Konsep-konsep dan hukum-hukum Fizik · PDF filesains yang mempunyai skala piawai. ... Pecutan, a Pecutan ialah kadar perubahan halaju terhadap masa. Pecutan merupakan kuantiti vektor

TAKRIFAN & HUKUM-HUKUM FIZIK Page 1 of 15

Edited by 大 Mok & Adrian Foo © Copyright reserved

Bab

Konsep-konsep dan hukum-hukum Fizik

Pengertian

Bab

1 –

Pen

gert

ian

kep

ad

a

Fiz

ik

Fizik Fizik ialah satu cabang sains yang mengkaji pelbagai fenomena alam sekeliling kita. Fenomena alam ialah kejadian semulajadi yang dapat diperhatikan melalui pelbagai deria manusia.

Pengukuran Pengukuran ialah proses menentukan nilai kuantiti fizik dengan menggunakan peralatan sains yang mempunyai skala piawai.

Kuantiti terbitan Kuantiti terbitan ialah gabungan kuantiti-kuantiti asas secara pendaraban atau pembahagian atau kedua-duanya.

Kepersisan Kepersisan ialah kebolehan alat mengukur sesuatu kuantiti secara konsisten dengan sedikit atau tiada sisihan relatif antara bacaan-bacaan yang diperolehinya.

Kejituan Kejituan pengukuran ialah betapa hampir sesuatu nilai pengukuran kepada nilai sebenar.

Kepekaan Kepekaan ialah kebolehan sesuatu alat mengesan perubahan kecil kuantiti fizik yang diukurnya.

Bab

2 –

Day

a d

an

Ge

raka

n

Kuantiti skalar Kuantiti skalar ialah kuantiti fizik yang mempunyai magnitud sahaja.

Kuantiti vektor Kuantiti vektor ialah kuantiti fizik yang mempunyai magnitud dan arah.

Kinematik Kinematik ialah kajian berkenaan dengan jenis pergerakan sesuatu objek tanpa merujuk kepada daya-daya yang menyebabkan gerakan objek itu.

Jarak Jarak gerakan sesuatu objek ialah jumlah panjang lintasan yang dilalui oleh objek itu. Jarak merupakan kuantiti skalar.

Sesaran, s Sesaran suatu objek dari satu titik rujukan, O ialah jarak objek itu dari titik O mengikut arah dari titik O ke objek itu. Sesaran merupakan kuantiti vektor.

vus 2

1t

2

2

1atuts

s = sesaran, u = halaju awal, v = halaju akhir, t = masa, a = pecutan

Laju Laju ialah kadar perubahan jarak terhadap masa. Laju merupakan kuantiti skalar.

Halaju, v Halaju ialah kadar perubahan jarak pada sesuatu arah tertentu. Halaju merupakan kuantiti vektor. v = u + at v2 = u2 + 2as s = sesaran, u = halaju awal, v = halaju akhir, t = masa, a = pecutan

Pecutan, a Pecutan ialah kadar perubahan halaju terhadap masa. Pecutan merupakan kuantiti vektor.

t

uva

a = pecutan, v = halaju akhir objek, u = halaju awal objek, t = masa

Dinamik Dinamik ialah kajian berkenaan dengan gerakan objek yang disebabkan oleh tindakan daya.

Inersia Inersia merupakan sifat semulajadi suatu objek yang cenderung untuk menentang sebarang perubahan keadaan asalnya, sama ada keadaan pegun atau keadaan bergerak.

Jisim, m Jisim ialah amaun atau kuantiti jirim yang terkandung dalam objek itu.

Hukum Gerakan Newton Pertama

Hukum Gerakan Newton Pertama menyatakan bahawa sesuatu objek akan kekal dalam keadaan asalnya, iaitu dalam keadaan pegun atau keadaan gerakan halaju seragam jika tiada daya luar bertindak ke atas objek tersebut.

Momentum Linear @ Momentum, p

Momentum linear atau momentum sesuatu objek diiktirafkan sebagai hasil darab jisim objek itu dengan halajunya. p = mv p = momentum, m = jisim objek, v = halaju objek

Prinsip keabadian momentum

Prinsip keabadiaan momentum menerangkan bahawa dalam suatu sistem yang terdiri daripada beberapa objek yang bertindak balas, jumlah momentum adalah malar jika tiada daya luar bertindak ke atas sistem itu.



Hukum Gerakan Newton Kedua

Hukum Gerakan Newton Kedua menyatakan bahawa kadar perubahan momentum adalah berkadar terus dengan daya paduan yang bertindak ke atas objek itu pada arah yang sama dengan arah tindakan daya paduan itu. F = ma F = Daya, m = jisim, a = pecutan

Impuls, Ft Impuls diiktirafkan sebagai perubahan momentum. Ft = mv – mu F = daya impuls, t = masa perlanggaran, m = jisim objek, v = halaju akhir objek, u = halaju awal objek.

Daya impuls, F Daya Impuls diiktirafkan sebagai kadar perubahan momentum terhadap masa tindakan yang singkat bagi sesuatu objek.

t

mumvF

F = daya impuls, t = masa perlanggaran, m = jisim objek, v = halaju akhir objek, u = halaju awal objek.

Daya graviti, g Semua objek di sekeliling kita ditarik ke arah bumi oleh daya graviti.

Jatuh bebas Suatu objek yang jatuh di bawah daya tarikan graviti dengan pecutan graviti, tanpa pengaruh daya-daya luar seperti rintangan dikatakan jatuh secara bebas atau jatuh bebas.

Berat, W Berat suatu objek ialah daya tarikan graviti ke atas objek itu. W = mg W = berat, m = jisim, g = pecutan graviti

Keseimbangan Daya Apabila beberapa daya bertindak ke atas sesuatu objek, keseimbangan daya berlaku jika paduan semua daya itu ialah sifar.

Hukum Gerakan Newton Ketiga

Hukum Gerakan Newton Ketiga menyatakan bahawa untuk setiap daya tindakan, terdapat satu daya tindak balas yang bermagnitud sama pada arah yang bertentangan.

Leraian daya Leraian daya ialah satu proses di mana satu daya tunggal boleh diuraikan kepada 2 komponen. Proses ini merupakan songsangan kepada prinsip paduan daya.

Kerja, W Kerja yang dilakukan oleh suatu objek yang malar untuk menggerakkan suatu jasad adalah sama dengan hasil darab magnitud sesaran dan komponen daya yang selari dengan arah sesaran itu. Kerja merupakan kuantiti skalar. W = Fs W = kerja, F = daya, s = sesaran

Tenaga, E Tenaga ialah keupayaan atau kebolehan suatu sistem untuk melakukan kerja.

Kuasa, P Kuasa ialah kadar melakukan kerja atau kadar pemindahan tenaga.

Tenaga keupayaan, E Tenaga keupayaan suatu jasad diiktirafkan sebagai tenaga yang dipunyai oleh jasad itu disebabkan oleh kedudukan atau keadaan jasad itu. 2 jenis tenaga keupayaan:

tenaga keupayaan graviti - disebabkan oleh ketinggian jasad itu . E = mgh E = t. keupayaan, m = jisim, g = pecutan graviti, h = ketinggian dari bumi

tenaga keupayaan kenyal - disebabkan oleh keadaaan jasad itu

FW2

1 x

W = kerja yang dilakukan, F = daya, x = pemanjangan spring

Tenaga kinetik, E Tenaga kinetik ialah tenaga yang diperoleh oleh suatu jasad apabila jasad itu bergerak.

2

2

1mvE

E = tenaga kinetik, m = jisim, v = halaju



Prinsip keabadian tenaga

Prinsip keabadiaan tenaga menyatakan bahawa tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahkan tetapi boleh berubah daripada satu bentuk ke bentuk yang lain.

Bab

3 –

Sif

at

Jir

im

Gerakan Brown Gerakan Brown bermaksud gerakan dalam arah yang berubah-ubah secara tidak tentu.

Pengembangan Pengembangan ialah pertambahan saiz atau isi padu pada suatu objek itu apabila dipanaskan.

Teori kinetik jirim Jirim terdiri daripada zarah-zarah seni.

Zarah-zarah itu sentiasa bergerak secara rawak.

Apabila suhu dinaikkan, zarah-zarah begerak dengan laju yang lebih tinggi.

Terdapat daya tarikan dan daya tolakan antara zarah. Daya tarikan bertindak apabila zarah-zarah dijauhkan. Daya tolakan bertindak apabila zarah-zarah dirapatkan.

Andaian lain bagi teori kinetik jirim:

Zarah-zarah ini mempunyai tenaga kinetik. Perlanggaran antara zarah-zarah gas adalah perlanggaran kenyal.

Ketumpatan, ρ Ketumpatan suatu bahan ialah jisim bagi satu unit isi padu bahan itu.

ρ = V

m

ρ = ketumpatan, m = jisim, V = isipadu

Kekenyalan Kekenyalan suatu bahan ialah kebolehan bahan itu untuk kembali ke bentuk dan saiz asalnya apabila daya yang dikenakan ke atasnya dialihkan.

Hukum Hooke Hukum Hooke menyatakan bahawa pemanjangan suatu bahan kenyal berubah secara langsung dengan daya regangan yang bertindak terhadapnya jika daya itu tidak melebihi had kekenyalan bahan itu.

Had kekenyalan Had kekenyalan (atau had kenyal) suatu spring ialah daya maksimum yang boleh dikenakan ke atas spring itu sebelum spring itu kehilangan sifat kekenyalannya. Jika daya regangan melebihi had ini, spring itu tidak akan kembali kepada panjang asalnya. F = kx F = daya, k = kekerasan spring, x = pemanjangan spring

Kekuatan Kekuatan suatu bahan ialah kebolehan bahan itu menahan suatu daya luar yang bertindak ke atasnya supaya tidak dipecahkan atau dipatahkan.

Kekuatan regangan suatu bahan ialah betapa besar daya regangan yang dikenakan ke atasnya untuk mematahkannya.

Kekuatan mampatan suatu bahan ialah betapa besar daya mampatan yang dikenakan ke atasnya untuk memecahkannya.

Ketegaran Ketegaran suatu bahan ialah kebolehan bahan itu menahan suatu daya luar yang bertindak ke atasnya tanpa mengubah bentuk atau saiz bahan itu.

Tegangan permukaan Tegangan permukaan merupakan satu sifat semula jadi cecair di mana terdapat daya yang bertindak di sepanjang permukaannya dan menyebabkan permukaan cecair itu bertindak seperti selapis kulit kenyal. Permukaan cecair sentiasa berada dalam keadaan yang tegang dan bertindak untuk mencapai luas permukaan yang minimum.

Daya lekitan Daya lekitan ialah daya tarikan antara molekul daripada jenis yang sama.

Daya lekatan Daya lekatan ialah daya tarikan antara molekul daripada jenis yang berlainan.

Tekanan, P Tekanan ditakrifkan sebagai daya yang bertindak secara normal per unit luas permukaan sentuhan.

A

FP

P = tekanan, F = daya, A = jumlah luas permukaan bersentuhan.

Tekanan dalam cecair bertindak dalam semua arah tanpa bergantung kepada saiz atau bentuk bekas.

Tekanan atmosfera ialah tekanan yang dikenakan oleh atmosfera ke atas permukaan bumi.



Prinsip Archimedes Prinsip Archimedes menyatakan bahawa apabila apabila suatu objek direndamkan sebahagiannya atau sepenuhnya di dalam suatu cecair, objek itu mengalami daya tujah ke atas yang sama dengan berat bendalir yang disesarkan. Prinsip Archimedes juga benar untuk objek di udara. Semua objek yang menyesarkan udara dan objek di udara juga mengalami daya tujah ke atas.

Prinsip Pascal Prinsip Pascal menyatakan bahawa tekanan yang dikenakan pada permukaan suatu cecair dalam bekas tertutup akan dipindah dengan seragam ke seluruh bahagian bendalir itu.

2

2

1

1

A

F

A

F

F = daya, A = luas

Prinsip Bernoulli Prinsip Bernoulli menyatakan bahawa apabila halaju bendalir bertambah, tekanan dalam bendalir itu berkurang.

Bab

4 –

Hab

a &

Ten

ag

a

Suhu, T Suhu ialah darjah kepanasan suatu objek.

Haba Haba ialah tenaga yang dipindah dari objek yang panas ke objek yang sejuk.

Keseimbangan terma Apabila 2 objek berada dalam keseimbangan terma, kadar bersih pemidahan tenaga antara 2 objek itu adalah sifar.

2 objek yang berada dalam keseimbangan terma mempunyai suhu yang sama.

Sifat termometri Sifat fzikal bahan yang berubah dengan suhu dikenali sebagai sifat termometri.

Muatan haba, C Suatu objek yang mempunyai muatan haba yang besar memerlukan kuantiti haba yang lebih besar untuk menaikkan suhunya sebanyak 1 0C. Q = Cθ Q = haba yang dibebaskan, θ = perubahan suhu, C = muatan haba Muatan haba suatu objek bergantung pada:

jisim, m

jenis bahan objek itu

suhu bahan objek itu, T

Muatan haba tentu, c Muatan haba tentu suatu bahan,

m

Qc ditakrifkan sebagai haba yang diperlukan untuk

menaikkan suhu sebanyak 10C bagi 1 kg bahan itu dan unitnya ialah J kg-1 0C-1.

Q = mcθ = Pt Q= mgh = 2

2

1mv (jika terdapat perubahan tenaga)

m

1 dan Q dan Qm

Q = haba yang dibebaskan, m = jisim objek, c = muatan haba tentu, θ = perubahan suhu, C = muatan haba, g = pecutan graviti, h = ketinggian dari bumi, v = halaju, P = kuasa peralatan elektrik, t = masa

Haba pendam Haba pendam ialah haba yang diserap atau haba yang dikeluarkan semasa perubahan keadaan jirim. Makna “pendam” dalam konteks haba pendam ialah penyerapan dan pengeluaran haba yang tidak ditunjukkan oleh perubahan suhu.

Haba pendam tentu, L Haba pendam tentu pelakuran suatu bahan ialah haba yang diperlukan untuk mengubah 1 kg bahan itu daripada pepejal kepada cecair pada suhu tetap.

Haba pendam tentu pengewapan suatu bahan ialah haba yang diperlukan untuk mengubah 1 kg bahan itu daripada cecair kepada gas pada suhu tetap.

Q = mL = Pt Q = kuantiti haba yang dibebaskan/diserap, m = jisim bahan, L = haba pendam tentu, P = kuasa peraatan elektrik, t = masa

C =

Q manakala, c =

m

Q maka, C = cm

Figure 1

Figure 2



Penyejatan Penyejatan ialah perubahan cecair kepada wap pada sebarang suhu yang lebih rendah daripada takat didih cecair itu secara berterusan dan melibatkan permukaan cecair sahaja. Kadar penyejatan bertambah jika:

luas permukaan bertambah

suhu cecair bertambah

kelembapan sekeliling berkurang

angin bertiup

tekanan udara berkurang

Pendidihan Pendidihan ialah perubahan pada keseluruhan bahagian cecair kepada gas pada takat didih cecair itu. Takat pendidihan bertambah jika:

bendasing dilarutkan ke dalam cecair

tekanan udara bertambah

Tekanan gas molekul gas sentiasa bergerak bebas rawak dengan laju yang tinggi.

gerakan molekul yang rawak menyebabkan dinding bekas dilanggar oleh molekul gas.

molekul yang berlanggar dinding bekas akan melantun balik dan mengalami perubahan momentum.

perubahan momentum ini menyebabkan satu daya dikenakan pada dinding bekas.

jumlah daya pada dinding bekas per unit luas permukaan ialah tekanan yang dikenakan oleh gas itu.

Hukum Boyle Hukum Boyle menyatakan bahawa bagi satu jisim gas yang tetap, tekanan gas itu adalah berkadar songsang dengan isi padunya jika suhu gas itu adalah tetap.

VP

1 , maka, P1V1 = P2V2

P = tekanan gas, V = isi padu gas

Hukum tekanan Hukum tekanan menyatakan bahawa bagi satu jisim gas yang tetap, tekanan gas itu berubah secara langsung dengan suhu mutlaknya jika isi padu gas itu adalah tetap.

TP , maka, 2

2

1

1

T

P

T

P

P = tekanan, T = suhu mutlak

Hukum Charles Hukum Charles menyatakan bahawa bagi satu jisim gas yang tetap, isi padu gas itu berubah secara langsung dengan suhu mutlaknya jika tekanan gas itu adalah tetap.

TV , maka, 2

2

1

1

T

V

T

V

Hukum gas semester

T

PV = pemalar

P = tekanan gas, V = isi padu gas, T = suhu mutlak

Bab

5 –

Cah

aya &

Pen

glih

ata

n

Pantulan cahaya Pantulan cahaya merupakan pembalikkan cahaya daripada suatu permukaan. Cahaya dipantul daripada suatu permukaan dapat dilihat. Pantulan seragam cahaya daripada permukaan cermin yang rata membentuk imej pada cermin. Imej tidak dihasilkan oleh sehelai kertas kerana permukaannya tidak rata menyebabkan pantulan cahaya tidak seragam.

Hukum pantulan cahaya

sudut pantulan adalah sentiasa sama dengan sudut tuju. sinar tuju, sinar pantulan, dan garis normal berada pada satah yang sama.

Titik fokus Titik di mana semua pantulan akan menumpu pada.

Panjang fokus Jarak di antara titik fokus dengan cermin / kanta.



Pembiasan cahaya Pembiasan cahaya ialah suatu fenomena di mana alur cahaya mengubah arahnya apabila merambat dari satu medium ke satu medium lain yang berlainan ketumpatan.

Cahaya merambat lebih perlahan dalam medium yang lebih tumpat. Oleh itu, dalam suatu medium lut sinar yang lebih tumpat, halaju cahaya menjadi perlahan. Perubahan kelajuan cahaya menyebabkan pembiasan cahaya berlaku.

Hukum pembiasan / Hukum Snell

Hukum pembiasan menyatakan bahawa apabila suatu sinar cahaya merambat dari satu medium ke medium yang lain,

sinar tuju, sinar pembiasan, dan garis normal terletak pada satah yang sama.

nisbah sin i kepada sin r adalah suatu pemalar, iaitu

r

i

sin

sin = pemalar

Indeks pembiasan Suatu ukuran yang menunjukkan banyaknya suatu sinar cahaya terbias apabila merambat melalui suatu medium dari vakum atau bahan lut cahaya.

Cd

D

v

c

r

in

sin

1

sin

sin

n = indeks pembiasan, i = sudut tuju, r = sudut terbias, c = laju cahaya dalam vakum, v = laju cahaya dalam medium, D = dalam nyata, d = dalam ketara, C = sudut genting indeks pembiasan:1. udara = 1.00

2. air = 1.33 3. perspek = 1.49 4. kaca = 1.48 – 1.96 5. intan = 2.42

Pantulan dalam penuh

Fenomena pantulan cahaya di permukaan dalam suatu medium ialah pantulan dalam penuh.

Sudut genting Sudut genting ditakrifkan sebagai sudut tuju apabila sudut penbiasan sama dengan 900 Syarat-syarat berlakunya pantulan dalam penuh:

sinar cahaya harus merambat dari medium yang lebih tumpat ke medium yang kurang tumpat.

sudut tuju lebih besar daripada sudut genting bagi 2 medium berkenaan.

Cn

sin

1

n = indeks pembiasan, C = sudut genting

Kanta cembung Kanta cembung adalah lebih tebal di pusat kantanya daripada sisi kanta, juga dipanggil kanta penumpu.

Kanta cekung Kanta cekung adalah lebih tebal di sisi kantanya daripada pusat kantanya, juga dipanggil kanta pencapah.

Kuasa kanta Kuasa kanta ditakrifkan sebagai songsangan panjang fokus.

fP

1

P = kuasa kanta, f = panjang fokus (diopter, D) kuasa kanta cembung adalah positif kuasa kanta cekung adalah negatif

Pembesaran linear, m Nisbah imej kepada tinggi objek disebut pembesaran linear

u

v

h

hm

o

i

fvu

111

m = pembesaran linear, hi = tinggi imej, ho = tinggi imej, v = jarak imej, u = jarak objek, f = jarak fokus



Bab

6 –

Gelo

mb

an

g

Getaran / ayunan Getaran atau ayunan ialah gerakan ulang-alik suatu sistem yang bergetar melalui lintasan yang tetap.

Muka gelombang Muka gelombang ialah garisan atau permukaan yang menyambungkan titik-titik yang bergerak pada fasa yang sama dan berjarak sama dari sumber yang sama. Muka gelombang sentiasa berserenjang dengan arah perambatan gelombang.

Gelombang melintang Gelombang melintang ialah gelombang yang mana zarah-zarah mediumnya bergetar pada arah yang berserenjang dengan arah perambatan gelombang.

Gelombang membujur Gelombang membujur ialah gelombang yang mana zarah-zarah mediumnya bergetar pada arah yang berselari dengan arah perambatan gelombang.

Amplitud Amplitud ialah sesaran maksimum suatu jasad dari kedudukan keseimbangannya.

Tempoh, T Masa yang diambil oleh suatu jasad untuk membuat satu ayunan atau getaran lengkap dikenali sebagai tempoh.

Bandul ringkas

g

lT 2

T = tempoh ayunan, l = panjang tali bandul, g = pecutan graviti

Spring berbeban

g

mT 2

T = tempoh ayunan, m = jisim, g = pecutan graviti

Frekuensi, f Frekuensi, f ialah bilangan getaran lengkap yang dibuat dalam 1 saat.

Tf

1

f = frekuensi, T = tempoh ayunan

Panjang gelombang, λ Panjang gelombang, λ ialah jarak di antara 2 titik berturutan yang mempunyai sesaran yang sama serta bergerak dalam arah yang sama. v = f λ v = halaju gelombang, f = frekuensi, λ = panjang gelombang

Pelembapan Suatu sistem dikatakan mengalami pelembapan jika amplitud getarannya semakin berkurang dengan masa. Geseran sistem itu dengan udara menyebabkan tenaga terlesap daripada sistem itu berbentuk haba.

Pelembapan luar – iaitu sistem kehilangan tenaga dalam bentuk haba disebabkan oleh daya geseran dari udara.

Pelembapan dalam – iaitu sistem kehilangan tenaga dalam bentuk haba disebabkan molekul-molekul sistem yang direnggang dan dimampat.

Frekuensi asli Frekuensi asli suatu sistem bergetar ialah frekuensi sistem itu bergetar secara bebas tanpa tindakan sebarang daya luar ke atasnya.

Resonans Resonans ialah suatu fenomena di mana suatu sistem dipaksa bergetar pada frekuensi aslinya dengan amplitud yang maksimum. Sistem ini berayun dengan amplitud maksimum kerana menerima tenaga yang maksimum daripada sistem luar yang memaksanya.

Pantulan gelombang Pantulan gelombang berlaku apabila gelombang tuju terkena suatu pemantul dan dibalikkan. Ciri-ciri gelombang yang dipantulkan:

Pantulan gelombang mematuhi hukum pantulan kerana sudut tuju adalah sama dengan sudut pantulan.

Panjang gelombang bagi gelombang tuju adalah sama dengan panjang gelombang bagi gelombang yang dipantul.

Frekuensi bagi gelombang tuju, gelombang pantulan, dan penggetar adalah sama.

Gelombang yang dipantulkan mempunyai magnitud halaju yang sama tetapi arah yang berlainan dengan gelombang.



Pembiasan gelombang

Pembiasan gelombang berlaku apabila arah perambatan gelombang tersebut berubah disebabkan oleh perubahan laju gelombang tersebut semasa merambat dari suatu medium ke suatu medium yang berlainan kedalaman. Ciri-ciri gelombang terbias:

Panjang gelombang bagi gelombang air di kawasan air dalam adalah lebih besar daripada panjang gelombang bagi gelombang air di kawasan cetek.

Frekuensi gelombang air di semua kawasan sama dengan frekuensi penggetar.

Magnitud halaju gelombang di kawasan air dalam adalah lebih besar daripada kawasan air cetek.

Gelombang terbias mendekati garis normal apabila merambat dari kawasan dalam ke kawasan cetek pada sudut tuju bukan sifar.

Gelombang air dibiaskan menjauhi garis normal apabila merambat dari kawasan cetek ke kawasan dalam.

Dalam pembiasan gelombang, frekuensi f tetap,

vf

maka 2

2

1

1

vv

v = halaju gelombang, λ = panjang gelombang

Belauan gelombang Belauan gelombang ialah penyebaran gelombang yang berlaku apabila gelombang merambat melalui satu celah atau halangan. Ciri-ciri gelombang terbelau:

Panjang gelombang tidak berubah.

Frekuensi gelombang air di semua kawasan sama dengan frekuensi penggetar.

Arah gerakan gelombang yang terbelau berubah.

Frekuensi dan panjang gelombang yang terbelau tidak berubah.

Bentuk gelombang terbelau berubah mengikut keadaan.

Faktor: 1. saiz gelombang celah. 2. panjang gelombang, λ.

Prinsip superposisi Prinsip superposisi menyatakan bahawa apabila 2 atau lebih gelombang merambat melalui suatu titik tertentu pada ketika yang sama, sesaran paduan pada titik itu adalah sama dengan jumlah secara vektor bagi sesaran setiap gelombang individu.

koheren 2 gelombang yang koheren mempunyai frekuensi yang sama dan fasa atau beza fasa yang sama.

Interferens Interferens ialah fenomena gelombang yang berlaku apabila dua lebih gelombang saling bertindih antara satu dengan yang lain.

Interferens membina

Apabila puncak / lembangan gelombang dari kedua-dua gelombang bertemu dan menghasilkan puncak / lembangan gelombang paduan dengan amplitud secara hasil tambah vektor. Interferens membina dikatakan berlaku.

D

ax

λ = panjang gelombang, a = jarak di antara 2 punca koheren, x = jarak pemisahan

Interferens memusnah

Apabila puncak gelombang dari satu punca bertemu dengan lembangan gelombang dari satu punca yang lain dan menghasilkan satu kawasan yang tenang. Interferens memusnah dikatakan berlaku.

Antinod Antinod ialah tempat interferens mebina berlaku.

Nod Nod ialah tempat interferens memusnah berlaku.

a

D x Garis antinod

Garis nod

Punca gelombang



Bunyi Bunyi ialah suatu bentuk tenaga yang bergerak dalam bentuk gelombang.

Gelombang bunyi Gelombang bunyi ialah suatu gelombang mekanikal yang memerlukan bahan atau medium untuk perambatan dan terhasil oleh sistem bergetar serta merupakan gelombang membujur.

Kenyaringan Kenyaringan ialah kekuatan not bunyi yang didengar. Bertambah jika:

amplitud gelombang bunyi bertambah tidak mengubah frekuensi bunyi.

Kelangsingan Kelangsingan ialah ketinggian not bunyi yang didengar. Bertambah jika:

frekuensi gelombang bertambah.

Kualiti Kualiti suatu not muzik bergantung kepada bentuk gelombang bunyi yang dihasilkan oleh alat muzik.

Not-not kalian Not-not kalian ialah gandaan frekuensi asas.

Gema Gema ialah pantulan gelombang dari permukaan keras.

Frekuensi audio Frekuensi audio ialah julat frekuensi yang boleh didengar oleh manusia, 20 Hz –20000 Hz.

Infrasonik Infrasonik ialah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi kurang daripada had pendengaran manusia, iaitu kurang daripada 20 Hz.

Ultrasonik Ultrasonik ialah gelombang bunyi yang mempunyai frekuensi lebih daripada had pendengaran manusia, lebih daripada 20000 Hz.

Sonar Sonar ialah suatu sistem pembunyian gema yang menggunakan gelombang ultrasonik untuk mengukur kedalaman laut dan mengesan objek-objek di dalam sungai.

2

tvd

d = kedalaman laut, v = halaju ultrasonik, t = masa antara pemancaran denyutan dengan penerimaan semula gelombang itu.

Polaroid Polaroid ialah sejenis bahan yang hanya membenarkan gelombagn cahaya melaluinya pada satu satah sahaja. Gelombang melintang yang melaluinya mengalami pengutuban.

Parutan belauan Parutan belauan ialah sekeping kaca nipis yang mempunyai banyak celah halus yang rapat dan selari serta sekata.

mN

d 2101

d = jarak pemisahan antara 2 celah, N = Bilangan celah per cm U = ungu, I = indigo, B = biru, H = hijau, K = kuning, O = oren, M = merah

sindn

n = nombor tertib belauan, λ = panjang gelombang cahaya, d = jarak pemisahan celah, θ = sudut belauan

Tertib

sifar

m = 0

Cahaya

putih

MOKHBIU

Spektrum

cahaya

MOKHBIU

Spektrum

cahaya

UIBHKOM

Spektrum

cahaya

UIBHKOM

Spektrum

cahaya

Tertib

pertama

m = 1

Tertib

kedua

m = 2

Tertib

pertama

m = 1

Tertib

kedua

m = 2



Gelombang elektromagnet

Gelombang elektromagnet terdiri daripada getaran medan magnet dan getaran medan elektrik yang saling berserenjang. 1. Sinar gama, γ – λ = 10-14 – 10-16 m

Dihasilkan dalam tindak balas nuklear seperti pembelahan nukleus Bertenaga tinggi dan mempunyai kuasa penembusan yang tinggi. Membunuh sel-sel kanser. Mensterilkan peralatan pembedahan. Mengawet makanan. Membunuh serangga perosak dalam bidang pertanian. Mengesan ketidaksempurnaan atau kehausan enjin kereta.

2. Sinar–X – λ = 10-11 – 10-8 m

Dihasilkan dalam tiub sinar–X apabila elektron berjalaju tinggi dihentikan oleh sasaran logam berat.

Bertenaga tinggi dan mempunyai kuasa penembusan yang tinggi. Mengesan kecacatan tulang dan tulang yang patah. (Sinar–X lembut) Menyiasat kecacatan struktur binaan dan bahagian dalaman sesuatu mesin atau enjin. Menyelidik struktur hablur dan menentukan unsur-unsur dalam suatu bahan. Memeriksa beg dan barangan penumpang di lapangan terbang.

(Sinar–X keras).



3. Sinar ultralembayung / ultraungu – λ = 10-10 – 10-7 m Dihasilkan oleh Matahari, lampu wap merkuri, dan jasad lampau panas. Boleh diserap oleh kaca dan lapisan ozon. Boleh menyebabkan tindak balas kimia, kebakaran kulit, dan kanser kulit. Merawat kulit jika disinar dengan keamatan yang sesuai untuk memperoleh

Vitamin D (panjang gelombang yang lebih pendek). Mengesan wang kertas palsu.

4. Cahaya nampak – λ = 4 10-7 – 8 10-7 m ( dari merah ke ungu )

Dihasilkan oleh Matahari, nyalaan mentol, tiub nyahcas, api, lampu iklan. Terdiri daripada 7 warna yang masing-masing mempunyai panjang gelombang

dan frekuensi yang berlainan. Membolehkan kita melihat objek di sekeliling dan mengambil gambar. Membolehkan tumbuhan hijau menjalankan proses fotosistesis. Cahaya melalui gentian optik digunakan untuk melihat keadaan tisu dan organ. Cahaya laser dalam gentian optik digunakan dalam sistem komunikasi.

5. Sinar inframerah – λ = 4 10-7 – 8 10-7 m

Dihasilkan oleh Matahari, pemanas, dan semua benda yang panas atau membara.

Merupakan sinaran haba. Boleh menyebabkan rasa paans. Digunakan dalam fisioterapi, bambar yang diambil dengan sinar ini digunakan

untuk menyiasat fungsi organ dalam badan. Gambar foto sinar inframerah yang diambil oleh satelit membekalkan maklumat

untuk penyiasatan.

6. Gelombang radio / mikro – λ = 10-3 – 103 m Dihasilkan oleh arus elektrik yang berayun pada arial pemancar dan cas-cas

bergetar. Boleh membawa maklumat seperti isyarat suara dan gambar. Penting dalam bidang telekomunikasi. Gelombang mikro digunakan:

Dalam komunikasi seperti satelit, radar, dan perhubungan telefon antarabangsa.

Sebagai radar pengesan bagi kapal, kapal terbang, dan misil. Untuk memasak makanan melalui ketuhar gelombang mikro.

Gelombang VHF dan UHF digunakan dalam sinaran radio dan televisyen. Gelombang pendek, sederhana dan panjang (SW, MW, dan LW) sesuai

digunakan: Untuk siaran radio tempatan kerana gelombang ini senang dibelaukan

mengelilingi halangan. Untuk siaran radio jarak jauh kerana gelombang ini dapat dipantulkan oleh

lapisan ionosfera dan tidak diganggu oleh cuaca buruk.



Modulasi Modulasi ialah suatu proses penggabungan isyarat audio ( isyarat maklumat ) seperti suara, muzik dan sebagainya dengan gelombang pembawa ( isyarat pembawa ).

Beza keupayaan, V Kerja yang dilakukan untuk memindahkan 1 unit cas(1 coulomb) dari satu titik ke titik yang lain dalam medan elektrik. 2 titik dalam medan elektrik kerja yang dilakukan 1 unit cas yang dipindahkan ATAU 2 titik dalam litar elektrik kuasa yang dipindahkan 1 unit arus yang mengalir

Arus elektrik, I Kadar Pengaliran Cas (Unit = Ampere). Charge (cas) is the quantity of electricity responsible for electric phenomena. It is defined as the product of current flow & the time. Unit is coulomb.

Rintangan, R Nisbah beza keupayaan, V, terhadap arus, I . Resistance is the physical property of an element or device that impedes the flow of current: it is represented by the symbol R. The unit is Ohm.

Hukum Ohm Hukum Ohm menyatakan bahawa beza keupayaan V, yang merentasi satu kondoktor logam berubah secara langsung dengan arus I, jika suhu dan sifat fizik lain adalah tetap. Ohm’s Law states that the voltage across a material is proportional to the current flow through it provided that the physical quantities (i.e.: temperature) are constant. Bahan yang berkenaan: Konduktor logam

Hubungan: IV maka, pemalarI

Vrintangan

I

VR

Syarat: Jika suhu dan sifat lain tetap V = beza keupayaan, I = Arus, R = rintangan

Bab

7 &

8 –

Ele

ktr

ik &

Ele

ktr

om

ag

net

& E

lektr

on

ik

Fenomena kesuperkonduksian

Fenomena kesuperkonduksian, iaitu rintangan elektrik tiba-tiba hilang apabila disejukkan ke suatu suhu genting tertentu oleh cecair penyejuk seperti cecair oleum.

Superkonduktor Bahan yang berkeupayaan membawa arus elektrik tanpa sebarang rintangan. Bahan ini berpotensi menjadi bahan industri penting pada masa depan. Keistimewaan: Mengalirkan arus tanpa rintangan dengan kehilangan tenaga yang minimum. Membatalkan medan magnet yang dikenakan.

Arus terus (Direct current)

Arus mantap yang mengalir dalam satu arah sahaja dalam suatu litar. It is a unidirectional current of constant magnitude. It is independent of time.

Arus ulang-alik (Alternating current)

Arus yang nilainya(magnitudnya) dan arah pengalirannya sentiasa berubah secara berkala terhadap masa. It is a function in which the signal has positive portion & negative current portion alternately. In our studies we normally refer alternating current as sinusoidal function which its function follows the sine equation for a particular frequency & amplitude.

Daya gerak elektrik(D.G.E) Electric Motion Force (E.M.F.)

Tenaga elektrik yang dibekalkan oleh sumber apabila 1 coulomb cas mengalir melaluinya dari satu terminal ke satu terminal yang lain. E = IR + Ir E = V + Ir E = V + v

E = D.G.E. V = beza keupayaan I = Arus

R = Rintangan luar (litar) r = rintangan dalam v = beza keupayaan dalam

Rintangan dalam Rintangan yang diberi oleh bahan kimia (elektrolit) di dalam bateri.

Medan lastik Daya yang tak seimbang dalam medan magnet yang terhasil akibat saling tindakan antara medan kekal dengan medan magnet yang dibentuk oleh konduktor lurus yang membawa arus.

IRV

Q

EV

V = beza keupayaan

I = Arus elektrik

R = Rintangan

E = kerja / tenaga

Q = cas yang dipindahkan



Peraturan genggaman tangan kanan

Ciri-ciri medan magnet hasil daripada dawai lurus yang membawa arus: Garis medan magnet adalah membulat. Medan yang menghampiri dawai adalah lebih kuat. Kekuatan magnet yang dihasilkan bergantung kepada saiz keratan dawai dan saiz

arus dalam dawai. Arah medan magnet akan disongsangkan jika arah arus disongsangkan, tetapi

corak medan kekal sama. Peraturan genggaman tangan kanan bagi dawai lurus: Ibu jari: arah arus Jari lain: arah medan magnet

Peraturan genggaman tangan kanan bagi solenoid: Ibu jari: arah kutub utara Jari lain: arah arus mengalir dalam solenoid

Hukum Lenz Hukum Lenz menyatakan bahawa arus aruhan yang terhasil sentiasa mengalir pada arah yang menentang perubahan fluks magnet yang menghasilkannya.

Hukum Faraday Hukum Faraday menyatakan bahawa magnitude D.G.E teraruh berubah secara langsung kepada kadar perubahan fluks magnet melaluisesuatu gegelung atau kadar fluks magnet dipotong.

Peraturan tangan kiri Fleming

Ibu jari: arah daya bertindak, motion Jari telunjuk: arah medan magnet ( dari selatan ke utara) , field Jari hantu: arah aliran arus (dari terminal positif ke terminal negatif), current Bagi motor dan ada punca seperti bateri Tenaga kinetik kepada tenaga mekanik

Peraturan tangan kanan Fleming

Ibu jari: arah gerakan dawai, motion Jari telunjuk: arah medan magnet ( dari selatan ke utara), field Jari hantu: arah aliran arus (dari terminal positif ke terminal negatif), current Bagi penjana dan tiada punca seperti bateri Tenaga mekanik kepada tenaga kinetik

Proses pendopan Sifat kekonduksian bahan semikonduktor juga dapat ditambah dengan memasukkan kuantiti kecil benda asing yang terkawal ke dalam kekisi hablur bahan semikonduktor. Proses ini dikenali sebagai pendopan.

Transistor Transistor merupakan suatu peranti elektronik yang bertindak sebagai perintangboleh ubah (transfer resister) yang dapat mengawal arus dan beza keupayaan dalam suatu litar elektronik. Tapak, B (base) Pengeluar, E (emitter) Pengumpul, C (collector)

Transformer Transfomer ialah suatu alat yang digunakan untuk meningkatkan dan menurunkan beza keupayaan suatu bekalan arus ulang-alik.

Get Logik Get logik ialah peranti elektronik yang mempunyai satu atau beberapa inout dan hanya satu output.

Medan elektrik Kawasan di mana cas yang berada di situ akan mengalami daya elektrik.

Kecekapan tenaga Pengurusan tenaga yang cekap & mengelakkan pengunaan tenaga yang berlebihan. Ini merangkumi menjalani aktiviti untuk meminimumkan pengunaan tenaga semasa melakukan sesuatu kerja.

Kera

dio

akti

fan

Radioisotop Radioisotop ialah atom-atom unsur itu yang mempunyai bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza.

Keradioaktifan Keradioaktifan ialah proses reputan nukleus yang tidak stabil dengan memancarkan sinaran radioaktif untuk menjadi stabil, misalnya zarah-α , zarah-β, dan sinar-γ.

Sinaran latar belakang

Sinaran latar belakang merupakan sinaran radiokatif yang wujud di Bumi (dalam jumlah yang kecil secara relatif), berasal dari sumber semula jadi dan bukan semula jadi serta dari sinaran kosmik. Contoh: Karbon –14 dihasilkan secara berterusan daripada nitragen –14 oleh hentaman

sinaran kosmik yang memasuki lapisan atmosfera dari angkasa lepas.

eCN 01

146

147 + tenaga

e01 = zarah beta, N14

7 = karbon –14, N147 = nitrogen –14



Bilangan latar belakang

Bilangan latar belakang merupakan pengukuran bagi sinaran latar belakang.

Pelakuran nukleus Percantuman 2 nukleus ringan untuk membentuk 1 nukleus yang lebih berat.

Contoh: tenagaHeHH 42

21

21

tenagaCHeHeHe

tenaganHeHH

126

42

42

42

10

42

31

21

H11 = Hidrogen

H21 = Deuterium = 2.014102 u.j.a.

H31 = Tritium = 3.016029 u.j.a.

He42 = zarah alfa (α ) = 4.002603 u.j.a.

n10 = Neutron = 1.0086649 u.j.a.

C126 = Karbon –12

Zarah – α = zarah alfa = He42

Zarah – β = zarah beta = e01

Sinar – γ = sinar gama

Pembelahan nukleus Pemecahan 1 nukleus berat kepada 2 nukleus ringan. Proses pemecahan nukleus berjisim besar (bila dihentam oleh neutron) kepada dua nukleus (jisim hampir sama) yang lebih ringan disertai dengan pembebasan tenaga.

Contoh: tenaganBrLaUnU 10

8535

14857

23692

10

23592 3

Pembelahan spontan Pembelahan nukleus yang berlaku secara semula jadi, iaitu tanpa bantuan agen luar. Ini boleh berlaku atas nukleus berat, seperti isotop uanium –238.

Pembelahan aruhan Pembelahan aruhan satu nukleus dijadikan tidak stabil secara buatan iaitu dengan dilanggar oleh zarah (sering kali neutron), yang kemudiannya diserap. Tidak semua nukleus yang dapat dibelah dengan cara ini, nukleus yang dapat berbuat demikian, contohnya uranium-235 dan plutonium-239 diterangkan sebagai fisile. Jika terdapat terlalu banyak nukleus yang fisile dalam suatu bahan, neutron yang dibebaskan melalui pembelahan aruhan, tindak balas berantai berlaku. Jika tidak dapat dikawal, letupan berlaku.

Reputan alfa, α Reputan alfa berlaku apabila suatu unsur radioaktif mereput dengan memancarkan zarah alfa ( α ).

tenagaHeXX AZ

AZ

42

42

contoh: tenagaHeThU 42

23490

23892

Reputan beta, β Reputan beta berlaku apabila suatu unsur radioaktif mereput dengan memancarkan zarah beta ( β ).

tenagaeXX AZ

AZ

011

contoh: epn 01

11

10

Reputan gama, γ Reputan gama berlaku apabila suatu unsur radioaktif mereput dengan memancarkan zarah gama (γ ).

Contoh: CoCo 6027

6027

ePoBi 01

21484

21483

Setengah hayat Masa yang diambil untuk kereaktifannya/ jisimnya berkurang menjadi setengah daripada nilai asalnya.

Jisim genting Jisim sampel uranium yang minimum untuk menyebabkan tindak balas berantai (satu siri pembelahan nukleus yang berterusan.)

Unit jisim atom (u.j.a.) Unit jisim atom ialah satu per dua belas daripada jisim satu atom karbon –12 ( C126 )

Radiologi Radiologi ialah kajian tentang keradioaktifan dan sinaran-X, terutamanya kegunaannya dalam bidang perubatan.

Radioterapi Radioterapi merupakan sejenis rawatan perubatan yang menggunakan sinaran radioaktif yang dipancarkan oleh radioisotop untuk memusnahkan sel malignan (sel kanser) dengan menggunakan sinaran dalam dos yang terkawal.



Pentarikhan radiokarbon / pentarikhan karbon

Merupakan cara mengira masa yang berlalu dari masa suau benda mati. Semua benda menerima sedikit karbon –14 (suatu radioisotop yang diserap dari amosfera) yang terus memancarkan sinaran selepas benda hidup mati. Separuh hayat karbon –14 = 5700 tahun.

Documents

Konsep-konsep dan hukum-hukum Fizik · PDF filesains yang mempunyai skala piawai. ... Pecutan, a Pecutan ialah kadar perubahan halaju terhadap masa. Pecutan merupakan kuantiti vektor