IT Phy F4 Topical Test 3 (BL).doc

50/2SULIT

NAMA: _______________________________________________ TINGKATAN: ______________

TOPICAL TEST 3: FORCE AND PRESSURE

UJIAN TOPIKAL 3: DAYA DAN TEKANAN

1Four different thumbtacks are pressing into a piece of wood with same force, F. Which of the following thumbtacks exerts the lowest pressure on the wood surface?

Empat paku tekan yang berlainan ditekan ke dalam kayu dengan daya yang sama, F. Antara paku tekan yang berikut, manakah mengenakan tekanan terendah ke atas permukaan kayu tersebut?

A

C

B

D

2Diagram 1 shows a prism with height 6 cm, length 8 cm, and width 20 cm. The weight of the prism is 20 N.

Rajah 1 menunjukkan sebuah prisma yang 6 cm tinggi, 8 cm panjang, dan 20 cm lebar. Berat prisma tersebut ialah 20 N.

Diagram 1 Rajah 1

What is the maximum pressure that can be exerted by the prism on the ground, in N cm2?

Berapakah tekanan maksimum yang prisma boleh kenakan ke atas lantai, dalam unit N cm2?

A0.10C0.42

B0.16D0.83

3A barometer is carried from the foot of mountain to the top of mountain. The level of mercury in barometer fell. Why does it happen?

Satu barometer dibawa dari kaki gunung ke atas puncak gunung. Aras merkuri dalam barometer menurun. Mengapakah kejadian ini berlaku?

AGravitational force has decreased

Daya graviti menurun

BTemperature of air has decreased

Suhu udara menurun

CPressure of air has decreased

Tekanan udara menurun

DPressure inside the barometer has increased

Tekanan udara dalam barometer meningkat.

4Diagram 2 shows a cylindrical object with height 15 cm and diameter 10 cm is placed on a table.

Rajah 2 menunjukkan sebuah objek yang berbentuk selinder dengan tinggi 15 cm dan diameter 10 cm diletakkan di atas sebuah meja.

Diagram 2 Rajah 2

Given that the density of the object is 5000 kg m3. What is the pressure that exerted by the object on the table, in N cm2?

Diberi ketumpatan objek tersebut ialah 5000 kgm3. Berapakah tekanan yang dikenakan oleh objek tersebut ke atas meja, dalam unit N cm2?

A0.05C0.64

B0.19D0.75

5Diagram 3 shows a water reservoir supply water to a house.

Rajah 3 menunjukkan sebuah tangki air membekalkan air ke sebuah rumah.

Diagram 3 Rajah 3

Given the density of water is 1000 kg m3. Calculate the pressure of the water supplied at point R, in Pa.

Diberi ketumpatan air ialah 1000 kgm3. Kirakan tekanan air yang dibekalkan pada titik R, dalam unit Pa.

A5.2 105C5.7 105

B5.3 105D6.3 105

6Diagram 4 shows a submarine travelling in the sea at level 20 m from its surface.

Rajah 4 menunjukkan sebuah kapal selam bergerak pada paras 20 m dalam permukaan laut.

Diagram 4 Rajah 4

Given the atmospheric pressure is 1.0 105 Pa and the density of sea water is 1 200 kg m3. What is the pressure exerted on the submarine, in kPa?

Diberi tekanan atmosfera ialah 1.0 105 Pa dan ketumpatan air laut ialah 1200 kg m3. Berapakah tekanan yang dikenakan ke atas kapal selam tersebut, dalam unit kPa?

A24C240

B140D340

7Diagram 5 shows a uniform cylinder cup which is filled with water.

Rajah 5 menunjukkan sebuah cawan berbentuk silinder yang sekata dan diisi dengan air.

Diagram 5 Rajah 5 The pressure exerted on the base of the cup increased when

Tekanan yang dikenakan ke atas tapak cawan meningkat apabila

Imore water is poured into the cup.

lebih air dituangkan ke dalam cawan tersebut.

IImore oil is poured into the cup.

lebih minyak dituangkan ke dalam cawan tersebut.

IIIwater is replaced by a denser liquid.

air digantikan dengan cecair yang berketumpatan lebih tinggi.

IVthe depth of the water in the cup is increased.

kedalaman air dalam cawan meningkat.

AI and II only

I dan II sahaja

BI and IV only

I dan IV sahaja

CII, III and IV only

II, III dan IV sahaja

DI, II, III and IV

I, II, III dan IV

8Diagram 6 shows a U-tube containing liquid P and liquid Q.

Rajah 6 menunjukkan sebuah tiub yang berbentuk U dan diisi dengan cecair P dan cecair Q.

Diagram 6 Rajah 6

What is the changing of the level of liquid P, h when more liquid Q is poured into the arm of the U-tube containing liquid P only?

Apakah perubahan paras cecair P, h apabila cecair Q dituangkan ke dalam bukaan tiub yang mengandungi cecair P sahaja?

ADecrease

Menurun

BIncrease

Meningkat

CNo change

Tiada perubahan

DIncrease then back to original level

Meningkat dan kemudian turun ke paras asal

9Diagram 7 shows a mercury barometer is used to measure atmospheric pressure.

Rajah 7 menunjukkan sebuah barometer merkuri digunakan untuk mengukur tekanan atmosfera.

Diagram 7 Rajah 7

What is the pressure at point P, in N cm2?

Berapakah tekanan pada titik P, dalam unit N cm2?atmospheric pressure = 75 cm Hg

tekanan atmosfera = 75 cm Hg

density of mercury = 13600 kg m3ketumpatan merkuri = 13600 kg m3g = 10 N kg1

A6.80 103

B1.02 105

C1.09 105

D1.31 105

10Diagram 8 shows a boat with a weight of 1200 N floating on water.

Rajah 8 menunjukkan sebuah sampan yang beratnya 1200 N berapung di atas air.

Diagram 8 Rajah 8

Which of the following statements is not true?

Antara pernyataan yang berikut , manakah tidak benar?

AThe buoyant force is equal to 1200 N.

Daya tujah ke atas adalah 1200 N.

BThe weight of water displaced is equal to 1200 N.

Berat air yang disesarkan adalah 1200 N.

CThe volume of boat is equal to the volume of water displaced.

Isi padu sampan adalah sama dengan isi padu air yang disesarkan.

DThe density of the boat is not necessary less than the density of the water.

Ketumpatan sampan tidak semestinya kurang daripada ketumpatan air tersebut.

11Diagram 9 shows a hydrometer is used to determine the density of a liquid.

Rajah 9 menunjukkan sebuah hidrometer digunakan untuk menentu ketumpatan bagi sesuatu cecair.

Diagram 9 Rajah 9

Which physical principle is the hydrometer based on?

Prinsip fizik yang manakah digunakan untuk menerangkan hidrometer?

ABoyles law

Hukum Boyle

BPascals principle

Prinsip Pascal

C Bernoullis principle

Prinsip Bernoulli

DArchimedess principle

Prinsip Archimedes

12Diagram 10 shows a hydraulic pump.

Rajah 10 menunjukkan sebuah pam hidraulik.

Diagram 10 Rajah 10

What is the mass of the load which can lifted up by a force, F = 100 N?

Berapakah jisim beban yang boleh dinaikkan oleh daya, F = 100 N?

A200 kgC500 kg

B300 kgD2 000 kg

13Diagram 11 shows a liquid in steady flow through a tube.

Rajah 11 menunjukkan cecair yang mengalir melalui sebatang tiub.

Diagram 11 Rajah 11

Which of the following graphs shows the variation of the liquid pressure, P flowing along the tube with distance, X from point O.

Antara graf yang berikut, manakah menunjukkan perubahan tekanan cecair, P yang mengalir sepanjang tiub dengan jarak, X dari point O.

A

B

C

D

14 Diagram 12 shows a manometer containing mercury of 13600 kg m3 is connected to a source of gas.

Rajah 12 menunjukkan sebuah manometer yang mengandungi merkuri yang ketumpatannya 13600 kg m3 disambung kepada suatu sumber gas.

Diagram 12 Rajah 12

Given the atmospheric pressure is 76 cm Hg. What is the pressure of the gas supply?

Diberi tekanan atmosfera ialah 76 cm Hg. Berapakah tekanan gas yang dibekalkan?

A1.63 104 PaC1.20 105 Pa

B1.13 105 PaD9.52 105 Pa

15Diagram 13 shows three identical capillary tubes containing air trapped by a drop of mercury. P1, P2 and P3 represent the pressure of trapped air inside each tube.

Rajah 13 menunjukkan tiga tiub kapilari yang mengandungi udara terperangkap oleh setitik merkuri. P1, P2, dan P3 mewakili tekanan bagi udara yang terperangkap di dalam tiub masing-masing.

Diagram 13 Rajah 13

Which of the following correctly relates P1, P2 and P3?

Antara yang berikut, manakah mengaitkan hubungan P1, P2, dan P3 dengan betul?

AP1 = P2 > P3

BP1 = P2 < P3

CP1< P3 < P2

DP1> P3 > P2

16Diagram 14 shows a U-tube containing liquid P and liquid Q.

Rajah 14 menunjukkan sebuah tiub berbentuk U yang mengandungi cecair P dan cecair Q.

Diagram 14 Rajah 14

Given the density of liquid P is 800 kg m3. Calculate the density of liquid Q, in kg m3.

Diberi ketumpatan cecair P ialah 800 kg m3. Kirakan ketumpatan cecair Q, dalam unit kg m3. A1360C5600

B4710D9520

17Diagram 15 shows a stone of weight 50 N is completely immersed in a fluid. The weight of the stone shown on the spring balance is 48 N.

Rajah 15 menunjukkan seketul batu yang berjisim 50 N direndamkan ke dalam sesuatu bendalir dengan sepenuhnya. Berat batu yang ditunjukkan pada neraca spring ialah 48 N.

Diagram 15 Rajah 15

Calculate the volume of the stone, in cm3.

(Density of the fluid is 2 100 kg m3)

Kirakan isi padu batu tersebut, dalam unit cm3.

(Ketumpatan bendalir tersebut ialah 2 100 kg m3)

A95C2290

B125D2380

18Which of the following pairs of devices is classified correctly according to its physical principle?

Antara pasangan radas yang berikut, manakah diklasifikasikan berdasarkan prinsip fizik dengan betul?

Pascals

PrinciplePrinsip

PascalArchimedes

principle

Prinsip

ArchimedesBernoulli

principle

Prinsip

Bernoulli

A

Ship

Kapal lautHydraulic jack

Jek hidraulikAerofoil

Aerofoil

B

Aerofoil

AerofoilSprayer

PenyemburCarburetor

Karburetor

C

Hydraulic jack

Jek hidraulikHydrometer

HidrometerSprayer

Penyembur

D

Hydraulic brake

Brek hidraulikShip

Kapal lautHydro-meter

Hidrometer

19Diagram 16 shows four cuboids P, Q, R and S floating on water surface.

Rajah 16 menunjukkan empat kuboid P, Q, R, dan S yang terapung di atas permukaan air.

Diagram 16 Rajah 16

Which of the following is the descending order for the density of object P, Q, R and S?

Antara yang berikut, manakah ialah ketumpatan objek P, Q, R, dan S dalam urutan menurun?

AP > Q > R > S

BQ > R > S > P

CR > P > S > Q

DP > S > R > Q

20Diagram 17 shows a mercury barometer exposed to atmospheric pressure of 76 cm Hg.

Rajah 17 menunjukkan barometer merkuri yang didedahkan kepada tekanan atmosfera 76 cm Hg.

Diagram 17 Rajah 17

Calculate the pressure of trapped air in the mercury barometer.

Kirakan tekanan udara yang terperangkap dalam barometer merkuri tersebut.

A16 cm HgC60 cm Hg

B20 cm HgD76 cm Hg

21Diagram 18 shows a hydraulic system. A force, F1 is exerted to the piston X. Cross-sectional area of piston Y is larger than piston X.

Rajah 18 menunjukkan sebuah sistem hidraulik. Daya, F1 dikenakan ke atas omboh X. Luas keratan rentas bagi omboh Y adalah lebih besar daripada omboh X.

Diagram 18 Rajah 18

Which of the following statements is true about the force, F2 exerted on piston Y?

Antara pernyataan yang berikut, manakah benar tentang daya, F2 yang dikenakan ke atas omboh Y?

AF2 F1

CF2 = F1

DF2 = F1

1

Diagram 1 Rajah 1

A glass tube of length 100 cm is fully filled with mercury. This tube is then inverted into a basin filled with mercury as shown in Diagram 1. The arrangement of apparatus is used as a simple barometer. This experiment is conducted at the sea level with atmospheric pressure of 76 cm Hg.

Satu tiub kaca yang berpanjang 100 cm adalah diisi penuh dengan merkuri. Tiub ini kemudian ditelangkupkan kepada satu besen yang diisikan dengan merkuri seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Susunan radas digunakan sebagai barometer yang ringkas. Eksperimen ini dijalankan di paras laut dengan tekanan atmosfera 76 cm Hg.

(a) Name the region labelled M.

Namakan kawasan yang berlabel M.

[1 mark / 1 markah]

(b)(i)What is the height, h of the mercury level?

Berapakah ketinggian, h bagi paras merkuri itu?

[1 mark / 1 markah]

(ii) Explain why the mercury in the glass tube does not sink to the basin.

Terangkan mengapa merkuri dalam tiub kaca itu tidak tenggelam ke dalam besen itu.

[1 mark / 1 markah]

(c)Predict what would happen to the mercury column if

Ramalkan apa akan terjadi kepada turus merkuri jika

(i)the barometer is brought to the peak of a mountain. Explain.

barometer itu dibawa ke satu puncak gunung. Terangkan.

[2 marks / 2 markah]

(ii)a little bit of water is introduced to the region M. Explain.

sedikit air dibawa masuk ke dalam kawasan M. Terangkan.


(d) If the mercury in the basin is replaced by water, this apparatus is not suitable to be used as barometer. Explain why.

Jika merkuri dalam besen itu digantikan dengan air, radas itu tidak sesuai digunakan sebagai barometer. Terangkan mengapa.


2Diagram 2.1 shows a cylinder which has a air-tight piston. The area of cross-section of the piston is 4.0 104 m2. A load, X of mass 1.0 kg is placed on top of the piston and the height of the air trapped in the cylinder is h as shown in Diagram 2.2.

(Neglect the mass of piston. Take atmospheric pressure = 1.00 105 N m2.)

Rajah 2.1 menunjukkan silinder yang mempunyai satu omboh kedap udara Kawasan keratan rentas omboh itu ialah 4.0 104. Satu pemberat, X, berjisim 1.0 kg diletakkan di puncak omboh itu dan ketinggian udara yang diperangkapkan dalam silinder itu ialah h, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.2.

(Abaikan jisim piston itu. Ambil tekanan atmosfera = 1.00 105 N m2.)

Diagram 2.1 Rajah 2.1Diagram 2.2 Rajah 2.2(a) Based on the kinetic theory of matter,

Berdasarkan teori kinetik jirim,

(i) what is the cause of the pressure acting on the inner wall of the cylinder and piston?

apakah yang menyebabkan tekanan bertindak ke atas dinding dalam silinder dan omboh itu?


(ii)explain what would happen to the pressure when the load is placed on the piston?

terangkan apa akan terjadi kepada tekanan apabila beban diletakkan di atas omboh itu?


(b)(i)Calculate the pressure on the surface of piston due to the load, X only.

Hitungkan tekanan ke atas permukaan omboh disebabkan oleh beban, X sahaja.


(ii)What is the air pressure of the trapped air?

Berapakah tekanan udara bagi udara yang diperangkapkan?


(c) (i)The clip on cylinder in Diagram 2.2 is open and then closed again rapidly. Piston will sink and then achieves a new equilibrium position above the clip. What is the pressure of the trapped air now?

Klip pada silinder dalam Rajah 2.2 dibuka dan ditutupkan semula dengan cepat. Omboh akan tenggelam dan kemudian mencapai kedudukan equilibrium di atas klip itu. Berapakah tekanan bagi udara yang diperangkapkan sekarang?

[1 mark / 1 markah]

(ii) The clip is further open. State the new position of the piston.

Injap itu dibuka semula. Nyatakan kedudukan baru bagi piston itu.

[1 mark / 1 markah]

3A uniform glass tube with one end enclosed has cross section area of 2.0 cm2 and has mass of 12.0 g is filled with lead shots. The tube filled with lead shots is placed into a basin containing water. The glass tube is allowed to float vertically in the water as shown in Diagram 3.

(Take density of water = 1.0 g cm3 )

Satu tiub kaca seragam dengan satu hujung tertutup yang mempunyai keratan rentas 2.0 cm2 dan jisim 12.0 g diisikan dengan butir plumbum. Tiub yang diisikan dengan butir plumbum itu diletakkan ke dalam besen yang mengandungi air. Tiub kaca itu dibiarkan terapung secara tegak dalam air seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.

(Ambil ketumpatan air = 1.0 g cm3)

Diagram 3 Rajah 3(a) The length of glass tube immersed in water is 10.0 cm.

Panjang tiub kaca direndamkan dalam air ialah 10.0 cm.

Calculate Hitungkan

(i)volume of water displaced, isi padu air yang tersesar,


(ii)weight of water displaced. berat air yang tersesar.


(b)(i)Write an equation in words to show the relationship between forces involved when the glass tube containing lead shots is floating in water.

Tuliskan satu persamaan dalam perkataan untuk menunjukkan hubungan antara daya yang terlibat apabila tiub kaca yang mengandungi butir plumbum itu terapung di atas air.


(ii)Calculate the mass of the lead shots.

Hitungkan jisim butir plumbum itu.


(c)The glass tube containing lead shots is then placed in a basin which contains coconut oil and the tube is allowed to float vertically.

Tiub kaca yang mengandungi butir plumbum itu kemudian diletakkan di satu besen yang mengandungi minyak kelapa dan tiub itu dibiarkan terapung secara tegak.

(i) Predict what would happen to the length of glass tube below the surface level of coconut oil.

Ramalkan apa akan terjadi kepada panjang tiub kaca itu di bawah permukaan paras minyak kelapa.

[1 mark / 1 markah]

(ii)Explain your answer.

Terangkan jawapan anda.

[1 mark / 1 markah]

(d)State one use for this arrangement of glass tube containing lead shots.

Nyatakan satu kegunaan bagi susunan tiub kaca itu yang mengandungi butir plumbum.

[1 mark / 1 markah]

4Diagram 4.1 shows a piece of paper hanging from a retort stand. When air flows from the nozzle of an air pump, the paper changes its position as shown in Diagram 4.2.

Rajah 4.1 menunjukkan sekeping kertas digantung pada satu kaki retort. Apabila udara dialirkan dari muncung pam udara, kedudukan kertas itu berubah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.2

Diagram4.1 Rajah 4.1Diagram 4.2 Rajah 4.2(a)Compare the position of the paper in Diagram 4.1 and Diagram 4.2.

Bandingkan kedudukan kertas itu dalam Rajah 4.1 dan Rajah 4.2.

[1 mark / 1 markah]

(b)P is a force that causes the paper to change its position. In the box X on Diagram 4.2, label the direction of P that acts on the paper.

P ialah satu daya yang menyebabkan kertas itu tukar kedudukkannya. Dalam kotak X di Rajah 4.2,labelkan arah P yang bertindak ke atas kertas itu.

[1 mark / 1 markah]

(c)Explain how P is produced.

Terangkan bagaimana P dihasilkan.


(d)(i)Compare to the position of the paper in Diagram 4.2, how does the position of the paper changes when the air flows faster?

Bandingkan kedudukan kertas itu dalam Rajah 4.2, bagaimana kertas itu bertukar kedudukannya apabila aliran udara lebih pantas?

[1 mark / 1 markah]

(ii)Give a reason for your answer in (d)(i).

Berikan satu sebab bagi jawapan anda dalam (d)(i).

[1 mark / 1 markah]

(e)Name the principle that causes the observation in Diagram 4.2.

Namakan prinsip yang menyebabkan pemerhatian dalam Rajah 4.2.

[1 mark / 1 markah]

(f)Name an instrument which uses the principle in (e).

Namakan satu alat yang menggunakan prinsip dalam (e).

[1 mark / 1 markah]

5Diagram 5 shows the arrangement of a hydraulic brake system of a vehicle. The cross section area of the main cylinder , front brake cylinder and the back brake cylinder are 2.5 104 m2, 6.0 104 m2 and 5.0 104 m2 respectively.

Rajah 5 menunjukkan susunan bagi satu sistem brek hidralik untuk sebuah kenderaan. Luas keratan rentas silinder utama, silinder brek hadapan dan silinder brek belakang itu masing-masing ialah 2.3 104 m2, 6.0 10 4 m2, dan 5.0 104 m2.

Diagram 5 Rajah 5(a) The brake pedal is pressed with a force of 10 N.

Injak brek ditekan dengan satu daya 10 N.

(i)State the relationship between the pressure of the brake fluid in front brake cylinder and the pressure of brake fluid in back brake cylinder.

Nyatakan hubungan antara tekanan bendalir brek dalam brek hadapan dan tekanan bendalir brek dalam silinder brek belakang.

[1 mark / 1 markah]

(ii)Calculate the force which acts on each of the front piston.

Hitungkan daya yang bertindak ke atas setiap omboh depan itu.


(b)Explain why bigger force is exerted on each front piston of brake cylinder than each back piston of the brake cylinder.

Terangkan mengapa daya yang lebih besar dikenakan ke atas setiap omboh depan daripada omboh belakang bagi silinder brek itu.


(c)This brake system is less effective if there are bubbles formed in the brake fluid. Explain why.

Sistem brek ini kurang berkesan jika terdapat gelembung terbentuk dalam bendalir brek itu. Terangkan mengapa.

[1 mark / 1 markah]

(d)Why is the cross section area of the left and right front piston of the brake cylinder must be the same.

Mengapakah luas keratan rentas omboh depan di kiri dan kanan dalam silinder brek itu mestilah sama?

[1mark / 1 markah]

6(a) Diagram 6.1 and Diagram 6.2 show a student pushes a glass rod into plasticine in two ways .

Rajah 6.1 dan Rajah 6.2 menunjukkan seorang pelajar menolak satu bongkah kayu ke dalam plastisin dengan dua cara.

Diagram 6.1 Rajah 6.1Diagram 6.2 Rajah 6.2

(i)If equal force is applied on the wooden block in each plasticine, compare the depth penetrated by the wooden block.

Jika daya yang sama dikenakan ke atas bongkah kayu itu dalam setiap plastisin, bandingkan kedalaman yang dimasuki oleh bongkah kayu.

[1 mark / 1 markah]

(ii)Explain your observation in 6(i).

Terangkan pemerhatian anda dalam 6(i).


(b) Diagram 6.3 shows a document bag.

Rajah 6.3 menunjukkan sebuah beg dokumen.

Diagram 6.3 Rajah 6.3 The surface area of the handle is broader. Explain why.

Luas permukaan pemegang itu adalah lebih lebar. Terangkan mengapa.

[1 mark / 1 markah]

7(a)A ship has Plimsoll line painted on its side to indicate the depth of ship in the sea. Density of sea water varies with the region and season. The density of fresh water is 1000 kg m3 and of sea water is 1050 kg m3

Sebuah kapal mempunyai garisan Plimsol dicatkan pada sisinya untuk menunjukkan kedalaman kapal dalam laut itu. Ketumpatan air laut berubah dengan kawasan dan musim. Ketumpatan air tawar ialah 1 000 kg m3 dan air laut ialah 1 050 kg m3.


Diagram 7.1 and 7.2 show the Plimsoll line at two regions.

Rajah 7.1 dan Rajah 7.2 menunjukkan garisan Plimsol di dua kawasan.

(i)What is meant by density?

Apakah yang dimaksudkan dengan ketumpatan?

[1 mark / 1 markah]

(ii) Using Diagram 7.1 and 7.2 , compare the levels of the ship and the volumes of water displaced by the ship and then deduce a physics concept.

Menggunakan Rajah 7.1 dan Rajah 7.2, bandingkan aras kapal dan isi padu air yang disesarkan oleh kapal itu dan kemudian menyimpulkan satu konsep fizik.


(iii)Name the physics principle that is related to 1(a)(ii).

Namakan prinsip fizik yang berkaitan dengan 1(a)(ii).

[1 mark / 1 markah]

(b)A submarine can sail on the sea surface and under the sea. Explain how a submarine on the sea surface submerges.

Sebuah kapal selam boleh belayar di atas permukaan laut dan di bawah laut. Terangkan bagaimana sebuah kapal selam di atas permukaan laut itu menenggelami.


(c)Diagram 7.3 shows the working principle of a hydrometer. The depth to which the hydrometer sinks depends on the density of the liquid.

Rajah 7.3 menunjukkan prinsip kerja bagi hidrometer. Kedalaman hidrometer menenggelami bergantung kepada ketumpatan cecair.

Diagram 7.3 Rajah 7.3 Explain how you would design a hydrometer that can determine a wide range of densities of liquid. Draw a diagram that shows the design of your hydrometer and in your explanation, include the following aspects:

Terangkan bagaimana anda akan mereka satu hidrometer yang boleh menentukan pelbagai jenis ketumpatan cecair. Lukiskan satu rajah yang menunjukkan penekaan hidrometer anda dan dalam penerangan anda, merangkumi aspek-aspek yang berikut:

(i) The stability of the hydrometer

Kestabilan hidrometer

(ii) The sensitivity of the hydrometer

Kepekaan hidrometer

(iii) The abilities to measure a wide range of densities of liquids

Kemampuan untuk mengukur pelbagai jenis ketumpatan cecair

(iv)The calibration of the hydrometer

Penentukuran hidrometer


8(a) Diagram 8.1 shows a cross-section of a wing of a moving plane. A lifting force is experienced on the wing.

Rajah 8.1 menunjukkan suatu keratan rentas sayap bagi sebuah kapal sedang bergerak. Sayap kapal terbang itu mengalami daya angkat.

Diagram 8.1 Rajah 8.1

(i)Name the shape of the cross-section of the wing shown in Diagram 8.1.

Namakan bentuk keratan rentas pada sayap yang ditunjukkan dalam Rajah 8.1.[1 mark / 1 markah]

(ii)Explain how the lifting force is produced.

Terangkan bagaimana daya angkat dihasilkan.


(b)Two ski jumpers ski down from a high location with the same starting velocity. Diagram 8.2 and 8.3 show the posture of the two ski jumpers at the initial stage. Diagram 8.4 and 8.5 show the postures of the ski jumpers in the air. They land on the ground at the same time.

Dua orang peluncur ski berlepas dengan halaju yang sama ketika menuruni satu lokasi yang tinggi. Rajah 8.2 dan Rajah 8.3 menunjukkan postur badan bagi dua orang peluncur ski itu semasa pada peringkat awal. Rajah 8.4 dan Rajah 8.5 menunjukkan postur badan dua peluncur semasa di udara. Mereka mendarat di permukaan tanah pada ketika yang sama.


Diagram 8.3 Rajah 8.3Diagram 8.5 Rajah 8.5 (i) Based on Diagram 8.2 and Diagram 8.3, compare the posture of the two ski jumpers at the initial stage.

Berdasarkan Rajah 8.2 dan Rajah 8.3, bandingkan postur badan pada peringkat awal bagi kedua-dua peluncur ski.

[1 mark / 1 markah]

(ii) Based on the Diagram 8.4 and 8.5, compare the landing distance of the two ski jumpers.

Berdasarkan Rajah 8.4 dan Rajah 8.5, bandingkan jarak mendarat bagi kedua-dua peluncur ski tersebut.

[1 mark / 1 markah]

(iii)Based on the Diagram 8.4 and 8.5, relate the lifting force to the landing distance.

Berdasarkan Rajah 8.4 dan Rajah 8.5, hubungkaitkan antara daya angkat dan jarak mendarat.[2 marks / 2 markah]

(iv)Name another sport which applies the same principle as the ski jumpers. Give reason for your choice.

Namakan satu sukan lain yang menggunakan prinsip yang sama seperti peluncur ski itu. Berikan sebab untuk pilihan anda.

[2 marks / 2 markah](c)Diagram 8.6 shows a sailboat.

Rajah 8.6 menunjukkan sebuah perahu layar.

Diagram 8.6 Rajah 8.6

Give suggestions to construct a sailboat which can sail faster. Using your knowledge on motion, forces and materials used. Your explanation must include the following aspects:

Berikan cadangan untuk membina sebuah perahu layar yang boleh melayar dengan lebih cepat. Dengan menggunakan pengetahuan anda tentang gerakan, daya dan bahan yang digunakan. Penerangan anda mestilah mengandungi aspek-aspek yang berikut:

(i)the shape of the board bentuk papan luncur

(ii) the surface of the board permukaan papan luncur

(iii) the material of the sailboat

bahan yang digunakan untuk perahu layar

(iv) material used for the board

bahan yang digunakan untuk papan luncur

(v) the size of the sail saiz layar


9Diagram 9.1 shows a glass is filled full with water and covered with card board. The glass is then quickly inverted.

Rajah 9.1 menunjukkan satu cawan diisikan penuh dengan air dan ditutup dengan kadbod. Cawan itu ditelangkupkan dengan cepat.

Diagram 9.1 Rajah 9.1(a)(i) Why is the water in the glass remains in the glass.

Mengapakah air dalam cawan itu masih ada dalam cawan itu?

[1 mark / 1 markah]

(ii)In the box P, indicate and label the direction of pressure stated in (a)(i).

Dalam kotak P, tunjuk dan labelkan arah bagi tekanan yang dinyatakan dalam (a)(i).

[1 mark / 1 markah]

(b)Diagram 9.2 and 9.3 show two barometers to measure gas pressures.

Dalam Rajah 9.2 dan Rajah 9.3 menunjukkan dua barometer untuk mengukurkan tekanan gas.

Diagram 9.2 Rajah 9.2Diagram 9.3 Rajah 9.3 Compare the height of the mercury level in both diagrams and relate the height with the appropriate pressure.

Bandingkan ketinggian bagi aras merkuri dalam kedua-dua rajah itu dan mengkaitkan ketinggian dengan tekanan yang sesuai.


(c)(i)If the trapped gas is removed from barometer in Diagram 9.2, what is represented by the height of the mercury column?

Jika gas yang diperangkapkan itu dialihkan keluar daripada barometer dalam Rajah 9.2, apakah yang diwakili oleh ketinggian turus merkuri?

[1 mark / 1 markah]

(ii) The instrument in (c)(i) can be used to measure altitude. Explain why.

Alat dalam (c)(i) boleh digunakan untuk mengukur altitud. Terangkan mengapa.

[1 mark / 1 markah]

(iii) Why is it not suitable to be used to measure altitude?

Mengapakah ia tidak sesuai digunakan untuk mengukur altitud?


(d) Barometer is used to measure pressure. You are asked to investigate the characteristics of barometer as shown in Table 1. Explain the suitability of each feature of barometer in Table 1 dan determine the most suitable barometer. Give reasons for your choice.

Barometer digunakan untuk mengukur tekanan. Anda diminta untuk menyiasat ciri-ciri barometer yang ditunjukkan dalam Jadual 1. Terangkan penyesuaian bagi setiap bahagian barometer dalam Jadual 1 dan tentukan barometer yang paling sesuai. Berikan sebab bagi pilihan anda.

Type of liquid

Jenis cecairDiameter of tube

Diameter tiubDensity/ kg m3ketumpatan/ kg m3Stick to glass wall

Lekat kepada dinding kacaColour

Warna

P

Big

Besar1 000

No

TidakTransparent

Lutsinar

Q

Small

Kecil2 000

Yes

YaOpaque

Legap

R

Big

Besar10 000

Yes

YaTransparent

Lutsinar

S

Small

Kecil13 600

No

TidakOpaque

Legap

Table 1 Jadual 1[10 marks / 10 markah]

1A student carries out an experiment to determine the density of a liquid. The apparatus set-up for this experiment is shown in Diagram 1.1.

Seorang pelajar menjalankan satu eksperimen untuk menentukan ketumpatan suatu cecair. Susunan radas bagi eksperimen ini ditunjukkan dalam Rajah 1.1.


The student starts the experiment by putting in some fine sand into the glass tube until it is 1.5 cm height.

He then places the glass tube which contains fine sand into a beaker fully filled with water and let it floats vertically in water. The thread is then adjusted so that it is at the water surface as shown in Diagram 1.2. The glass tube is removed from the beaker and measure the length lw, which is the length of the glass tube below the surface of water. Record the value of lw, in cm.

The glass tube containing fine sand is then placed in another beaker fully filled with liquid L and is allowed to float vertically. The position of the thread is changed so that it is at the same level as the surface of the liquid. The glass tube is removed from the beaker L and the length lL is measured in cm which is the length on the glass tube below the liquid surface.

The experiment is repeated by adding more fine sand into the glass tube. Each time an addition 1cm is added to obtain 5 set of readings of lw and lL.

Pelajar itu bermula eksperimen itu dengan meletakkan sebilangan pasir halus ke dalam tiub kaca sehingga ia menjadi 1.5 cm tinggi.

Kemudian, dia meletakkan tiub kaca yang mengandungi pasir halus itu dalam bikar yang diisikan penuh dengan air dan dibiarkan terapung secara tegak atas permukaan air seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.2. Tiub kaca itu dikeluarkan daripada bikar dan mengukur panjang lw, iaitu panjang tiub kaca yang di bawah permukaan air. Rekodkan nilai lw, dalam unit cm.

Kemudian, tiub kaca mengandungi pasir halus itu diletakkan dalam bikar lain yang diisikan penuh dengan cecair L dan dibiarkan terapung secara tegak. Kedudukan benang ditukarkan supaya ia pada aras yang sama seperti permukaan cecair itu. Tiub kaca dikeluarkan daripada bikar L dan panjang, lL diukur, dalam unit cm, iaitu panjang tiub kaca yang di bawah permukaan cecair.

Eksperimen itu diulangi dengan menambahkan pasir halus yang lebih banyak ke dalam tiub kaca itu. Setiap kali nenambah 1 cm pertambahan untuk mendapat 5 set bacaan lw dan lL.

(refer to page 47 rujuk kepada muka surat 47)(a)From the experiment described, identify:

Daripada eksperimen yang dihuraikan, kenal pastikan:

(i) The manipulated variable

Pemboleh ubah dimanipulasikan

[1 mark / 1 markah] (ii) The responding variable

Pemboleh ubah bergerak balas

[1 mark / 1 markah] (iii) The constant variable

Pemboleh ubah dimalarkan

[1 mark / 1 markah](b) (i)

Record the readings of lw and lL .

Rekodkan bacaan bagi lw dan lL.


(ii)Tabulate your results for all values of lw and lL in the space below .

Jadualkan bacaan bagi lw dan lL dalam ruang di bawah.


(c)On the graph paper , plot a graph of lw against lL .

Pada kertas graf itu, plotkan graf lw melawan lL.


(d)The density of liquid L is given by the formula :

Density = 1000 m where m = gradient of the graph

Determine the density of the liquid L.

Ketumpatan cecair L diberikan oleh formula:

Ketumpatan = 1 000 m di mana m = kecerunan graf

Tentukan ketumpatan cecair L.


(e)Based on your answer in 1(d), state the relationship between lw and lL.

Berdasarkan jawapan anda di 1(d), nyatakan hubungan antara lw dan lL.

[1 mark / 1 markah]

2Diagram 2 shows jets of water emitting from three different position on the side of a tin container fully filled with water.At P, the jet of water spurts out at the shortest distance while water jet spurts out at the longest distance at R.

Rajah 2 menunjukkan satu pancutan air memancutkan air daripada tiga kedudukan yang berlainan pada tepi bekas tin itu yang diisikan penuh dengan air. Di P, pancutan air yang dipancutkan keluar melalui jarak yang paling pendek manakala pancutan air yang dipancutkan keluar melalui jarak yang paling panjang di R.

Diagram 2 Rajah 2

Based on the information and observation:

Berdasarkan maklumat dan pemerhatian:

(a) State one suitable inference.

Nyatakan satu inferens yang sesuai.[1 mark / 1 markah]

(b) State one suitable hypothesis.

Nyatakan satu hipotesis yang sesuai.[1 mark / 1 markah]

(c)With the use of apparatus such as thistle funnel, manometer, coloured water, rubber tube, thin piece of rubber, tall jar, retort stand and metre ruler and other apparatus , describe one experiment to investigate the hypothesis stated in 2(b).

Dengan menggunakan radas seperti corong tisel, manometer, air berwarna, tiub getah, kepingan getah yang nipis, balang tinggi, kaki retort, huraikan satu eksperimen untuk menyiasat hipotesis yang dinyatakan dalam 2(b).

In your description, state clearly the following:

Dalam huraian anda, nyatakan yang berikut dengan jelas.

(i) The aim of the experiment.

Tujuan eksperimen.

(ii) The variable in the experiment.

Pemboleh ubah eksperimen.

(iii) The list of apparatus and materials.

Senarai radas dan bahan.

(iv) The arrangement of the apparatus.

Susunan radas.

(v) The procedure of the experiment which should include one method of controlling the manipulated variable and one method of measuring the responding variable.

Prosedur bagi eksperimen harus mengandungi satu kaedah untuk mengawal pemboleh ubah dimanipulasikan dan satu kaedah untuk mengukur pemboleh ubah bergerak balas.

(vi) The way you tabulate the data.

Cara anda menjadualkan data.

(vii) The way you analyse the data.

Cara anda menganalisis data.

[10 mark / 10 markah]

PAPER 2 KERTAS 2

Section A Bahagian A

PAPER 3 KERTAS 3

Section B Bahagian B

Section A Bahagian A

Section C Bahagian C

Section B Bahagian B

6

SULIT Navision (M) Sdn. Bhd. (690640-P)

38

SULIT

_1329568370.unknown

Documents

IT Phy F4 Topical Test 3 (BL).doc