to its original shape when the applied force is removed. 26

Apabila bahan pepejal |MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 dimampatkan When a compressive Atom-atom dirapatkan dan daya tolakan bertambah sehingga force is applied on the melebihi daya tarikan antara atom-atom. solid. Atoms are close to each other and the force of repulsion is higher than the force of attraction Tanpa daya luar Daya Daya Daya Witout external force tolakan tarikan tolakan Force of Force of Force of Repulsion Attraction Repulsion Daya mampatan dikenakan Daya tolakan yang bertambah ini akan menolak atom- atom Compressive force is untuk mengembalikan bentuk asal pepejal selepas daya yang applied dikenakan dialihkan. The high repulsion force between the atoms will push the atoms and return to its original shape when the applied force is removed. Contoh situasi dan aplikasi yang melibatkan kekenyalan Examples of situations and applications involving elasticity Hukum Hooke Hukum Hooke menyatakan pemanjangan/pemampatan suatu Hooke’s Law bahan kenyal adalah berkadar terus dengan daya regangan/mampatan yang bertindak jika had kenyal bahan itu tidak dilebihi. Hooke’s Law states that the extension of a spring is directly proportional to the force applied on the spring provided the elastic limit of the spring is not exceeded F∝x dengan k sebagai pemalar daya F = kx Where k is spring constant Pemanjangan Spring x Mampatan, x Extension of spring, x Compression of spring x 27

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Berdasarkan graf F melawan x: Based on graph F against x: • F berkadar terus dengan x F is directly proportional to x • Kecerunan graf = Pemalar daya spring, k Gradient of graph = Spring force constant, k • Luas di bawah graf F melawan x = kerja dilakukan untuk memanjangkan/mampatkan spring = tenaga keupayaan kenyal, Ee = 1 ������������ ������������������������ 1 ������������2 2 2 Area under the graph F against x = the work done to make an extension / compression on spring = Elastic Potential Energy ������������ = 1 ������������ ������������ 1 ������������2 22 Pemalar daya spring k Pemalar daya spring, k ditakrifkan sebagai daya yang diperlukan Spring constant, k untuk menghasilkan seunit pemanjangan/ mampatan spring itu, iaitu Spring constant k, is defined as the force required to produce a unit of extension / compression of the spring, which is ������ ������ = ������ Nilai k dirujuk sebagai ukuran kekerasan suatu spring. The value of k is referred as a measure of stiffness of a spring. • Spring yang mempunyai nilai pemalar daya spring, k yang besar sukar diregangkan dan ia dikatakan lebih keras. A spring that has larger value of spring constant, k is difficult to stretch and it is said to be harder. • Spring yang mempunyai nilai pemalar daya spring, k yang kecil lebih mudah diregangkan dan ia dikatakan kurang keras atau lebih lembut. A spring that has smaller value of spring constant k, is easier to stretch and it is said to be less stiff or softer. • Nilai k besar bermaksud lebih keras (kurang kenyal) Large value k, means harder (less elastic) • Nilai k kecil bermaksud lebih lembut (lebih kenyal) Small k value means softer (more elastic) 28

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Perbandingan nilai pemalar daya spring, k Comparison of spring constant , k (A) Berdasarkan gambarajah spring A 6. (B) Daripada jawapan anda di (A), hubungkait dan spring B bandingkan: antara kekerasan spring dengan pemalar daya (A) Based on the given diagram, Spring spring. A and Spring B compare : 1. Berat beban yang digantung. Based on the answer in (A), state the relationship between the stiffness of spring and the spring Weight of the hanging load constant ……………………………………………... ……………………………………………………………………………… 2. Panjang akhir spring. ……………………………………………… Final length of the spring ……………………………........................ 3. Pemanjangan spring, x Extension of spring. x ……………………………………….…….. 4. Kekerasan spring Stiffness of spring …………………...................................... 5. Pemalar daya spring, k Spring constant, k ……………………………………………… Had Had kekenyalan spring ialah daya maksimum yang boleh dikenakan Kekenyalan keatasnya selagi ia boleh kembali kepada panjang asal apabila daya yang dikenakan dialihkan. Spring The spring elastic limit is the maximum force that can be applied on a Elastic limit spring without changing the shape of the spring permanently and it able to return to its original length when the applied force is removed. of spring Jika spring tersebut dikenakan suatu daya melebihi had kekenyalan, ia tidak boleh kembali kepada panjang asal apabila daya yang dikenakan dialihkan. If the applied force on spring exceeding the elastic limit, the spring will no longer able to return to its original length when the applied force is removed. Suatu spring yang dikenakan daya melebihi had kekenyalannya tidak akan kenyal lagi dan mengalami pemanjangan kekal. A spring that is stretched beyond its elastic limit will no longer be elastic and will experience permanent elongation. Apabila suatu daya yang dikenakan melebihi had kekenyalan, maka Hukum Hooke tidak lagi dipatuhi. When an applied force exceeds the elastic limit, then Hooke's Law is no longer complied. Had kekenyalan boleh ditentukan sebagai titik di mana graf garis lurus berakhir dan mula melengkung. The elastic limit can be determined as the point where the straight line graph ends and begin2s9to curve.

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Faktor-faktor yang mempengaruhi kekenyalan spring Factors that affect the value of the spring constant Diameter spring Panjang spring Diameter of spring Length of spring ……………………………………………………………………. ………………………………………………………………………….. ……………………………………………………………………. ………………………………………………………………………….. Diameter dawai spring Jenis bahan Diameter of the wire of Type of material spring . ……………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………. …………………………………………………………………………………….. Susunan spring Arrangement of spring Secara bersiri/ Series Secara selari/ Parallel 30

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Kertas 1 (Objektif) Paper 1 1. Graf manakah yang mewakili Hukum Hooke? Which graph represents Hooke’s Law A Daya/ Force Pemanjangan spring / Extension of Spring B Daya / Force Pemanjangan spring / Extension of Spring C Daya/ Force Pemanjangan spring / Extension of Spring D Daya / Force Pemanjangan spring / Extension of Spring 2. Manakah antara berikut, ciri – ciri berikut digunakan untuk menentukan pemalar daya spring. Which of the following method used to identify the spring constant A Kecerunan pada graf daya melawan pemanjangan spring Gradient from the graph Force against Extension of spring B Kecerunan pada graf pemanjangan spring melawan daya Gradient from the graph Extension of spring against Force C Luas di bawah graf daya melawan pemanjangan spring Area under the graph from the graph Force against Extension of spring D Luas di bawah graf pemanjangan spring melawan daya Area under the graph from the graph Extension of spring against Force 3. Daya 30 N diperlukan untuk memanjangkan suatu spring dari 18 cm kepada 20 cm. Berapakah daya yang diperlukan untuk memanjangkan spring itu menjadi 22 cm. 30N is needed to make an extension of spring from 18cm to 20cm. What is the force that needed to make the spring stretch to reach 22cm. A 35 N C 45 N B 40 N D 50 N 31

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 4. Rajah 1 menunjukkan tiga spring serupa K, L dan M yang mempunyai panjang asal 15 cm. Tentukan nilai W. Diagram 1 shows three identical spring K, L and M with original length of 15cm. Determine the value of W. Rajah 1/ Diagram 1 A 30 N C 90 N B 60 N D 120 N 5. Rajah 2(a) menunjukkan susunan radas untuk mengkaji kekenyalan spring X dan Y. Diagram 2(a) shows the arrangement of apparatus to investigate the elasticity of spring x and y. Rajah 2(a) /Diagram 2(a) Hubungan antara panjang spring X dan Y apabila diregang oleh daya yang berbeza ditunjukkan dalam Rajah 2(b). The relationship between the lengths of springs X and Y when stretched by different forces is shown in Figure 2 (b). Daya/ Force Pemanjangan / Extension of spring Rajah 2(b) / Diagram 2(b) Perbandingan manakah mengenai spring X dan spring Y adalah betul? Which of the following comparison between the spring X and Y is true? A Spring X lebih keras daripada spring Y / Spring X is harder than Spring Y B Spring Y lebih keras daripada spring X / Spring Y is harder than Spring X C Panjang asal spring X lebih panjang daripada spring Y / The original length of Spring X is longer than Spring Y. 32

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 6. Rajah 3 menunjukkan beban M yang digantung pada susunan spring, S, T dan U. Semua spring adalah serupa. Diagram 3 shows the load M hung on the spring with arrangement S, T and U. All the spring are identical. Rajah 3 / Diagram 3 Perbandingan yang manakah betul tentang pemanjangan P, Q dan R? Which comparison between the extension of spring P,Q and R is correct? A S<T<U B T<U<S C U<T<S D T<S<U 7. Rajah 4 menunjukkan tiga spring P, Q dan R yang diperbuat daripada bahan yang sama dan mempunyai panjang asal yang sama. Diameter untuk gegelung spring P dan R adalah sama. Diagram 4 shows three spring P, Q and R which are made from same material and identical length. Diameter of the spring P and R are the same. P QR Rajah 4 / Diagram 4 Antara berikut, yang manakah mewakili graf daya, F melawan pemanjangan, x bagi 3 spring itu adalah betul? Which of the following represent the graph of Force against extension x for all three spring is correct? A B 33

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 8. Rajah 5(a) menunjukkan satu spring yang ditarik oleh daya, F. Pemanjangan spring adalah x cm. Spring itu kemudiannya dipotong menjadi sama panjang menjadi dua bahagian dan disusun secara selari seperti dalam Rajah 5(b) dan dikenakan dengan daya, F yang sama. Diagram 5(a) shows a spring was stretched by a force F. The extension of the spring is x cm. The spring is then cut into two identical springs with same length and arranged in parallel as shown in diagram 5(b) and the same amount of force F is applied on it. Rajah 5(a)/ Diagram 5(a) Rajah 5(b)/ Diagram 5(b) Tentukan pemanjangan yang baharu? Determine the new extension of the spring? A ¼x C ¾x B ½x Dx 9. Rajah 6 menunjukkan satu spring dimampatkan oleh suatu daya secara perlahan dari 0 N hingga F N. Pemampatan yang terhasil ialah x (dalam unit m). Berapakah tenaga yang tersimpan dalam spring itu? Diagram 6 shows a spring is compressed slowly from 0 N to F N. The compression of the spring is x m . How much energy is stored inside the spring? A Fx Rajah 6 / Diagram 6 B ½ Fx2 C ½ Fx D Fx2 10. Rajah 7 menunjukkan graf daya melawan pemanjangan suatu spring dengan panjang asal 10 cm. Diagram 7 shows the graph Force (F) against Extension(x) for a spring with original length 10cm. Rajah 7/ Diagram 7 Berapakah kerja yang dilakukan untuk meregangkan spring daripada 10 cm kepada 14 cm? How much work done to stretch the spring length from 10cm to 14cm? A 0.4 J C 1.6 J B 1.2 J D 2.4 J 34

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Kertas 2 (Bahagian A) / Paper 2 (Section A) 1. Rajah 1(a) menunjukkan dua spring dengan panjang asal yang sama. Rajah 1(b) menunjukkan dua spring itu digantung dengan beban 100 g. Diagram 1(a) shows two springs with same original length. Diagram 1(b) shows two springs hung with 100g load. SSpprriinnggAA SSpprriinngg BB SSpprriinngg AA SSpprriinngg BB Rajah 1(a)/ Diagram 1(a) Rajah 1(b)/ Diagram 1(b) (a) Apakah jenis tenaga yang tersimpan dalam spring? Name the type of energy stored inside the spring ? ………………………………………………………………………………………..…………….. [1 m] (b) Perhatikan Rajah 1(a). From diagram 1(a) (i) Bandingkan diameter spring A dan spring B. Compare the diameter of spring A and Spring B. ………………………………………………………………………………………………. [1 m] (ii) Bandingkan pemanjangan spring A dan spring B di dalam Rajah 1(b) apabila digantung dengan beban berjisim 100g. Compare the extension of spring A and spring B in diagram 1(b) when both hung by 100g load. ………………………………………………………………………………………………. [1 m] (iii) Bandingkan nilai pemalar spring bagi A dan spring B. Compare the value of spring constant for spring A and spring B ………………………………………………………………………………………….…… [1 m] (c) Berdasarkan jawapan dalam (b), From diagram (b) (i) Nyatakan hubungan antara pemanjangan spring dengan nilai pemalar spring bagi spring tersebut. State the relationship between the extension of spring and the spring constant. ……………………………………………………………………………………………… [1 m] 35

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (ii) Nyatakan hukum fizik yang terlibat. State the physics law involve ………………………………………………………………………………………………. [1 m] (d) Menggunakan Rajah 1(b), apakah yang berlaku kepada pemanjangan spring apabila dua spring A yang sama disusun secara selari dan digunakan untuk menyokong beban 100g? Based on diagram 1(b), what happens to the extension of spring when two identical spring A arranged in parallel and used to hung the 100g load. ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… [1 m] 2. Rajah 2(a) di bawah menunjukkan graf daya melawan pemanjangan bagi 3 spring, P, Q dan R. Diagram 2(a) below shows graph of Force against extension of spring for 3 springs P, Q and R. Rajah 2(a)/ Diagram 2(a) (a) (i) Suatu hukum menyatakan bahawa pemanjangan sebuah spring adalah berkadar langsung dengan daya dikenakan jika had kenyal tidak dilampaui. Nyatakan hukum ini. A law of physics states that the extension of spring is directly proportional to the force applied on the spring provided the elastic limit of the spring is not exceeded. State the law. …………………………………………………………………………………………….. [1 m] (ii) Pada graf dalam Rajah 2(a), tandakan ‘X’ pada had kenyal spring P. On graph in diagram 2(a), mark ‘X’ on elastic limit of spring P. [1 m] 36

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (b) Rajah 2(b) di bawah menunjukkan seorang bayi yang sedang tidur di dalam buaian. Diagram 2(b) below shows a baby sleeping in a cradle. Rajah 2(b)/ Diagram 2(b) Jadual 1 menunjukkan ciri-ciri 3 jenis spring K, L dan M. Table 1 shows the characteristics of 3 different type of springs K, L and M Spring Pemalar spring Ketumpatan / kg m-3 Had kenyal / N Spring constant Density / ������������������−3 Elastic limit / N K Rendah /Low 4700 20 L Tinggi / High 7860 48 M Tinggi / High 2920 50 Jadual 1/ Table 1 Berdasarkan jadual 1 nyatakan ciri-ciri yang sesuai bagi spring itu untuk menghasilkan buaian yang dapat berayun pada frekuensi yang sesuai. Berikan sebab untuk kesesuaian ciri-ciri itu. Based on table 1, state the appropriate characteristics of the spring to produce a swing that can swing at the appropriate frequency. Give reasons for the suitability of those features. (i) Pemalar spring / Spring constant ………………………………………………………………………………………..…… Sebab / Reason …………………………………………………………………………………………..… (ii) Ketumpatan / Density …………………………………………………………………………………………..… Sebab / Reason ………………………………………………………………………………………..…… (iii) Had kenyal / Elastic limit ………………………………………………………………………………………..…… Sebab / Reason ……………………………………………………………………………………..……… [6 m] (c) Pilih spring yang paling sesuai untuk membuat buaian itu. Choose the best spring to make the cradle. …………………………………………………………………………………………..………… [1 m] 37

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Kertas 2 (Bahagian B) Kumpulan bola lisut profesional telah melatih pemainnya dengan membenarkan mereka menghentam bola yang dilepaskan dari sistem spring dalam dua keadaan mampatan awal seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3(a) dan Rajah 3(b). Professional softball teams have trained their players by allowing them to hit the ball released from the spring system in two different initial compression distances as shown in Figure 3 (a) and Figure 3 (b). Rajah 3(a) Rajah 3(b Pedal mampatan digunakan untuk memampatkan spring. Bola sasaran diletakkan bersebelahan dengan spring termampat. Butang pelepas akan melepaskan spring termampat dan bola akan memecut dengan halaju tinggi supaya pemain boleh menghentam bola tersebut. The compression pedal is used to compress the spring. The softball is placed next to the compressed spring. The release button will release the compressed spring and the softball will accelerate and move with high velocity so that the player can hit the ball. (a) Apakah prinsip/hukum yang menerangkan hubungan di antara mampatan spring dan daya yang dikenakan. State the principle or law that explains the relationship between the compression spring and the force applied. …………………………………………………………………………………………………….. [1 m] 38

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (b) Menggunakan Rajah 3(a) dan Rajah 3(b), bandingkan Based on diagram 3(a) and diagram 3(b) , compare (i) Tenaga keupayaan kenyal dalam spring Elastic potential energy stored in the spring ……………………………………………………………………………………..……… (ii) Halaju bola apabila dilepaskan The velocity of the ball when released ……………………………………………………………………………………..……… (iii) Jarak yang dilaluikan apabila dilepaskan Distance travelled by the ball when released …………………………………………………………………………………………..… [3 m] (c) Nyatakan hubungan antara jarak mampatan spring dengan State the relationship between compression distance and (i) Halaju bola selepas dilepaskan Velocity of the ball when released ………………………………………………………………………………………….. (ii) Jarak bola apabila dilepaskan Distance travelled by the ball when released ………………………………………………………………………………………….. [2 m] (d) Nyatakan dua perubahan yang boleh dilakukan kepada spring supaya bola boleh dilepaskan dengan halaju yang tinggi. Berikan sebab untuk jawapan anda. State two changes that can be made to the spring so that the ball can be released at higher velocity. Give reasons for your answer. ….....……………………………………………………………………………………………… ………..…………………………………………………………………………………………… [4 m] 39

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Rajah 3(c) / Diagram 3© (e) Rajah di atas menunjukkan seorang pekerja membawa tangki gas. Motosikal ini diubahsuai untuk meronda tepi pantai. Menggunakan konsep fizik yang sesuai, cadang dan terangkan pengubahsuaian atau cara yang boleh dilakukan. Jawapan anda seharusnya berdasarkan pada aspek-aspek berikut: The diagram above shows an employee carrying a gas tank. This motorcycle was modified to patrol the beach. Using appropriate physics concepts suggest and explain modifications or ways that can be done. Your answer should include the following aspects: (i) Diameter spring Diameter of spring (ii) Kelebaran tayar Tyre width (iii) Bahan untuk tempat duduk Material for seat (iv) Bahan untuk rangka motorsikal Material for motorcycle frame (v) Pola bunga pada tayar Tread pattern of tyre [10 m] CADANGAN / SUGGESTION SEBAB / REASON 40

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 2.1 TEKANAN CECAIR / PRESSURE IN LIQUID Konsep Tekanan Cecair / Concept of Pressure in Liquids 1. Tekanan adalah daya yang bertindak secara normal ke atas seunit luas permukaan. Pressure is defined as the force acting normally on a unit of surface area. ������������������������ ������������������������������������, ������ ������������������������������������������������, ������ = ������������������������������������ ������������������������������, ������ ������������������������������������������, ������ = ������������������������ ������������������������������������������������������, ������ ������������������������, ������ 2. Menerbitkan formula untuk mengira tekanan cacair pada kedalaman h. The way to derive the formula to calculate pressure in liquid at depth h. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Tekanan Cecair / Factors Affecting Liquid Pressure 1. Dari formula tekanan cecair,/ From the formula of pressure in liquid ������ = ℎ������������ (a) Tekanan cecair bertambah apabila kedalaman, h bertambah. Pressure in liquid increases when the depth h increases (b) Tekanan cecair bertambah apabila ketumpatan cecair, ρ bertambah. Pressure in liquid increases when the density of liquid ������ increases. (c) Tekanan cecair bertambah apabila pecutan graviti, g bertambah. 41

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Pressure in liquid increases when the gravitational acceleration g increases (A) Kedalaman cecair / Depth of the liquid Apabila corong tisel diturunkan (h bertambah), Kedalaman air bertambah, tekanan bertambah. tekanan bertambah (D bertambah). Tekanan bertambah, pancutan air lebih jauh. When the thistle funnel is lowered (h increases), The depth of the water increases, the pressure the pressure increases (D increases). increases. The pressure increases, the water spurts out further. (B) Ketumpatan cecair / Density of the liquid Ketumpatan Gliserin > ketumpatan air > ketumpatan alkohol D gliserin > D air > D alkohol Ketumpatan cecair bertambah, tekanan bertambah Density of Glycerin > density of water > density of alcohol D of Glycerin > D of water > D of alcohol Density of the liquid increases, the pressure increases 42

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Tekanan cecair tidak dipengaruhi oleh / Pressure of liquid is not affected by Arah / Direction Luas permukaan tapak/ Based area Air yang pancut keluar daripada tiga lubang Luas tapak berbeza tetapi kedalaman sama yang beraras sama tetapi arah berlainan akan mempunyai tekanan yang sama. mempunyai jarak pancutan yang sama. Liquid in different based area with same height Water spurt out from three different holes at the will have same pressure. same level toward different direction but with the same distance from the hole. Bentuk atau saiz bekas/ Shape or size of container Tekanan pada kedalaman sama adalah sama walaupun bentuk atau saiz bekas berbeza. The pressure at the same depth is the same even though the shape or size of the container is different. Tekanan pada dua titik yang sama aras pada sebuah bekas yang sama adalah sama. The pressure at two points of the same level on the same container is the same ������������ = ������������ ℎ1������������������ = ℎ2������������������ 43

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Menyelesaikan Masalah Yang Melibatkan Tekanan Cecair Solving Problems Involving Pressure in Liquid. Mengira tekanan sebenar. / The way to calculate actual pressure Patm h ������������������������������������������ ������������������������������������������, ������ = ������������������������������������������ ������������������ℎ ������������������������������������ + ������������������������������������������ ������������������������������������������������������ ������ = ℎ������������ + ������������������������ ������������������������������������ ������������������������������������������������, ������ = ������������������������������������������������ ������������ ������������������������������������ + ������������������������������������ℎ������������������������ ������������������������������������������������ ������ = ℎ������������ + ������������������������ Aplikasi Tekanan Cecair Dalam Kehidupan Application of Pressure in Liquids in Our Lives Kedudukan tangki air di rumah Kedudukan cecair intravena Position of water tank in the house Position of intravenous liquid Tangki di rumah di letak di kedudukan tinggi Beg cecair intravena diletakkan pada untuk menghasilkan tekanan air yang tinggi kedudukan lebih tinggi daripada badan pesakit pada pili air. supaya tekanan dari cecair intravena lebih tinggi dari tekanan dalam vena untuk menolak cecair The water tank in the house is placed at a high intravena masuk ke dalam badan pesakit. position to produce high water pressure on the water tap. The intravenous fluid bag is placed at a higher position than the patient's body so that the pressure in the intravenous fluid is higher than the pressure in the vein to push the intravenous fluid into the patient's body. 44

Pembinaan empangan / Construction of a dam |MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Penggunaan sifon / The use of siphon Dinding empangan adalah lebih lebar pada Air yang mengalir keluar dari D dari salur yang bahagian dasar untuk menahan tekanan air dipenuhi air menghasilkan kawasan tekanan yang tinggi. rendah di titik B. Tekanan atmosfera yang lebih tinggi menolak air ke dalam tiub di A. Empis air berada pada kedudukan rendah supaya tekanan air yang tinggi boleh Air boleh dipindahkan keluar secara berterusan menghasilkan aliran air yang deras untuk sehingga aras air turun ke A. memutarkan turbin. The wall of a dam is built thicker at the base of The flow of water from end D produces a region the dam to withstand high water pressure. of lower pressure at point B. Atmospheric The penstock is located at the lower position so pressure pushes water into the tube A. Water that the high water pressure will produce a fast can be transferred out continuously until the flow of water to drive the turbines water level drops to A. LATIHAN Kertas 1 (Objektif) / Paper 1 (Multiple choices questions ) 1. Kumar dan Abu sedang memancing ikan di sebuah tasik. Umpan yang digunakan tenggelam 7 m ke dalam tasik. Berapakah tekanan air yang dikenakan kepada umpan itu? Kumar and Abu are fishing in a lake. The bait used sinks 7 m into the lake. How much water pressure is applied to the bait? [Water density = 1000 kg m-3] [Ketumpatan air = 1000 kg m-3] A 50000 Pa B 58670 Pa C 68670 Pa D 78670 Pa 45