TEMA 3: Tenaga dan Kelestarian Hidup
BAB
BIDANG
PEMBELAJARAN
8
Daya dan Tekanan
Force and Pressure
Konsep PENTING
IMPORTANT concepts
Konsep tekanan dalam
bendalir dalam sistem
tertutup
The concept of pressure
in fluid in a closed
system
Perkaitan antara halaju
bendalir dengan
tekanan (prinsip
Bernoulli)
The relationship
between the speed of
fluid and pressure
(Bernouli’s principle)
DAYA DAN
TEKANAN
FORCE AND
PRESSURE
Peralatan Pascal
menggunakan Prinsip
Pascal
Pascal instruments
using Pascal principle
Aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan
harian seperti sistem hidraulik.
The application of Pascal principle in
everyday life such as hydraulic system
BAB
8
APAKAH DAYA DAN TEKANAN?
WHAT ARE FORCE AND PRESSURE?
Apabila daya dikenakan pada suatu objek, daya itu akan mengubah kelajuan, arah gerakan atau bentuk
objek. Tekanan adalah suatu pengukuran tentang sejauh mana daya bertindak pada suatu luas
permukaan.
When a force is exerted on an objects, it can change the object’s speed, direction of movement or
shape. Pressure is a measure of how much force is acting upon an area.
100
NOTA BESTARI
Prinsip Pascal
Pascal’s principle
1. Apabila tekanan dikenakan pada suatu cecair dalam
bekas tertutup, tekanan tersebut dapat dipindahkan
ke semua bahagian cecair itu secara seragam. Prinsip
ini disebut prinsip Pascal.
2. Prinsip Pascal beroperasi berdasarkan prinsip bahawa
cecair tidak dapat dimampatkan. Apabila satu daya
dikena ke atas cecair, tekanan dihasilkan. Tekanan
yang terhasil dipindahkan ke seluruh cecair secara
seragam.
3. Sistem pada amnya terdiri daripada dua silinder
beromboh yang berlainan saiz yang dihubungkan
bersama. Kedua-dua silinder itu berisi bendalir seperti
air atau minyak.
4. Apabila daya dikenakan pada omboh kecil, tekanan
yang terhasil dalam bendalir akan dipindahkan ke
silinder besar dan bertindak ke atas omboh yang lebih
luas. Daya yang terhasil pada omboh besar adalah
berlipat ganda berbanding dengan daya pada omboh
kecil.
5. Daya yang terhasil pada omboh besar boleh digunakan
untuk melakukan kerja berat.
6. Prinsip hidraulik digunakan dalam:
(a) jek hidraulik
(b) penekan hidraulik
(c) brek hidraulik.
1. When pressure is applied on a liquid in an enclosed
container, the pressure will be transferred to all parts
of the liquid uniformly. This principle is called Pascal’s
principle.
2. The Pascal’s principle operates based on the principle
that liquid cannot be compressed. When force is
applied against liquid, pressure is produced. The
pressure produced is transferred to all of the liquid
uniformly.
3. Generally, the system is made up of two cylinders with
pistons of varying sizes that are connected to each
other. Both cylinders contain fluid like water or oil.
4. When force is applied on the small piston, the pressure
produced in fluid will be transferred to the big cylinder
and acts on the bigger piston. The force produced on
the big piston is multipled compared to the force on
the small piston.
5. The force produced on the big piston is used to do
heavy work.
6. The hydraulic principle is used in:
(a) hydraulic jacks
(b) hydraulic press
(c) hydraulic brakes
Prinsip Bernoulli
Bernoulli’s principle
1. Bernoulli’s principle states that pressure in a moving
fluid (liquid or gas) is less than the pressure in a
stationary fluid.
2. The pressure in fluid depends on the speed of the
movement of fluid.
3. The faster the fluid moves, the lower the pressure
produced.
4. When a fluid flows through a narrow area, the speed
of the fluid flow increases, thus reducing the pressure.
5. The aerofoil shape of an aircraft causing the flow of
air is faster at the top than that at the bottom of the
aerofoil.
6. According to Bernoulli’s principle, the top part of an
aerofoil will have low air pressure where the air flow
is faster. At the bottom of the aerofoil where airflow
is slower, the air pressure is higher.
7. The difference in air pressure at the top and bottom
of the wing will produce a lift force. Therefore, the
aircraft is pushed upwards.
Nota Grafik
101
BAB
1. Prinsip Bernoulli menyatakan bahawa tekanan dalam
suatu bendalir (cecair atau gas) yang bergerak adalah
kurang daripada tekanan dalam bendalir pegun.
2. Tekanan dalam bendalir bergantung pada kelajuan
pergerakan bendalir itu.
3. Semakin laju bendalir bergerak, semakin rendah
tekanan yang terhasil.
4. Apabila bendalir mengalir melalui suatu kawasan yang
sempit, aliran bendalir akan menjadi lebih deras dan
menyebabkan tekanannya berkurang.
5. Sayap pesawat terbang berbentuk aerofoil
menyebabkan pengaliran udara yang lebih laju di
bahagian atas berbanding bahagian bawahnya.
6. Mengikut prinsip Bernoulli, bahagian atas aerofoil di
mana pengaliran udara yang laju akan mempunyai
tekanan udara yang rendah. Bahagian bawah sayap
di mana pengaliran udara yang lebih perlahan akan
mempunyai tekanan udara yang lebih tinggi.
7. Perbezaan tekanan udara di bahagian atas dan
bahagian bawah sayap akan menyebabkan terhasilnya
daya angkat. Pesawat udara ditolak naik ke atas.
8
Standard Kandungan
8.1 Tekanan dalam bendalir
8.1 EKSPERIMEN
BERPANDU
KBAT
Tarikh:
PBD
Penemuan
Inkuiri
Kesan pemindahan tekanan oleh cecair (Prinsip Pascal)
The effect of transmission of pressure in liquids (Pascal’s principle)
Buku teks m/s 222 – 230
Tujuan
Mengkaji kesan pemindahan tekanan oleh cecair
To study the effect of transmission of pressure in liquids
Bahan dan
Radas
Air, picagari besar, picagari kecil, salur getah (30 cm), dua kaki retort dengan pengapit,
pemberat 10 g, 20 g, 50 g dan 100 g
Water, large syringe, small syringe, rubber tubing (30 cm), two retort stands with clamps, 10 g,
20 g, 50 g and 100 g weights
Prosedur
Omboh besar
Big piston
Pengapit retort
Retort clamp
Omboh kecil
Small piston
Picagari kecil
Small syringe
Picagari besar
Large syringe
Air
Water
Pengapit retort
Retort clamp
Salur getah
Rubber tubing
1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas.
Set up the apparatus as shown in the above diagram.
2 Letakkan pemberat 50 g di atas omboh kecil./Put a 50 g weight on the small piston.
3 Letakkan pemberat-pemberat di atas omboh besar sehingga kedua-dua omboh
berada pada aras yang sama.
Place weights on the big piston until both pistons are at the same level.
4 Rekod jumlah jisim pemberat yang diletakkan di atas omboh besar.
Record the total mass of weights placed on the big piston.
5 Ulangi langkah 2 hingga 4 dengan meletakkan pemberat 100 g, 150 g dan 200 g
di atas omboh kecil.
Repeat steps 2 to 4 by placing 100 g, 150 g and 200 g weights on the small piston.
Keputusan
Jisim pemberat di atas omboh kecil (g)
Mass of the weight on the small piston (g)
50
100
150
200
Jisim pemberat di atas omboh besar (g)
Mass of the weight on the large piston (g)
100
200
300
400
(Jawapan murid/Student’s answer)
Perbincangan
BAB
8
1 Nyatakan satu inferens yang dapat dibuat berdasarkan pemerhatian anda.
State one inference that can be made based on your observation.
Tekanan
Pressure
TP2
dipindahkan ke seluruh cecair dalam semua arah secara seragam
is transmitted uniformly throughout a liquid in all directions.
.
2 Nyatakan hubungan antara jisim pemberat pada omboh kecil dengan jisim pemberat
pada omboh besar. TP2
State the relationship between the mass of the weight on the small piston and the
mass of the weight on the large piston.
Apabila jisim pemberat pada omboh kecil bertambah , jisim pemberat pada omboh
besar bertambah .
As the mass of the weight on small piston
the large piston increases .
102
increases , the mass of the weight on
3
Apabila satu daya dikenakan ke atas suatu
bendalir dalam sistem yang tertutup, tekanan
yang terhasil dipindahkan ke seluruh bendalir
secara seragam. TP1
When a force is exerted on an enclosed system
of fluids, the pressure that is produced is
transmitted uniformly throughout the fluid.
Omboh
ditekan
Piston is
pushed
Air
Water
Berdasarkan pernyataan yang diberikan, tandakan ( ✓ ) jenis prinsip yang terlibat
dalam eksperimen ini.
Based on the statement given, tick ( ✓ ) the type of principle involved in this experiment.
Prinsip Bernoulli
Prinsip Archimedes
Prinsip Pascal
✓
Bernoulli’s principle
Archimedes’ principle
Pascal’s principle
4 Nyatakan definisi secara operasi bagi prinsip Pascal.
State the operational definition for the Pascal’s principle. TP4/KBAT
prinsip
Prinsip Pascal ialah
yang menyebabkan pemindahan
kecil
melalui air dari omboh
The Pascal’s principle is the
through water from the
ke omboh
.
principle that causes the transmission of
small
piston to the
large
TP1
✓
✓
Jek kereta
Car jack
pressure
piston.
5 Tandakan ( ✓ ) aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan harian.
Tick ( ✓ ) the application of the Pascal’s principle in daily life.
✓
tekanan
besar
Jentolak
Bulldozer
Kapal selam
Submarine
Lori pengangkut
sampah
Garbage truck
6 Omboh X dan Y masing-masing mempunyai luas permukaan 0.01 m2 dan 2.5 m2.
Hitung berat beban yang dapat dinaikkan oleh omboh Y jika daya yang dikenakan
pada omboh X ialah 30 N. TP3/KBAT
Pistons X and Y have surface areas of 0.01 m2 and 2.5 m2 respectively. Calculate the
weight that can be lifted by piston Y if the force exerted on piston X is 30 N.
Daya/Force, F² = 30 N
Luas permukaan
omboh besar Y
Surface area of
large piston Y
A¹ = 2.5 m²
Luas permukaan
omboh kecil X
Surface area of
small piston X
A² = 0.01 m²
Penyelesaian/Solution:
F1
30
=
2.5
0.01
30 × 2.5
F1 =
= 7 500 N
0.01
Minyak
Oil
Kesimpulan
7 Nyatakan aplikasi prinsip Pascal dalam pembuatan peralatan untuk kegunaan harian.
State the application of the Pascal’s principle in making devices for daily use. TP1
Jek
brek
hidraulik, penekan hidraulik dan
hidraulik.
Hydraulic
jack
, hydraulic
press
and hydraulic
brake
.
Apabila daya dikenakan pada omboh kecil, tekanan yang terhasil dalam bendalir
sama
akan dipindahkan dengan nilai yang
ke omboh besar.
When a force is applied on the small piston, the pressure produced in fluids will be
same
transmitted with the
value to the larger piston.
103
BAB
Praktis
Kendiri
F1
F
= 2
A1
A2
Beban, F¹
Load
8
Tarikh:
8.2 AKTIVITI
PERBINCANGAN
Aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan harian
PBD
Kontekstual
Application of Pascal’s principle in everyday life
Buku teks m/s 222 – 230
Pilih perkataan yang betul tentang aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan harian.
Choose the correct words about the application of Pascal’s principle in everyday life.
TP2
1 Sistem jet hidraulik/Hydraulic jack system
Pangsi/pivot
P
R
Tekanan atmosfera
Atmospheric Pressure
Takungan
Cecair
Liquid
Reservoir
Beban
Load
Q
Omboh
Kecil
Small
Piston
Omboh besar
Big piston
Cecair
Liquid
Injap X/valve X Injap Y/valve Y
Air mengalir balik
Ke takungan
Water flows back
Into the reservoir
P:Apabila omboh kecil ditarik ke
atas, cecair (disedut, dilepaskan)
dari takungan melalui injap X
yang terbuka. Pada masa yang
sama, injap Y (terbuka, tertutup).
When the small piston is pulled
upwards, liquid is (sucked, released)
from the reservoir through valve X
that is opened. At the same time,
valve Y (opens, closes).
Injap pelepas
Release valve
Q:Omboh kecil kemudian (ditekan ke bawah, ditarik ke atas) untuk menghasilkan tekanan yang
dipindahkan ke omboh besar. Pada ketika ini, injap X (terbuka, tertutup) dan injap Q (terbuka,
tertutup).
The small piston is then (pressed downwards, pulled upwards) to produce a pressure which
is then transferred to the big piston. During this time, valve X (opens, closes) while valve Q
(opens, closes).
R:Apabila beban hendak diturunkan, injap pelepas akan (dibuka, ditutup) supaya cecair dapat
mengalir balik ke dalam takungan cecair dan omboh besar akan turun ke bawah.
When the load needs to be taken down, the released valve is (opened, closed) so that liquid flows
back into the reservoir and the big piston will come down.
2 Sistem brek hidraulik
Hydraulic brake system
K
BAB
Omboh kecil
Small piston
8
Injak brek
Brake pedal
Silinder induk
Master cylinder
L
Ladam brek
Brake shoes
Cakera
logam
Metal
disc
Tayar hadapan
Front wheel
Tayar belakang
Back wheel
Minyak brek
Brake oil
M
Omboh kecil
Small piston
Ladam brek
Brake shoes
Gelendung brek
Brake drum
104
K:Apabila injak brek dipijak, omboh silinder
induk akan (ditarik, ditolak). (Tekanan,
Momentum) yang dihasilkan akan
dipindahkan melalui bendalir brek
silinder kecil pada setiap roda kereta.
When the brake pedal is pressed, the piston of
the master cylinder is (pulled, pushed). The
(pressure, momentum) produced will be
transmitted through the brake fluid to the
small cylinder at each wheel.
L:
Pada roda hadapan, omboh kecil akan
menolak (ladam brek, cakera logam) lalu
menekan pada (ladam brek, cakera logam).
At the front wheels, the small piston will
push the (brake shoes, metal disc) forcing
it to press against the (brake shoes, metal
disc).
M:Pada roda belakang, omboh kecil akan menolak (ladam brek, gelendong brek) ke arah luar
lalu menekan pada (ladam brek, gelendong brek). (Geseran, Tekanan) antara cakera logam
dan gelendong brek dengan ladam brek menyebabkan putaran roda menjadi semakin perlahan
dan akhirnya berhenti.
At the back wheels, the small piston will push the (brake shoes, brake drum) forcing it to press
against the (brake shoes, brake drum). The (friction, pressure) between the metal disc and brake
drum with the brake shoes causes the rotating wheel to slow down and stop.
3 Kerusi rawatan gigi/Dental chair
Kerusi
Chair
S
Konsol
Consule
Silinder
Cylinder
V
U
Injap solenoid
Solenoid valves
T
Tangki minyak
Oil tank
Motor elektrik
Electric motor
Pam hidraulik
Hydraulic pump
S:Dua injap solenoid digunakan dalam aplikasi ini untuk mengatur (kecondongan, ketinggian)
kerusi.
Two solenoid valves are used in this application to regulate the (steepness, height) of the chair.
T:Minyak disedut dari besen oleh pam. Apabila butang ditekan pada konsol, (injap solenoid,
motor elektrik) dikendalikan. Ia memintas minyak di dalam pam dan menghantarnya
ke silinder.
Oil is taken from the basin by the pump. When a button is pressed on the console, the (solenoid valve,
electric motor) is operated. It intercepts oil in the pump and sends it to the cylinder.
V:Dengan menekan butang lain, injap kedua (terbuka, tertutup). Di bawah pengaruh berat yang
terlebih, minyak di bawah tekanan di dalam silinder dilepaskan ke dalam besen, dan kerusi
diturunkan ke bawah.
By pushing another button, the second valve (opens, closes). Under the effect of the overhanging
weight, oil under pressure inside the cylinder is exhausted into the basin, and the chair is
pushed down.
105
BAB
U:Silinder membolehkan tenaga (keupayaan, hidraulik) diubah menjadi tenaga mekanikal yang
menaikkan kerusi ke ketinggian yang diinginkan.
The cylinder enables (potential, hydraulic) energy to be turned into mechanical energy thus
lifting the chair to the desired height.
8
Tarikh:
8.3 EKSPERIMEN
INKUIRI
PBD
Penemuan
Inkuiri
Prinsip Bernoulli
Bernoulli’s principle
Buku teks m/s 222 – 230
2010 BHG. A, S4(d)
Tujuan
Mengkaji kesan-kesan prinsip Bernoulli/To study the effects of Bernoulli’s principle
Bahan dan
Radas
Bola ping pong, dua helai kertas, penyedut minuman, air, bikar, pengering rambut
Ping-pong ball, two sheets of paper, drinking straw, water, beaker, hair dryer
Prosedur
Jalankan aktiviti-aktiviti yang berikut. Kemudian, rekodkan pemerhatian anda dan
berikan inferens./Carry out the following activities. Then, record your observations and
give inferences.
Aktiviti
Activity
1
tidak jatuh .
The ping-pong ball does not fall .
Bola ping pong
Ping-pong ball
Bola ping pong
Inferens/Inference:
Pergerakan udara yang laju menghasilkan kawasan
rendah . Tekanan di sekeliling yang
bertekanan
Tiupkan aliran udara pada
sebiji bola ping pong di atas
sebuah pengering rambut.
Blow a stream of air onto a
ping-pong ball above a hair
dryer.
2
tinggi
lebih
ping pong.
mengekalkan
Tiup udara dengan
perlahan-lahan diikuti
tiupan yang kuat melalui
dua helai kertas.
Blow air softly and then
strongly through two sheets
of paper.
3
Udara
Air
Penyedut minuman
Drinking straw
X
BAB
Air
Water
• Sediakan susunan radas
seperti yang ditunjukkan
di atas.
Set up the apparatus
shown above.
• Tiup dengan kuat melalui
penyedut minuman.
Blow strongly through the
drinking straw.
kedudukan
bola
low
Fast air movement produces an area of
pressure. The air pressure of the surroundings that is
higher maintains the position of the ping-pong
ball.
Dua helai kertas itu
yang lain.
Kertas/Paper
8
Pemerhatian dan inferens
Observation and inference
melekat
antara satu dengan
stick
The two sheets of paper
onto one another.
Inferens/Inference:
Pergerakan udara yang laju antara kertas
menghasilkan kawasan tekanan rendah . Tekanan
tinggi
udara di luar yang lebih
menekan ke atas
kedua-dua kertas itu.
Fast air movement between the sheets of paper produces
low
an area of
pressure. Air pressure outside
which is
paper.
higher
, presses against the two sheets of
Titisan air
terpercik keluar.
Water droplets splash out.
Inferens/Inference:
Pergerakan udara yang laju menghasilkan satu
rendah
kawasan tekanan
di X. Tekanan udara
yang lebih
tinggi
atas
di permukaan air menolak
air ke
melalui penyedut minuman. Air
dipecahkan menjadi titisan air kecil oleh udara yang
bergerak laju.
low
Fast moving air produces an area of
pressure
higher
air pressure at the water surface
upwards
pushes the water
through the drinking
straw. The water is broken into small droplets of water
by the fast moving air.
at X. The
106
Perbincangan
1 Nyatakan perbezaan antara tekanan bagi suatu bendalir (cecair atau gas) yang
bergerak dengan suatu bendalir pegun. TP2
State the difference in pressure between a moving fluid (liquid or gas) and a stationary
fluid.
Tekanan bagi suatu bendalir (cecair atau gas) yang bergerak adalah lebih
rendah
daripada tekanan suatu bendalir pegun.
The pressure of a moving fluid (liquid or gas) is lower
stationary fluid.
2 Tandakan ( ✓ ) radas yang menggunakan prinsip Bernoulli.
Tick ( ✓ ) the apparatus applying Bernoulli’s principle.
✓
TP1
✓
Penyembur racun
serangga
Insecticide spray
3
than the pressure of a
Penunu Bunsen
Bunsen burner
Neraca tuas
Lever balance
Tekanan dalam suatu bendalir yang bergerak adalah kurang daripada tekanan
dalam bendalir pegun.
The pressure of a fluid that is moving is less than the pressure of a stationary fluid.
Berdasarkan pernyataan yang diberikan, tandakan ( ✓ ) jenis prinsip yang terlibat dalam
aktiviti ini. TP1
Based on the statement given, tick ( ✓ ) the type of principle involved in this activity.
Prinsip Bernoulli
Prinsip Archimedes
Prinsip hidraulik
✓
Bernoulli’s principle
Archimedes’ principle
Hydraulic principle
4 Kaji gambar di bawah./Study the photo below.
Terangkan mengapa tiupan angin
kencang dapat mengangkat bumbung
rumah. Cadang satu cara untuk
mengatasi masalah tersebut. TP3/KBAT
Explain why strong winds can lift the
roof. Suggest one way to overcome this
problem.
Apabila kelajuan angin adalah
bumbung adalah lebih rendah
Video
, tekanan udara di atas permukaan
tekanan
di bawah jubin bumbung supaya tiada perbezaan
di atas dan di bawah bumbung.
Avoid leaving moving spaces under the roof tile so that there is no pressure
differences above and below the roof.
Tekanan dalam bendalir bergantung pada laju/halaju pergerakan bendalir. Tekanan
yang lebih rendah terhasil jika bendalir bergerak dengan lebih laju.
The pressure in a fluid depends on the speed/velocity of movement of the fluid.
lower
A
pressure is produced if the fluid moves faster.
107
BAB
daripada tekanan udara di bahagian bawahnya.
Hal ini menyebabkan bumbung diterbangkan.
high , the air pressure above the surface of the
When the speed of the wind is
lower
roof is
than that underneath it. This causes the roof to blow off.
Cadangan/Suggestion:
ruang
Elak tinggalkan
Kesimpulan
tinggi
8
Tarikh:
8.4 EKSPERIMEN
INKUIRI
PBD
Penemuan
Inkuiri
Hubung kait antara halaju bendalir dengan tekanan
Relationship between fluid velocity and pressure
Buku teks m/s 222 – 230
2010 BHG. A, S4(a) – (c)
Tujuan
Menerangkan prinsip Bernoulli dengan menggunakan tiub Venturi
To explain Bernoulli’s principle using Venturi tubes
Bahan dan
Radas
Air pili, tiub Venturi, salur getah, klip
Tap water, Venturi tubes, rubber hose, clips
Prosedur
P
Q
R
T/H
R/L
Air masuk
Air keluar
Water in
Water out
A
X
Y
Z
T/H
R/L
Air masuk
Air keluar
Water out
Water in
B
1 Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas.
Set up the apparatus as shown in the above diagram.
2 Buka pili air untuk mengalirkan air melalui tiub Bernoulli A dan B.
Turn on the water tap to let the water flow through the Bernoulli tubes, A and B.
3 Perhati dan lukiskan aras air dalam tiub kaca.
Observe and draw the water levels in the glass tubes.
4 Tandakan ‘T’ dan ‘R’ pada rajah masing-masing untuk mewakili kawasan tekanan
yang paling tinggi dan yang paling rendah.
Mark ‘H’ and ‘L’ on the diagrams to represent the highest and the lowest pressure areas
respectively.
Perbincangan
BAB
8
1 Nyatakan satu inferens yang boleh dibuat berdasarkan pemerhatian anda dalam
eksperimen ini. TP2
State one inference that can be made based on your observation in this experiment.
(a) Tiub Bernoulli A/Bernoulli tube A
Tekanan yang terhasil di dalam tiub R adalah lebih rendah berbanding
dengan tekanan yang terhasil dalam tiub P.
The pressure produced in tube R is
tube P.
lower
than the pressure produced in
(b) Tiub Bernoulli B/Bernoulli tube B
Tekanan yang terhasil di dalam tiub Y adalah lebih
dengan tekanan yang terhasil dalam tiub X.
The pressure
in tube X.
produced in tube Y is
108
lower
than the
rendah
pressure
berbanding
produced
2 Nyatakan hubungan antara diameter tiub kaca dengan halaju pergerakan bendalir.
State the relationship between the diameter of the glass tube and the velocity (speed)
of fluid motion. TP2
kecil
tinggi
Semakin
diameter tiub kaca, semakin
halaju pergerakan
bendalir.
The smaller
the diameter of the glass tube, the
of the fluid motion.
higher
the velocity (speed)
3 Nyatakan hubungan antara halaju pergerakan bendalir dengan tekanan yang
terhasil. TP2
State the relationship between the velocity (speed) of the fluid motion and the pressure
produced.
tinggi
rendah
Semakin
halaju pergerakan bendalir, semakin
tekanan
yang terhasil.
The higher
the velocity of the fluid motion, the
lower
the pressure produced.
4 Rajah di bawah menunjukkan satu aliran udara dialirkan melalui tiub Bernoulli.
Lukiskan aras air dan tandakan ‘T’ dan ‘R’ pada rajah masing-masing untuk
mewakili kawasan tekanan yang paling tinggi dan yang paling rendah dalam tiub.
The diagrams below show a flow of air that is passed through Bernoulli tubes. Draw
the water level and mark ‘H’ and ‘L’ on the diagrams to represent the highest and the
lowest pressure area respectively in the tubes. TP2
(a)
Udara
Udara
masuk
Air in
keluar
Air out
T/H
(b)
R/L
Udara
masuk
Air in
Udara
keluar
Air out
R/L
T/H
Nota Ekstra
5 Berdasarkan aktiviti ini, nyatakan definisi secara operasi bagi prinsip Bernoulli.
Based on this aktiviti, state the operational definition for Bernoulli’s principle.
TP4/KBAT
Prinsip Bernoulli ialah
di dalam tiub.
prinsip
yang menyebabkan
Kesimpulan
Tekanan yang terhasil adalah
The pressure produced is
rendah
low
different levels of water
pada bahagian air yang mengalir dengan laju.
at the parts where water flows fast.
Galeri Info
Tekanan bendalir sentiasa berubah dari tekanan tinggi ke tekanan rendah mengikut arah aliran bendalir.
The pressure of fluid always changes from high to low according to the direction of fluid flow.
109
in the
BAB
Bernoulli’s principle is the principle that causes
tubes.
aras air yang berbeza
8
Tarikh:
8.5 AKTIVITI
PERBINCANGAN
Aplikasi prinsip Bernoulli dalam pesawat udara
PBD
Sivik
Application of Bernoulli’s principle in aircraft
Buku teks m/s 222 – 230
2003 BHG. B, S4
Jawab soalan-soalan yang berikut tentang aplikasi prinsip Bernoulli dalam penerbangan
pesawat udara. K, L dan M adalah kawasan di sekeliling sayap pesawat terbang.
Answer the following questions on the application of Bernoulli’s principle in the flight of an
aircraft. K, L and M are areas around the wings of the aircraft.
Praktis
Kendiri
K
Arah gerakan
Direction of
motion
M
L
1 (a) Apakah bentuk sayap pesawat udara? TP1
What is the shape of the wings of an aircraft?
Aerofoil/Aerofoil
(b) Apakah tujuan pesawat udara mempunyai bentuk sayap yang dinyatakan di 1(a)? TP2
What is the purpose of aircraft having the wing shape stated in 1(a)?
atas
Supaya pengaliran udara lebih laju di bahagian
sayap berbanding dengan bahagian
bawah
sayap.
So that the flow of air is faster at the
of the wings.
top
part of the wings than at the
bottom
2 Kawasan yang manakah mempunyai/Which area has TP1
(a) pengaliran udara yang lebih laju?/faster flow of air?
K
(b) pengaliran udara yang lebih perlahan?/slower flow of air?
L
TP1
3 Kawasan yang manakah mempunyai/Which area has TP1
(a) tekanan udara yang lebih rendah?/lower air pressure?
K
(b) tekanan udara yang lebih tinggi?/higher air pressure?
L
BAB
8
4 (a) Apakah daya yang terbentuk pada L yang menolak pesawat udara ke atas?
What is the force formed at L that pushes the aircraft upwards?
Daya angkat/Lift force
(b) Apakah yang menyebabkan terbentuknya daya di 4(a)?
What causes the formation of the force in 4(a)?
TP1
TP1
tekanan
Perbezaan
.
pressure
The
difference.
5 Lukiskan anak panah pada rajah di atas untuk menunjukkan arah daya yang bertindak di 4(a).
Draw an arrow in the above diagram to show the direction of the acting force in 4(a). TP1
6 Namakan prinsip yang terlibat dalam penerbangan pesawat udara.
Name the principle involved in the flight of an aircraft.
Prinsip Bernoulli/Bernoulli’s principle
110
TP1
part
Tarikh:
8.6 AKTIVITI
PERBINCANGAN
Aplikasi prinsip Bernoulli dalam kehidupan harian
PBD
Kontekstual
Application of Bernoulli’s principle in everyday life
Buku teks m/s 222 – 230
Pilih perkataan yang betul tentang aplikasi Prinsip Bernoulli dalam kehidupan harian.
Choose the correct words about the application of Bernoulli’s Principle in everyday life.
TP2
1 Prinsip gerakan helikopter dan dron
Motion principle of a helicopter and drone
Daya angkat
Daya angkat
Apabila rotor berputar, daya (tujah, angkat)
Lift force
Lift force
terhasil disebabkan oleh perubahan (tekanan,
ketumpatan) di bahagian atas dan bawah rotor.
Rotor
Hal ini menyebabkan helikopter atau dron naik
Rotor
ke atas.
When the rotor rotates, the (thrust, lift)
force produced due to the changes in
(pressure, density) above and below the rotor.
This causes the helicopter or drone to rise.
2 Penunu Bunsen/Bunsen burner
Aliran gas yang laju di dalam penunu Bunsen
Cerobong
Barrel
menghasilkan kawasan bertekanan (rendah,
Lubang udara
tinggi) di sekeliling jet. Tekanan udara luar
Air hole
yang lebih (rendah, tinggi) mendesak udara
masuk ke dalam penunu Bunsen.
The fast flow of gas in Bunsen burner produces a
( low-, high-) pressure area around the jet. The
Jet
Jet
(lower, hingher) air pressure outside forces air
into the Bunsen burner.
3 Garisan keselamatan di tepi landasan stesen keretapi
The safety line beside the railway station
pabila keretapi bergerak laju, kawasan
A
bertekanan (rendah, tinggi) terhasil. Penumpang
perlu berdiri di luar garisan keselamatan untuk
mengelakkannya daripada tertolak (ke arah,
menjauhi) keretapi.
When the train moves fast, the ( low, high)
pressure area is produced. Passengers have
to stand outside the safety line to avoid being
pushed (toward, away from) the train.
BAB
4 Pelbagai sukan/Various sports
Semakin tinggi kelajuan aliran udara, semakin
(rendah, tinggi) tekanan di sekitarnya. Daya
(tujah, angkat) tambahan dihasilkan pada
pelompat ski atau cakera ketika dilemparkan
menyebabkan pelompat ski atau cakera
mendarat lebih jauh.
The higher the speed of air flow, the
( lower, higher) the surrounding pressure. An
additional (thrust, lift force) produced to a ski
jumper or the discus when thrown causing them
to land further.
8
111
SPM
PRAKTIS PENGUKUHAN 8
Kertas 1
Arahan: Setiap soalan diikuti oleh empat pilihan jawapan, A, B, C dan D. Pilih jawapan yang terbaik.
Instructions: Each question is followed by four options A, B, C and D. Choose the best answer.
1 Rajah 1 menunjukkan suatu
jek hidraulik.
Diagram 1 shows a hydraulic
jack.
Daya/force
Beban/load
Cecair
Liquid
Omboh/Piston P
Luas permukaan
Surface area
= 0.05 m²
Omboh/Piston Q
Luas permukaan
Surface area
= 2 m²
Rajah 1/Diagram 1
Berapakah daya yang perlu
dikenakan ke atas omboh P
untuk mengimbangkan beban
2 000 N?
What force needs to be exerted
on piston P in order to balance a
2 000 N load?
A 50 N
B 200 N
C 500 N
D 80 000 N
KLON SPM 2005/2006/2009/2013/2014
BAB
8
2 Antara alat yang berikut,
yang manakah beroperasi
berdasarkan prinsip Pascal?
Which of the following equipment
operates based on the Pascal’s
principle?
A Jek kereta
Car jack
B Pam turas
Filter pump
C Enjin petrol
Petrol engine
D Penyembur racun serangga
Insecticide spray
3 Antara pernyataan yang berikut,
yang manakah menerangkan
prinsip Pascal?
Which
of
the
following
statements explains the Pascal's
principle?
A Tekanan
dalam
cecair
bergantung kepada jenis
bekas
Pressure in liquid depends on
the type of container
B Tekanan yang dikenakan
pada cecair dipindahkan
secara seragam ke semua
arah
Pressure applied to liquid
is transferred equally to all
directions
C Tekanan bertambah apabila
luas
permukaan
yang
ditindak bertambah
Pressure increases as the
surface area acted on increases
D Tekanan bertindak ke atas
pada arah yang bertentangan
dengan daya graviti
Pressure acts upwards in
the opposite direction of the
gravitational force
4 Rajah 2 menunjukkan aliran
udara melalui satu aerofoil.
Diagram 2 shows the air flow
over an aerofoil.
aerofoil
R
S
Rajah 2/Diagram 2
Antara kedudukan P, Q, R dan
S, yang manakah mengalami
tekanan udara paling rendah
dan paling tinggi?
Which of the areas, P, Q, R or S,
experiences the lowest and the
highest air pressure?
Paling rendah Paling tinggi
Lowest
Highest
A
P
R
B
Q
S
C
R
P
D
S
Q
KLON SPM 2001
112
Aliran
udara
Air flow
A
C
B
Rajah 3/Diagram 3
Antara titik A, B, C atau
D, yang manakah tekanan
udaranya adalah paling tinggi?
Which of the points, A, B, C or
D, experiences the highest air
pressure?
6 Rajah
4
menunjukkan
pengaliran air melalui satu
tiub Venturi.
Diagram 4 shows water flow
through a Venturi tube.
Arah aliran
air
Direction
of water
flow
P
Q
R
Rajah 4/Diagram 4
Q
P
5 Rajah 3 menunjukkan satu
tiub Bernoulli.
Diagram 3 shows a Bernoulli’s
tube.
D
Antara
pernyataan
yang
berikut, yang manakah benar?
Which of the following statements
is/are correct?
I Tekanan air di Q paling
rendah/Water pressure at Q is
the lowest
II Air mengalir paling laju di
Q/The water flows the fastest
at Q
III Tekanan air di P paling
tinggi/Water pressure at P is
the highest
IV Air mengalir paling perlahan
di P/The water flows the
slowest at P
A I
B II
C II dan IV/II and IV
D I, II dan III/I, II and III
Kertas 2
Bahagian B/Section B
Arahan: Jawab semua soalan.
Instructions: Answer all the questions.
1 Rajah 1 menunjukkan susunan radas untuk mengkaji prinsip Bernoulli.
Diagram 1 shows the arrangement of apparatus to study Bernoulli’s principle.
Arah aliran udara
Direction of air flow
X
Y
Z
Air
Water
Rajah 1/Diagram 1
(a) Lengkapkan Rajah 1 untuk menunjukkan kenaikan aras air pada salur kaca X, Y dan Z.
Complete Diagram 1 by showing the water levels in glass tubes X, Y and Z.
[1 markah/1 mark]
(b) Salur kaca yang manakah yang mempunyai tekanan udara yang
Which glass tube has air pressure that is the
(i) paling tinggi?
highest?
X
(ii) paling rendah?
lowest?
Y
(c) Berikan satu alat mengaplikasikan prinsip ini.
Name one equipment that applies this principle.
Pam turas/Penyembur racun serangga
[2 markah/2 marks]
Filter pump/Insecticide sprayer
[1 markah/1 mark]
(d) Cadangkan satu eksperimen ringkas dalam makmal sekolah untuk menunjukkan prinsip Bernoulli.
Suggest one simple experiment in your school laboratory to show Bernoulli’s principle.
Udara ditiup melalui dua keping kertas yang terpisah. Kedua-dua kepingan kertas akan terlekat bersama.
Air is blown through two pieces of paper that are held apart. Both pieces of paper will stick together.
[2 markah/2 marks]
113
BAB
[Jawapan Murid/Student's Answer]
8
Bahagian C/Section C
2 Prinsip Bernoulli yang menghubungkaitkan halaju bendalir dan tekanan banyak diaplikasikan dalam
kehidupan harian.
Bernoulli's principle relates the fluid velocity and pressure is widely applied in everyday life.
(a) Berikan penjelasan secara ringkas tentang prinsip Bernoulli.
Give brief explanation about Bernoulli’s principle.
[2 markah/2 marks]
(b) Prinsip Bernoulli diaplikasikan dalam penerbangan pesawat. Terangkan penerbangan pesawat berdasarkan
prinsip tersebut.
The Bernoulli’s principle is applied in the flight of aircrafts. Explain aircraft flight based on Bernoulli’s
principle.
[4 markah/4 marks]
(c) Seorang murid hendak membina sebuah model penyembur racun serangga daripada bahan dan radas
yang dibekalkan di bawah.
A student wants to build a model of an insecticide spray from the materials and apparatus provided below.
• Air
Water
• Bikar
Beaker
• Dua penyedut minuman
Two straws
Praktis
SPM
Dengan hanya menggunakan bahan dan radas di atas, cadangkan bagaimana murid itu boleh membina
sebuah model penyembur racun serangga.
With only using the materials and apparatus above, explain how the student can build a model of an insecticide
spray.
Jawapan anda mestilah mengandungi aspek-aspek yang berikut:
Your answer should be based on the following aspects:
(i) Prinsip sains yang digunakan
Scientific principle used
(ii) Langkah-langkah yang perlu diambil
The steps that need to be taken
(iii) Satu rajah berlabel untuk menyokong penjelasan anda
A labelled diagram to support your explanation
[6 markah/6 marks]
BAB
8
114