BAB

8

Daya dan TekananForce and Pressure

Konsep PENTINGIMPORTANT concepts

8BIDANGPEMBELAJARAN

BA

B

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.

TEMA 3: Tenaga dan Kelestarian Hidup

DAYA DAN TEKANAN

FORCE AND PRESSURE

Konsep tekanan dalam bendalir dalam sistem tertutupThe concept of pressure in fluid in a closed system

Aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan harian seperti sistem hidraulik.The application of Pascal principle in everyday life such as hydraulic system

Perkaitan antara halaju bendalir dengan tekanan (prinsip Bernoulli)The relationship between the speed of fluid and pressure (Bernouli’s principle)

Peralatan Pascal menggunakan Prinsip Pascal Pascal instruments using Pascal principle

100

NOTA BESTARI

Prinsip Pascal 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.

Prinsip Bernoulli 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.

Pascal’s principle 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

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

BAB

8

101

Tarikh:

EKSPERIMENBERPANDU Penemuan

Inkuiri

PBD8.1

Standard Kandungan8.1 Tekanan dalam bendalir

Kesan pemindahan tekanan oleh cecair (Prinsip Pascal)The effect of transmission of pressure in liquids (Pascal’s principle)

KBATKBAT

Mengkaji kesan pemindahan tekanan oleh cecairTo study the effect of transmission of pressure in liquids

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

Omboh besarBig piston

Pengapit retortRetort clamp

Picagari kecilSmall syringe

Omboh kecilSmall piston

AirWater

Salur getahRubber tubing

Picagari besarLarge syringe

Pengapit retortRetort clamp

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.

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)

1 Nyatakan satu inferens yang dapat dibuat berdasarkan pemerhatian anda. TP2

State one inference that can be made based on your observation.

Tekanan dipindahkan ke seluruh cecair dalam semua arah secara seragam .Pressure 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 increases , the mass of the weight on

the large piston increases .

Tujuan

Bahan danRadas

Prosedur

Keputusan

Perbincangan

Buku teks m/s 222 – 230

BAB

8

102

3

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 BernoulliBernoulli’s principle

Prinsip ArchimedesArchimedes’ principle

✓Prinsip PascalPascal’s principle

4 Nyatakan definisi secara operasi bagi prinsip Pascal.State the operational definition for the Pascal’s principle. TP4/KBAT

Prinsip Pascal ialah prinsip yang menyebabkan pemindahan tekanan

melalui air dari omboh kecil ke omboh besar .

The Pascal’s principle is the principle that causes the transmission of pressure

through water from the small piston to the large piston.

5 Tandakan ( ✓ ) aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan harian. TP1Tick ( ✓ ) the application of the Pascal’s principle in daily life.

✓ ✓ ✓

Jek keretaCar jack

JentolakBulldozer

Kapal selamSubmarine

Lori pengangkut sampahGarbage 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.

Luas permukaanomboh kecil XSurface area ofsmall piston XA² = 0.01 m²

Luas permukaanomboh besar YSurface area oflarge piston YA¹ = 2.5 m²

MinyakOil

Beban, F¹ Load

Daya/Force, F² = 30 N F1

A1 = F2

A2

Penyelesaian/Solution: F12.5

= 300.01

F1 = 30 × 2.50.01

= 7 500 N

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 hidraulik, penekan hidraulik dan brek hidraulik.

Hydraulic jack , hydraulic press and hydraulic brake .

Apabila daya dikenakan pada omboh kecil, tekanan yang terhasil dalam bendalir

akan dipindahkan dengan nilai yang sama ke omboh besar.

When a force is applied on the small piston, the pressure produced in fluids will be

transmitted with the same value to the larger piston.

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.

AirWater

OmbohditekanPiston ispushed

Kesimpulan

Praktis Kendiri

BAB

8

103

Tarikh:

AKTIVITIPERBINCANGAN Kontekstual

PBD8.2 Aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan harian Application of Pascal’s principle in everyday life

Pilih perkataan yang betul tentang aplikasi prinsip Pascal dalam kehidupan harian. TP2

Choose the correct words about the application of Pascal’s principle in everyday life.

1 Sistem jet hidraulik/Hydraulic jack system

BebanLoad

Injap X/valve X Injap Y/valve Y

OmbohKecilSmallPiston

Omboh besarBig piston

CecairLiquid

Injap pelepasRelease valve

Tekanan atmosferaAtmospheric Pressure

Pangsi/pivot

Air mengalir balikKe takunganWater �ows back Into the reservoir

TakunganCecairLiquidReservoir

P

R

Q

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.

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).

2 Sistem brek hidraulik Hydraulic brake system

Omboh kecilSmall piston

Omboh kecilSmall piston

Minyak brekBrake oil

Silinder indukMaster cylinder

Injak brekBrake pedal

Tayar hadapanFront wheel

Gelendung brekBrake drum

Tayar belakangBack wheel

Ladam brekBrake shoes

Ladam brekBrake shoes

Cakera logamMetal disc

K

L M

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).

Buku teks m/s 222 – 230

BAB

8

104

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

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.

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.

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.

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.

KerusiChair

KonsolConsule

SilinderCylinder

Injap solenoidSolenoid valves

Pam hidraulikHydraulic pump

Tangki minyakOil tank

Motor elektrikElectric motor

S

UV

T

BAB

8

105

Tarikh:

EKSPERIMENINKUIRI Penemuan

Inkuiri

PBD8.3 Prinsip Bernoulli

Bernoulli’s principle

2010 BHG. A, S4(d)

Mengkaji kesan-kesan prinsip Bernoulli/To study the effects of Bernoulli’s principle

Bola ping pong, dua helai kertas, penyedut minuman, air, bikar, pengering rambutPing-pong ball, two sheets of paper, drinking straw, water, beaker, hair dryer

Jalankan aktiviti-aktiviti yang berikut. Kemudian, rekodkan pemerhatian anda dan berikan inferens./Carry out the following activities. Then, record your observations and give inferences.

Tujuan

Bahan danRadas

Prosedur

AktivitiActivity

Pemerhatian dan inferensObservation and inference

1

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.

Bola ping pong tidak jatuh .

The ping-pong ball does not fall .

Inferens/Inference:Pergerakan udara yang laju menghasilkan kawasan

bertekanan rendah . Tekanan di sekeliling yang

lebih tinggi mengekalkan kedudukan bola ping pong.

Fast air movement produces an area of low pressure. The air pressure of the surroundings that is

higher maintains the position of the ping-pong ball.

2

Kertas/Paper

Tiup udara dengan perlahan-lahan diikuti tiupan yang kuat melalui dua helai kertas.

Blow air softly and then strongly through two sheets of paper.

Dua helai kertas itu melekat antara satu dengan yang lain.

The two sheets of paper stick onto one another.Inferens/Inference:Pergerakan udara yang laju antara kertas

menghasilkan kawasan tekanan rendah . Tekanan

udara di luar yang lebih tinggi menekan ke atas kedua-dua kertas itu.Fast air movement between the sheets of paper produces

an area of low pressure. Air pressure outside

which is higher , presses against the two sheets of paper.

3

• 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.

Titisan air terpercik keluar.Water droplets splash out.Inferens/Inference:Pergerakan udara yang laju menghasilkan satu

kawasan tekanan rendah di X. Tekanan udara

yang lebih tinggi di permukaan air menolak

air ke atas melalui penyedut minuman. Air dipecahkan menjadi titisan air kecil oleh udara yang bergerak laju.

Fast moving air produces an area of low pressure

at X. The higher air pressure at the water surface

pushes the water upwards through the drinking straw. The water is broken into small droplets of water by the fast moving air.

UdaraAir

X

Penyedut minumanDrinking straw

AirWater

Bola ping pongPing-pong ball

Buku teks m/s 222 – 230

BAB

8

106

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 than the pressure of a stationary fluid.

2 Tandakan ( ✓ ) radas yang menggunakan prinsip Bernoulli. TP1

Tick ( ✓ ) the apparatus applying Bernoulli’s principle.

Penyembur racun seranggaInsecticide spray

Penunu BunsenBunsen burner

Neraca tuasLever balance

3 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 BernoulliBernoulli’s principle

Prinsip ArchimedesArchimedes’ principle

Prinsip hidraulikHydraulic 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 tinggi , tekanan udara di atas permukaan

bumbung adalah lebih rendah daripada tekanan udara di bahagian bawahnya. Hal ini menyebabkan bumbung diterbangkan.

When the speed of the wind is high , the air pressure above the surface of the roof is lower than that underneath it. This causes the roof to blow off.

Cadangan/Suggestion:

Elak tinggalkan ruang di bawah jubin bumbung supaya tiada perbezaan tekanan 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.

A lower pressure is produced if the fluid moves faster.

Perbincangan

✓ ✓

Kesimpulan

Video BAB

8

107

Tarikh:

EKSPERIMENINKUIRI Penemuan

Inkuiri

PBD8.4 Hubung kait antara halaju bendalir dengan tekanan

Relationship between fluid velocity and pressure

2010 BHG. A, S4(a) – (c)

Menerangkan prinsip Bernoulli dengan menggunakan tiub VenturiTo explain Bernoulli’s principle using Venturi tubes

Air pili, tiub Venturi, salur getah, klipTap water, Venturi tubes, rubber hose, clips

Air masuk

Water in

P

A

Q R

Air keluar

Water out

B

X Y Z

Air keluar

Water out

Air masuk

Water in

T/H R/L

T/H R/L

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.

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 lower than the pressure produced in tube P.

(b) Tiub Bernoulli B/Bernoulli tube B

Tekanan yang terhasil di dalam tiub Y adalah lebih rendah berbanding

dengan tekanan yang terhasil dalam tiub X.

The pressure produced in tube Y is lower than the pressure produced in tube X.

Tujuan

Bahan danRadas

Prosedur

Perbincangan

Buku teks m/s 222 – 230

BAB

8

108

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

Semakin kecil diameter tiub kaca, semakin tinggi halaju pergerakan bendalir.

The smaller the diameter of the glass tube, the higher the velocity (speed) of the fluid motion.

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.

Semakin tinggi halaju pergerakan bendalir, semakin rendah 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) Udaramasuk

Air in

Udarakeluar

Air outT/H R/L

(b) UdaramasukAir in

UdarakeluarAir out

R/L

T/H

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 prinsip yang menyebabkan aras air yang berbeza di dalam tiub.

Bernoulli’s principle is the principle that causes different levels of water in the tubes.

Tekanan yang terhasil adalah rendah pada bahagian air yang mengalir dengan laju.

The pressure produced is low at the parts where water flows fast.

Kesimpulan

Galeri InfoGaleri InfoTekanan 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.

Nota Ekstra

BAB

8

109

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.

K

ML

Arah gerakan

Direction ofmotion

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)?

Supaya pengaliran udara lebih laju di bahagian atas sayap berbanding dengan bahagian

bawah sayap.

So that the flow of air is faster at the top part of the wings than at the bottom part of the wings.

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? TP1

L

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

4 (a) Apakah daya yang terbentuk pada L yang menolak pesawat udara ke atas? TP1

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)? TP1

What causes the formation of the force in 4(a)?

Perbezaan tekanan .

The pressure 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. TP1

Name the principle involved in the flight of an aircraft.Prinsip Bernoulli/Bernoulli’s principle

Praktis Kendiri

Tarikh:

AKTIVITIPERBINCANGAN Sivik

PBD 8.5 Aplikasi prinsip Bernoulli dalam pesawat udaraApplication of Bernoulli’s principle in aircraft

Buku teks m/s 222 – 230

BAB

8

110

Tarikh:

AKTIVITIPERBINCANGAN Kontekstual

PBD 8.6 Aplikasi prinsip Bernoulli dalam kehidupan harianApplication of Bernoulli’s principle in everyday life

Pilih perkataan yang betul tentang aplikasi Prinsip Bernoulli dalam kehidupan harian. TP2

Choose the correct words about the application of Bernoulli’s Principle in everyday life.

1 Prinsip gerakan helikopter dan dronMotion principle of a helicopter and drone

Apabila rotor berputar, daya (tujah, angkat) terhasil disebabkan oleh perubahan (tekanan, ketumpatan) di bahagian atas dan bawah rotor. Hal ini menyebabkan helikopter atau dron naik 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 menghasilkan kawasan bertekanan (rendah, tinggi) di sekeliling jet. Tekanan udara luar 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 (lower, hingher) air pressure outside forces air into the Bunsen burner.

3 Garisan keselamatan di tepi landasan stesen keretapiThe safety line beside the railway station

Apabila keretapi bergerak laju, kawasan 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.

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.

RotorRotor

Daya angkatLift force

Daya angkatLift force

CerobongBarrelLubang udara

Air hole

JetJet

Buku teks m/s 222 – 230

BAB

8

111

Kertas 1

PRAKTIS PENGUKUHAN 8SPM

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.

Omboh/Piston PLuas permukaanSurface area= 0.05 m²

Omboh/Piston QLuas permukaanSurface area= 2 m²

CecairLiquid

Beban/loadDaya/force

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 ND 80 000 N

KLON SPM 2005/2006/2009/2013/2014

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 jackB Pam turas

Filter pumpC Enjin petrol

Petrol engineD 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 bekasPressure in liquid depends on the type of container

B Tekanan yang dikenakan pada cecair dipindahkan secara seragam ke semua arahPressure applied to liquid is transferred equally to all directions

C Tekanan bertambah apabila luas permukaan yang ditindak bertambahPressure increases as the surface area acted on increases

D Tekanan bertindak ke atas pada arah yang bertentangan dengan daya gravitiPressure 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.

Q

S

RP

aerofoil

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 tinggiLowest Highest

A P RB Q SC R PD S Q

KLON SPM 2001

5 Rajah 3 menunjukkan satu tiub Bernoulli.Diagram 3 shows a Bernoulli’s tube.

A B C

DAliran udaraAir flow

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.

P QR

Arah aliranairDirectionof waterflow

Rajah 4/Diagram 4

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 IB IIC II dan IV/II and IVD I, II dan III/I, II and III

BAB

8

112

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 udaraDirection of air flow

X Y Z

AirWater

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 yangWhich glass tube has air pressure that is the(i) paling tinggi?

highest? X

(ii) paling rendah?lowest? Y

[2 markah/2 marks](c) Berikan satu alat mengaplikasikan prinsip ini.

Name one equipment that applies this principle. Pam turas/Penyembur racun serangga

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.

[Jawapan Murid/Student's Answer]

[2 markah/2 marks]

BAB

8

113

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•Duapenyedutminuman Two straws

Denganhanyamenggunakanbahandanradasdiatas,cadangkanbagaimanamuriditubolehmembinasebuah 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]

Praktis SPM

BAB

8

114