www.sagadbl.com

 

PROMOSI HEBAT!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Wednesday, January 23, 2013

Pengenalan Fizik Tingkatan 4[NOTA]

0 comments
Apa itu Fizik?
Perkataan fizik (physics) berasal dari perkataan Greek 'physikos' yang bermakna 'pengetahuan tentang alam semula jadi'.

Tujuan pembelajaran fizik adalah untuk menjelaskan sifat asas alam semesta dengan menggunakan penjelasan yang paling mudah.

Secara umum, fizik membantu kita untuk mencari jawapan kepada persoalan 'mengapa (why)?' dan 'bagaimana (how)?' berhubung dengan misteri-misteri alam semesta.

Soalan 'mengapa?' memerlukan satu alasan atau sebab untuk diberikan. Soalan yang berbunyi 'mengapa air mengalir?' adalah lebih sukar untuk dijawab berbandingdengan soalan 'bagaimana air mengalir?'. 

Jawapan kepada soalan 'mengapa?' selalunya bermula dengan perkataan 'kerana (cause)', atau 'disebabkan oleh (due to)'.

Soalan 'bagaimana?' memerlukan penjelasan cara fenomena itu berlaku. Sebagai contoh, 'bagaimana komputer berfungsi?' dan 'bagaimana televisyen menghasilkan imej bergerak?'.

Manusia selalunya tidak sabar-sabar dalam memahami sesebuah fenomena semulajadi. Semenjak awal lagi, manusia mempunyai minat yang mendalam terhadap  keajaiban alam sekitar. Keadaan ini menerangkan tentang  kepentingan manusia dalam memahami bagaimana suatu perkakas (appliance) itu beroperasi.

Kebanyakan fenomena semula jadi boleh diterangkan dengan menggunakan prinsip-prinsip fizik. Sebagai contoh:
  • Kita tidak boleh melihat sesuatu objek di sebalik dinding kerana cahaya bergerak dalam garis lurus.
  • Rumput kelihatan hijau kerana daun rumput menyerap semua spektrum (spectrum) warna kecuali warna hijau. Cahaya hijau dibalikkan, oleh itu rumput kelihatan hijau.

http://3.bp.blogspot.com/-dVSPEQV3QzU/TvIX4NlrVoI/AAAAAAAAAQM/1WL-AF6UFJ0/s1600/physics+introduction.jpg



Bidang Kajian Dalam Fizik
Secara umumnya, bidang fizik adalah berkenaan dengan kajian tenaga (energy) dan jirim (matter).

Bidang pengajian dalam fizik adalah terbahagi kepada fizik (klasik) dan fizik moden.

Fizik (klasik) mengkhusus kepada persoalan-persoalan berkenaan pergerakan dan tenaga (motion and energy). Ia meliputi lima bidang kajian penting iaitu, mekanik (daya dan pergerakan), haba (heat), bunyi (sound), elektrik dan kemagnetan (electricity and magnetism), dan cahaya (light).

Fizik moden pula lebih menumpukan kepada kepercayaan saintifik (scientific beliefs) tentang struktur asas bahan. Bidang kajian utamanya adalah termasuk fizik atom (atomic), fizik molekul dan elektron (molecule and electron), fizik nuklear (nuclear), fizik zarah (particle), relativiti (relativity), asal-usul alam semesta, dan astrofizik (astrophysics).

Penyelidikan dalam fizik moden adalah melibatkan pemerhatian terhadap sekecil-kecil zarah seperti proton dan neutron dalam atom, sehinggalah kepada objek besar seperti bintang dan planet di alam semesta.



Kepentingan Fizik
Pengetahuan yang diperolehi daripada kajian fizik adalah juga amat penting dalam bidang sains yang lain, termasuk astronomi, biologi, kimia dan geologi.

Terdapat hubung kait yang amat rapat antara bidang fizik dan pembangunan praktikal dalam bidang kejuruteraan, perubatan dan teknologi. Sebagai contoh, jurutera mereka-bentuk kereta dan mesin dengan mengambil kira dan mempertimbangkan konsep dan teori dalam bidang fizik.

Kajian bidang fizik adalah berkembang pesat, dimana ianya membawa kepada kemajuan dalam bidang teknologi yang juga memberi banyak manfaat dalam kehidupan seharian manusia.

Applikasi hukum-hukum / prinsip-prinsip dan teori-teori asas inilah (dalam bidang fizik), yang telah membolehkan para jurutera dan saintis untuk menghantar dan meletakkan satelit ke orbit, menerima maklumat dari ruang angkasa lepas, serta memperbaiki dan membangunkan teknologi telekomunikasi.


Sumbangan Bidang Fizik Kepada Manusia
Berikut adalah beberapa penemuan utama dalam bidang fizik dan bagaimana ianya memberi manfaat kepada manusia.

1896-1898: Penemuan radioaktif.
Pada tahun 1896, ahli fizik Perancis Antoine Henri Becquerel telah menemui bahawa uranium memancarkan radiasi yang boleh menembusi. Dua tahun kemudian, rakan-rakannya marrie dan Pierre Curie pula menemui dua lagi unsur-unsur radioaktif, yang mereka namakan radium dan polonium. Pelepasan radioaktif, positif (alfa), negatif (beta) dan neutral (gamma) telah berjaya diasingkan daripada radium.

1897: Penemuan elektron.
Penyelidik British Joseph John Thomson menemui kehadiran zarah yang bercas negatif yang dipanggil elektron dalam tiub yang dipindahkan dibawah voltan tinggi. Elektron ini adalah penemuan pertama zarah yang benar-benar boleh dibahagikan.

1901: Gelombang elektromagnet merentasi Lautan Atlantik.
Seorang jurutera elektrik Itali, Guglielmo Marconi dengan gelombang radas 'wireless' menghasilkan radio yang dikesan merentasi Lautan Atlantik. Dalam masa beberapa tahun, radio telah digunakan secara meluas oleh kapal-kapal yang belayar di laut.

1903: Wright bersaudara telah membina dan berjaya menerbangkan kapal terbang berkuasa enjin yang pertama.

1905: Teori relativiti.
Albert Einstein menerbitkan teori khas berkenaan relativiti pada satu postulat bahawa kelajuan cahaya adalah bebas (independent) daripada usul sumbernya dan gerakan pemerhati. Tiada apa jua yang boleh bergerak lebih pantas dari cahaya. Einstein juga menunjukkan bahawa kuantiti fizik bagi masa dan ruang tidak mutlak. Hubungan jisim-tenaga, E = mc2 diterbitkan bagi menunjukkan bahawa jirim dan tenaga adalah bersamaan.

1911: Nukleus atom ditemui.
Untuk menerangkan serakan zarah alfa oleh kerajang emas nipis, ahli fizik New Zealand kelahiran British, Ernest Rutherford mencadangkan bahawa binaan atom adalah sama seperti sistem solar. Zarah yang berat dan bercas positif, dikenali sebagai nukleus, adalah pusat (centre) bagi setiap atom. Manakala, zarah yang bercas negatif, dikenali sebagai elektron, membentuk bahagian luarnya, yang kebanyakannya terdiri daripada ruang kosong.

1926-1928: Televisyen telah dibangunkan.
Imej objek bergerak televisyen yang pertama telah dihantar (transmitted) oleh jurutera elektrik British, John Baird.

1930: Jurutera aeronautikal British, Frank Whittle telah membangunkan konsep enjin turbojet.

1937: Radar (Radio Detection and Ranging), sistem elektronik yang digunakan untuk mengesan objek yang berada di luar julat penglihatan dibangunkan dengan meluas dan digunakan oleh sistem pertahanan udara British.

1939: Stesen radio FM (frequency modulation) yang pertama telah dibina dan beroperasi seperti yang dijadualkan oleh kelab radio di Universiti Columbia.

1939: Helikopter komersil yang pertama dibina dan berjaya diterbangkan oleh Igor Sikorsky, seorang jurutera penerbangan Rusia.

1942: Mikroskop elektron pertama yang dicipta oleh jurutera elektrik Jerman Ernst Ruska telah digunakan untuk memeriksa virus.

1947: Ahli fizik Amerika, John Bardeen, William Shockley dan Walter Brattain, telah mencipta transistor, penguat elektronik yang diperbuat dari kepingan kecil bahan semi konduktor. Ianya menjadi pelopor kepada litar bersepadu (integrated circuits) dan cip memori (memory chips) yang ada didalam peralatan elektrik moden hari ini.

1951: Komputer elektronik komersial yang pertama telah diperkenalkan.

1954: Sel solar photovoltaic telah dicipta oleh ahli-ahli sains di 'Bell Telephone Company'. Ianya menggunakan cahaya matahari untuk menjana arus elektrik.

1954-1956: Gentian optik telah dibangunkan.
Gentian optik adalah sangat nipis, mempunyai rod yang fleksibel yang diperbuat daripada kaca khas atau plastik telus (transparent). Gentian optik digunakan dalam sistem komunikasi untuk menghantar alur cahaya termodulat yang boleh membawa lebih banyak maklumat kerana frekuensi gelombang cahaya yang tinggi. Gentian optik juga digunakan dalam bidang perubatan.

1957: Sputnik I, satelit pertama mengorbit ke bumi, telah dilancarkan oleh USSR. Pencapaian besar ini mencetuskan revolusi dalam penerokaan angkasa di dunia barat.

1960: Laser (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) pembedahan yang pertama telah dibina oleh ahli fizik Amerika Theodore Maiman. Pembangunan laser adalah berdasarkan Teori Kuantum dan ianya mempunyai banyak kepentingan aplikasi dalam pembedahan dan perubatan.

1969: Manusia mendarat di bulan. Angkasawan Amerika, Neil Armstrong menjadi manusia pertama yang menjejakkan kaki di bulan.

1989-1991: World-Wide Web (dikenali sebagai 'www') telah dilancarkan.
Jurutera British Tim Berners-Lee dan rakan-rakannya telah mencipta Hypertext Transfer Protocol (http), mod standard komunikasi bagi rangkaian komputer yang memudahkan perkongsian maklumat melalui komputer dengan menggunakan 'internet'.


Kuantiti Asas

Fizik adalah sains yang melibatkan pengukuran yang tepat.

Pengukuran (measurement) ialah proses menentukan nilai kuantiti yang menggunakan peralatan saintifik dengan skala piawai (standard).

Kuantiti yang boleh diukur dipanggil kuantiti fizik (physical quantity).

Contoh-contoh kuantiti fizik adalah seperti suhu bilik, isipadu air, kelajuan kereta, tekanan gas, berat badan seseorang, dan sebagainya.

Kuantiti fizik dikategorikan kepada kuantiti asas (base quantities) dan kuantiti terbitan (derived quantities).

Kuantiti asas adalah kuantiti fizik yang tidak boleh ditakrifkan oleh kuantiti fizik yang lain.

Setiap kuantiti fizik dinyatakan sebagai nilai berangka dalam unit pengukuran tertentu. Sebagai contoh:

Panjang pembaris meter = 100 cm
dimana,
Panjang adalah kuantiti fizik.
100 adalah nilai berangka.
cm adalah unit pengukuran.

Suatu unit, dalam pengukuran, adalah kuantiti yang diterima pakai sebagai piawai (standard) oleh mana-mana kuantiti yang lain, daripada jenis yang sama diukur.

Terdapat banyak unit yang berbeza. Suatu kuantiti yang tertentu boleh ditulis dalam unit-unit yang berbeza berdasarkan latar belakang budaya masyarakat setempat. Sebagai contoh:
  • Jisim: gram, kilogram, tonnes, pound, ounces.
  • Panjang: inches, feet, miles, metres.
  • Masa: seconds, minutes, hari, jam, bulan.
Tetapi dalam kerja-kerja saintifik, adalah lebih mudah jika semua orang menggunakan sistem unit yang sama.

Satu persidangan 'The 11th General Conference of Weights and Measures' yang diadakan di Paris pada 1960, telah mengguna pakai Unit Sistem Antarabangsa (International Systems of units, SI) sebagai suatu sistem yang lebih praktikal yang disyorkan bagi sesuatu unit pengukuran.

SI mentakrifkan tujuh unit asas, iaitu: meter, kilogram, saat, kelvin, ampere, mol dan candela.

Jadual dibawah menunjukkan lima kuantiti asas yang penting dan unit SI yang sepadan.

http://4.bp.blogspot.com/-MfYcIN-qGMI/TxR4qwML63I/AAAAAAAAAYU/rSs699ZsRgI/s400/international+system+unit.PNG

Unit asas (base unit) pengukuran adalah tidak tertakrif oleh unit-unit lain tetapi ianya mempunyai definisi piawaian yang tersendiri.



Kuantiti Terbitan

Kuantiti terbitan (derived quantities) adalah kuantiti fizikal yang diperolehi dengan menggabungkan kuantiti asas. Ianya boleh dilakukan dengan pendaraban atau pembahagian atau kedua-duanya sekali.

Unit bagi kuantiti terbitan dikenali sebagai unit terbitan (derived unit).

Jadual di bawah menunjukkan beberapa contoh kuantiti terbitan dan unit terbitannya.Beberapa unit terbitan adalah kompleks. Oleh itu, nama khas digunakan untuk menggantikan unit-unit ini. Sebagai contoh, unit bagi kuantiti terbitan, daya (force), ialah Newton (N).

(tekan pada gambar untuk besarkan)
http://4.bp.blogspot.com/-pB--ubH-7QE/Tzouxe9W6cI/AAAAAAAAAc8/fIdbgt_n4Nk/s400/derived+quantities+unit.PNG
Kuantiti terbitan dan unit-unitnya.


BAB 2
Gerakan Linear

Gerakan linear adalah gerakan dalam satu garis lurus (motion in a straight line).

Contoh gerakan linear (linear motion):
  • Seseorang yang sedang dibawa menaiki tangga bergerak/eskalator (escalator).
  • Seorang atlit berlari dalam perlumbaan '100 meter'.

Contoh gerakan bukan linear (non-linear motion):
  • Gasing yang berputar (spinning).
  • Pergerakan Bumi mengelilingi matahari.

Kajian gerakan objek tanpa melibatkan daya yang bertindak ke atasnya dipanggil kinematik (kinematics).

Kajian gerakan dan daya yang bertindak pada sesuatu objek dipanggil dinamik (dynamics).

Kuantiti fizik yang terlibat dalam gerakan adalah jarak (distance), sesaran (displacement), laju (speed), halaju (velocity), masa (time) dan pecutan (acceleration).

http://2.bp.blogspot.com/-Fpm7vozEgPU/UNKPVojZaXI/AAAAAAAAAzE/hRQEThw2UgI/s400/100+meter.jpg
Pelari pecut 100 m sedang berlari adalah satu contoh gerakan linear.


BAB 3

Tekanan


Tekanan (pressure) ditakrifkan sebagai daya berserenjang (perpendicular) atau normal per unit luas (unit area) yang bertindak ke atas suatu permukaan.

http://2.bp.blogspot.com/-b-kjDDWsadI/UOMrw-NaQFI/AAAAAAAAA1s/oio1Z5kuihs/s1600/pressure+defined.jpg
dimana;
F = Daya berserenjang yang bertindak ke atas, dalam unit Newton (N)
A = Luas permukaan, dalam unit meter persegi (m2)

Unit SI bagi tekanan adalah pascal (Pa) atau newton per meter persegi (Nm-2).

http://3.bp.blogspot.com/-Yyvw30vWxbA/UOMsPVd0wdI/AAAAAAAAA10/VXZjnBnTp6o/s1600/1pascal.jpg

Ia adalah bersamaan dengan daya 1 newton yang bertindak ke atas luas permukaan seluas 1 meter persegi.

Tekanan yang dikenakan oleh daya ke atas suatu permukaan adalah bergantung kepada daya yang dikenakan serta luas permukaan.

Tekanan yang tinggi dan tekanan yang rendah digunakan dalam pelbagai situasi.

Magnitud tekanan yang dikenakan ke atas sesuatu permukaan boleh ditingkatkan dengan menggunakan daya yang lebih besar, atau mengurangkan luas permukaan yang bersentuh.

Sebaliknya, magnitud tekanan boleh dikurangkan dengan menggunakan daya yang lebih kecil, atau meningkatkan luas permukaan yang bersentuh.

Sebagai contoh, tapak kasut tumit tinggi (high-heeled) adalah kecil, menyebabkan tekanan yang bertindak ke atas tanah adalah lebih tinggi, manakala tapak kasut sukan yang rata adalah besar, menyebabkan tekanan yang bertindak ke atas tanah adalah lebih rendah.

http://2.bp.blogspot.com/-30_P4nJIhUU/UOMswNNOXHI/AAAAAAAAA18/cZbEOhO9ir0/s200/high+heeled.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-q2b7sZ-_FDA/UOMs17daa_I/AAAAAAAAA2E/nxCsWK0EJ7A/s200/sport+shoe.jpg
Contoh tekanan yang bertindak dari
dua jenis tapak kasut yang berbeza.

Tekanan ke atas permukaan juga bergantung kepada arah daya yang dikenakan.

Jika daya bertindak pada sebarang sudut ke atas suatu permukaan, hanya komponen daya yang berserenjang dengan permukaan sahaja yang digunakan untuk menentukan tekanan.


0 comments:

ANDA PELAWAT YANG KE: