MODUL DLP FIZIK KSSM T5

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Air flowing through a narrow area at the tip of a straw A flows at high velocity. (c) Satu kawasan tekanan rendah dihasilkan di atas penyedut minuman B. A low pressure area is produced on the straw B (d) Tekanan atmosfera menolak air naik dalam penyedut minuman B. Atmospheric pressure pushes water up into straw B (e) Air yang keluar dari hujung atas penyedut minuman B dihembus dan menjadi satu semburan. The water coming out of the upper end of the straw B is exhaled and becomes a spray. (a) Pada rajah (a), aras air di P = di Q = di R At Diagram (a), water level of P = Q = R. (b) Maka, tekanan air di A = di B = di C Hence, the water pressure at A = B = C. (c) Pada rajah (b), aras air di P > di Q > di R At Diagram (b), water level of P > Q > R (d) Maka, tekanan air di A > di B > di C Hence, the water pressure at A > B > C. (a) Pada rajah (a), aras air di X = di Y = di Z At Diagram (a), water level at X =Y = Z. (b) Maka, tekanan air di D = di E = di F Hence, the water pressure at D = E = F. (c) Pada rajah (b), aras air di X > di Z > di Y At Diagram (b), water level at X >Y > Z (d) Maka, tekanan air di D > di F > di E Hence, the water pressure at D > F > E. 4. Aplikasi Prinsip Bernoulli Applications of Bernoulli’s Principle (a) Aerofoil / Aerofoil - Apabila kapal terbang bergerak ke hadapan, udara mengalir melalui bahagian atas dan bahagian bawah sayap. As the plane moves forward, air flows through the top and bottom of the wing. - Bentuk aerofoil menyebabkan udara mengalir dengan halaju yang lebih tinggi di sebelah atas dan halaju yang lebih rendah di bahagian bawah sayap. 96

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 The aerofoil shape causes air to flow with higher velocity at the top and lower velocity at the bottom of the wing. - Menurut prinsip Bernoulli, tekanan udara di sebelah atas sayap adalah lebih rendah daripada tekanan udara di sebelah bawah sayap. According to Bernoulli's principle, the air pressure on the upper wing is lower than the air pressure on the lower wing. - Beza tekanan menghasilkan satu daya paduan ke arah atas pada sayap. Daya paduan ini dikenali sebagai daya angkat. The difference between the pressures produces a net upward force on the wing. The net force is known as lift. - Beza tekanan ini bergantung kepada beza tekanan, luas permukaan sayap dan sudut serangan. The difference between the pressures depends on the pressure difference, wing surface area and the angle of attack. (b) Karburetor / Carburettor - Karburetor mencampurkan petrol dan udara bagi pembakaran dalam silinder enjin. Carburettor mixes petrol and air for combustion in the engine cylinder - Apabila udara mengalir melalui bahagian tiub yang disempitkan, halaju pengaliran bertambah dan tekanan berkurang. Satu kawasan tekanan rendah dihasilkan di X. As air flows through the narrower part of the tube, the flow velocity increases, and the pressure decreases. A low-pressure area is produced at X - Tekanan atmosfera yang lebih tinggi menolak petrol keluar melalui jet. Higher atmospheric pressure pushes petrol out through the jet - Petrol dan udara bercampur untuk menjadi satu semburan. Petrol and air are mixed to form a single spray. (c) Penunu Bunsen / Bunsen Burner - Gas mengalir keluar melalui jet yang sempit pada halaju tinggi. Gas flows out through narrow jets at high velocity. - Satu kawasan tekanan rendah terhasil di X. A low pressure area is created at X - Udara di luar pada tekanan atmosfera mengalir masuk dan bercampur dengan gas untuk dinyalakan. The outside air, which is at atmospheric pressure drawn in and mixes with gas to ignite. 97

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 - Bekalan oksigen yang mencukupi dari udara akan memastikan pembakaran sempurna untuk menghasilkan nyalaan yang lebih panas dan kurang berkilau. Adequate supply of oxygen from the air will ensure perfect combustion to produce a warmer and less sparkling flame. LATIHAN / EXERCISE Kertas 1 (Objektif) / Paper 1 (Objective) 1 Prinsip Bernoulli menyatakan bahawa semakin tinggi halaju bendalir yang mengalir, Bernoulli's principle states that the higher the velocity of the flowing fluid, A semakin kecil tekanannya / the lower the pressure B semakin besar tekanannya / the higher the pressure C semakin kecil momentumnya / the lower the momentum D semakin besar ketumpatanya / the higher the density 2 Rajah 1 menunjukkan pengaliran udara dalam terowong bawah tanah. Pengaliran udara melalui terowong dari X ke Y dapat dijelaskan menggunakan Diagram 1 shows the flow of air in an underground tunnel. The flow of air through the tunnel from X to Y can be explained using Rajah 1 / Diagram 1 A Prinsip Pascal / Pascal’s Principle B Prinsip Bernoulli / Bernoulli’s Principle C Prinsip Archimedes / Archimedes’ Principle 3 Rajah 2 menunjukkan satu objek berbentuk aerofoil yang diletakkan dalam terowong angin. Antara kedudukan A, B, C dan D, yang manakah mengalami tekanan yang paling rendah? Diagram 2 shows an aerofoil-shaped object placed in a wind tunnel. Which of the positions A, B, C and D is the experienced the lowest pressure? Rajah 2 / Diagram 2 98

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 4 Rajah 3 menunjukkan tiupan angin di atas rod kaca. Prinsip manakah yang menerangkan situasi itu? Diagram 3 shows the wind blowing on the glass rod. Which principle describes the situation? Rajah 3 / Diagram 3 A Prinsip Pascal / Pascal’s Principle B Prinsip Bernoulli / Bernoulli’s Principle C Prinsip Archimedes / Archimedes’ Principle 5 Peralatan manakah yang berfungsi berdasarkan prinsip Bernoulli? Which equipment works based on Bernoulli’s principle? A Pam penyedut / Inhalation pump C Pembersih hampagas / Vacuum cleaner B Penunu Bunsen / Bunsen Burner D Jek hidraulik / Hydraulic jack 6 John menggantungkan dua bola ping pong seperti yang ditunjukkan dalalm Rajah 4. Apakah yang berlaku apabila John meniupkan dengan kuat antara dua bola tersebut? John hangs two ping pong balls as shown in Figure 4. What happens when John blows hard between the two balls? Rajah 4 / Diagram 4 A Bola ping pong tidak bergerak The ping pong balls do not move B Bola ping pong itu akan bergerak berjauhan antara satu sama lain The ping pong balls will move away from each other C Bola ping pong itu akan bergerak berdekatan antara satu sama lain The ping pong balls will move towards each other 7 Alat-alat berikut berfungsi berdasarkan prinsip yang sama kecuali The following tools work on the same principles except A Kapal / ships C Hidrometer / Hydrometer B Belon udara panas / Hot air balloon D Penunu Bunsen / Bunsen Burner 8 Angin bertiup selari dengan sebuah tingkap terbuka dengan langsir tergantung bebas. Apakah yang akan diperhatikan? The wind blows parallel to an open window with free hanging curtains. What will happen? A Langsir tidak bergerak / The curtains do not move B Langsir bergerak ke luar / The curtains move outwards C Langsir bergerak ke dalam / The curtains move inwards 99

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 9 Rajah 5 menunjukkan sekeping kadbod lembut dilipat dan diletakkan di atas meja. Udara ditiup ke dalam terowong di antara struktur kadbod dan meja itu. Diagram 5 shows a piece of soft cardboard folded and placed on a table. Air is blown into the tunnel between the cardboard structure and the table. Rajah 5 / Diagram 5 Manakah antara berikut menunjukkan pemerhatian yang betul? Which of the following shows the correct observation? AC BD 10 Rajah 6 menunjukkan udara yang ditiup di atas sebiji bola ping pong yang berada di atas sebuah meja. Apakah yang akan berlaku kepada bola ping pong itu? Diagram 6 shows the air blown over a ping pong ball that is on a table. What will happen to the ping pong ball? Rajah 6 / Diagram 6 A Ia akan melompat ke atas / It will jump up B Ia akan bergerak ke kanan / It will move to the right C Ia akan berputar di tempat yang sama / It will rotate in the same place D Ia akan menekan dengan lebih kuat ke atas meja / It will press harder on the table Kertas 2 (Bahagian A) 1 Rajah 7 menunjukkan satu binaan terdiri daripada satu tiub mengufuk dan tiga tiub menegak. Diagram 7 shows a venturi tube which is consisting of one horizontal tube and three vertical tubes. Rajah 7 / Diagram 7 (a) (i) Bandingkan halaju air di titik X dan Y. Compare the water velocity at X and Y …..…………………………………………………………………………………………….. [1 m] 100

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (ii) Bandingkan tekanan air di titik X dan Y. Compare the water pressure at X and Y ……..………………………………………………………………………………………..…. [1 m] (b) Apakah yang akan berlaku kepada ketinggian turus air dalam tiub menegak di tengah apabila diameter di P What will happen to the height of the water column in the vertical tube in the middle when the diameter is at P (i) diperkecilkan / becomes smaller ………………………………………………………………………………………………… [1 m] (ii) diperluas / becomes bigger ………………………………………………………………………………………………… [1 m] 2 Rajah 8 menunjukkan pergerakan udara semasa kereta lumba K memecut dengan pantas di litar lumba. Diagram 8 shows the movement of air when the racing car K accelerates rapidly on the racing circuit. Rajah 8 / Diagram 8 Oleh sebab pergerakan udara, wujud kawasan yang mempunyai tekanan rendah dan tekanan tinggi. Due to the movement of air, there are areas with low pressure and high pressure. .(a) (i) Label kawasan tekanan rendah dengan ‘R’ dan kawasan tekanan tinggi dengan ‘T’. Label the low pressure areas with ‘R’ and the high pressure areas with ‘T’ [2 m] (ii) Mengapakah kawasan R mempunyai tekanan udara yang rendah dan kedudukan T mempunyai tekanan udara yang tinggi? Why does area R have low air pressure and position T has high air pressure? ……………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………… [2 m] (iii) Nyatakan prinsip yang berkaitan dengan fenomena ini. State the principle related to this phenomenon. ..……………………………………………………………………………………………… [1 m] 101

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (b) Berikan dua sebab mengapa kereta lumba adalah berbentuk ‘spoiler’. Give two reasons why race cars are in the shape of ‘spoilers’. ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… [2 m] (c) Mengapakah kereta ini mempunyai dasar dan bumbung yang rendah berbanding dengan kereta biasa? Why does this car have a low base and roof compared to a regular car? ……………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………… [2 m] Kertas 2 (Bahagian C) 1 Rajah 1.1 menunjukkan suatu keratan rentas bagi sayap sebuah kapal terbang yang sedang bergerak. Sayap kapal terbang itu mengalami daya angkat. Diagram 9 shows a cross section of a wing of a moving aeroplane. The wings experiences a lift force. Daya angkat Aliran udara Rajah 1.1 / Diagram 1.1 (a) (i) Namakan bentuk keratan rentas dalam Rajah 1.1. Name the shape of the cross section in Diagram 1.1. ………………………………………………………………………………………...…… [1 m] (ii) Terangkan mengapakah daya angkat bertindak ke atas sayap kapal terbang itu. Explain why the lift force acts on the wing of the aeroplane ………………………………………………………………..…………………………… …………………………………………………………………..………………………… ………………………………………………………………..…………………………… [3 m] (b) Dua orang peluncur ski berlepas dengan halaju yang sama ketika menuruni satu platform yang tinggi. Two ski jumpers ski down from a very high platform with the same take off ve;ocity. at the same velocity as they descend a high platform. Rajah 1.2 dan rajah 1.3 menunjukkan keadaan badan bagi dua orang peluncur ski itu semasa berlepas dari platform. 102

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 Diagram 1.2 and Diagram 1.3 shows the posture of two ski jumpers during takeoff from the platform. Rajah 1.4 dan rajah 1.5 menunjukkan keadaan badan dua peluncur ski itu semasa di udara. Kedua-dua peluncur itu mendarat di permukaan tanah pada ketika yang sama. Diagram 1.4 and 1.5 shows the posture of the ski jumpers in the air. They land on the ground at the same instant. (i) Berdasarkan Rajah 1.2 dan Rajah 1.3, bandingkan keadaan badan kedua-dua peluntur ski itu. Based on Diagram 1.2 and Diagram 1.3, compare the landing distance of the two ski jumpers. ……………………………………………………………………………………………… [1 m] (ii) Berdasarkan Rajah 1.4 dan Rajah 15, bandingkan jarak mendarat bagi kedua-dua peluntur ski itu. Based on diagram 1.4 and 1.5, compare the landing distance of two ski jumpers. ……………………………………………………………………………………………… [1 m] (iii) Merujuk kepada Rajah 1.4 dan Rajah 1.5, hubungkaitkan antara daya angkat dan jarak mendarat. Based on Diagram 1.4 and Diagram 1.5, relate the lift force to the landing distance. ………………………………………………………………………………….………….. ……………………………………………………………………………………………… [2 m] (iv) Namakan satu sukan yang menggunakan prinsip daya angkat yang sama dengan peluncur ski itu. Jelaskan persamaan itu. Name one sport which uses the same principle of lift force as the ski jumper. Explain the similarities. ………………………………………………………………………………….………….. ……………………………………………………………………………………………… [2 m] 103

|MODUL KSSM FIZIK TINGKATAN 5 (c) Rajah 1.6 menunjukkan sebuah perahu layer. Diagram 1.6 shows a sailboat. Rajah 1.6 / Diagram 1.6 Anda dikehendaki memberi beberapa cadangan untuk mereka bentuk sebuah perahu layar yang boleh bergerak dengan lebih laju. Menggunakan pengetahuan tentang gerakan, daya dan sifat-sifat bahan, terangkan cadangan itu. You are required to give some suggestions to design a sailboat which can travel faster. Using the knowledge on motion, forces and the properties of materials, explain the suggestions based on the following aspects: (i) Permukaan papan luncur / the surface of the board (ii) Bentuk papan luncur / the shape of the board (iii) Bahan yang digunakan untuk papan luncur / material used for board (iv) Saiz layer / the size of the sail CIRI-CIRI / CHARACTERISTICS SEBAB / REASONS [10 m] 104