sesi: mac 2018 dsm 1021: sains 1 dcv 2 · 1.2.1 menerangkan konsep ralat sifat dan ralat paralaks...
TRANSCRIPT
DCV 2
DSM 1021: SAINS 1
SESI: MAC 2018
TOPIK 1.0:
KUANTITI FIZIK DAN PENGUKURAN
COURSE LEARNING OUTCOMES (CLO):
Di akhir LA ini, pelajar akan boleh:
CLO3: Menjalankan ujikaji konsep Pengukuran Kuantiti Fizik dan Daya.
(A3, PLO 6)
1.1 Memahami kuantiti-kuantiti fizik
1.1.1 Menerangkan tentang kuantiti asas, kuantiti
terbitan dan unit S.I. (Standard International)
1.1.2 Menerangkan Imbuhan dalam Fizik
1.1.3 Menyelesaikan masalah berkaitan penukaran
unit
1.2 Membuat pengukuran
1.2.1 Menerangkan konsep ralat sifat dan ralat
paralaks
1.2.2 Mengaplikasikan teknik pengukuran dengan
menggunakan peralatan pengukuran:
i) Tolok Skru Mikrometer
ii) Angkup Vernier
iii) Pembaris
Kuantiti asas, kuantiti terbitan dan unit S.I. (Standard International)
KUANTITI FIZIK
*Kuantiti yang boleh diukurdgn suatu alat ukur Kuantiti
Terbitan
KuantitiAsas
Kuantiti yang menjadi asaskepada sesuatu pengukuranfizik.
Bukan gabungan mana-mana kuantiti fizik
Suatu kuantiti fizik yang merupakan gabungankuantiti-kuantiti asas.
Kuantiti Asas Unit SI SimbolUnit SI
Panjang Meter m
Jisim Kilogram kg
Masa Saat s
Suhu Kelvin K
Arus elektrik Ampere A
KuantitiTerbitan
Unit SI
Luas m²
Isipadu m³
Halaju ms¯¹
Pecutan ms¯²
Ketumpatan kgm¯³
KuantitiTerbitan
Unit SI
Daya N
Tekanan Pa
Tenaga, Kerja J
Tork Nm
Rintangan Ω
Frekuensi Hz
Cas Elektrik C
Beza Upaya V
Imbuhan dalam FizikImbuhan Simbol Nilai
Tera T 10¹²
Giga G 10⁹
Mega M 10⁶
kilo k 10³
hecto h 102
deka da 10
desi d 10-1
senti c 10¯²
mili m 10¯³
mikro µ 10¯⁶
nano n 10¯⁹
piko p 10¯¹²
Penukaran UnitKuantiti
AsasSimbol Kuantiti Asas Unit Asas
(S.I)Simbol
UnitPertukaran Unit
Panjang l Meter m
10 mm = 1 cm1000 mm = 1 m100 cm = 1 m1000 m = 1 km
Jisim M Kilogram kg
1000 mg = 1 g1000 g = 1 kg1000 kg = 1 tan
Masa t Saat s
60 s = 1 min3600 s = 1 jam60 min = 1 jam24 jam = 1 hari
Suhu T Kelvin K
100 °C = 212 °F100 °C = 373.15 K0 °C = 32 °F0°C = 273.15 K
Arus elektrikI Ampere A 1000 mA = 1 A
KUANTITI TERBITAN
Kuantiti terbitan dihasilkan
Pendaraban
kuantiti asas
Luas = panjang x panjang
Isipadu
= panjang x panjang x panjang
Pembahagian
kuantiti asas
Halaju = Sesaran/masa
Pendaraban dan
pembahagian
kuantiti asas
Ketumpatan
= Jisim/(panjang x panjang x panjang)
CONTOH
KUANTITI TERBITAN & UNIT TERBITANKuantiti
Terbitan
SimbolKuantiti
TerbitanRumus Penerbitan Unit SI
Nama Khas
Unit
Luas A Panjang x lebar m2 -
Isipadu V Panjang x lebar x tinggi m3 -
Ketumpatan ρ Jisim
Isipadu
kg/m3 -
Halaju v Jarak
Masa
m/s -
Pecutan a Halaju
Masa
m/s2 -
Momentum P Jisim x halaju kgm/s -
Daya F Jisim x pecutan @ pecutan graviti kgm/s2 Newton (N)
Kerja W Daya x jarak kgm2/s2 Pascal (Pa)
Tenaga E Daya x jarak kgm2/s2 Joule (J)
Kuasa P Kerja
Masa
kgm2/s3 Watt (W)
Tentukan unit bagi kuantiti asas berikut
1. halaju 2. pecutan
= sesaran
masa
= ms
= ms-1
= halaju
masa
= sesaran
masa x masa
= m
s x s
= ms-2
Nyatakan kuantiti terbitan berikut dalam kuantiti asasnya
1. Momentum 2. Tekanan
= jisim x halaju
= jisim x jarak
= daya
= jisim x pecutan
= jisim x panjang
masa
luas
luas
(masa)2 x panjang x panjang
= jisim
(masa)2 x panjang
Contoh:
Jika unit suatu kuantiti fizik ialah kg m3 s-2,
apakah kuantiti-kuantiti asasnya
kg m s
Jisim, panjang, masa
Contoh:
Jika kuantiti fizik Z diberi oleh
Z = Rr
Dimana R = jejari
r = jarak
a = pecutan
Apakah unit bagi Z ?
a
= jejari x jarak
pecutan
= jejari x jarak
halaju
masa
= jejari x jarak x masa
halaju
= jejari x jarak x masa
jarak
masa= jarak x jarak x masa x masa
jarak= ms2
Contoh:
110-110-210-310-610-9 10 102 103 106 109
dcmmn da h k M G
m =dm
PERTUKARAN UNIT
10-1
m =cm
10-2
m =mm
10-3
m =mm
10-6
m =nm
10-9
m =hm
102
m =km
103
m =Mm
106
m =Gm
109
IMBUHAN
IMBUHAN
110-110-210-310-610-9 10 102 103 106 109
dcmmn da h k M G
PERTUKARAN UNIT
CONTOH
1 m = ________cm
= 1
10-2
= 1 x 102 cm
110-110-210-310-610-9 10 102 103 106 109
dcmmn da h k M G
CONTOH
1 m = ________km
= 1
103
= 1 x 10-3 km
IMBUHAN
PERTUKARAN UNIT
110-110-210-310-610-9 10 102 103 106 109
dcmmn da h k M G
CONTOH
1 g = ________mg
= 1
10-6
= 1 x 106 mm
IMBUHAN
PERTUKARAN UNIT
110-110-210-310-610-9 10 102 103 106 109
dcmmn da h k M G
CONTOH
1 A = ________mA
= 1
10-3
= 1 x 103 mA
IMBUHAN
PERTUKARAN UNIT
110-110-210-310-610-9 10 102 103 106 109
dcmmn da h k M G
CONTOH
1 mm = ________m
= 1 x 10-6 m
IMBUHAN
PERTUKARAN UNIT
110-110-210-310-610-9 10 102 103 106 109
dcmmn da h k M G
CONTOH
1 kg = ________cg
= 1 x 103 g
= 1 x 103 cg
10-2
= 1 x 105 cg
IMBUHAN
PERTUKARAN UNIT
IMBUHAN
1000 g = 1 x 1000 g
0.01 m
0.005 s
= 1 kg
= 1 x 0.01 m = 1 cm
= 5 x 0.001 s = 5 ms
LATIHAN 1
Tukarkan jisim berikut kepada unit cg
1. 1 kg 2. 0.0042 mg
JAWAPAN 1
Tukarkan jisim berikut kepada unit cg
1. 1 kg 2. 0.0042 mg
= 1 x 1000 g
= 1 x 1000 x c g
0.01
= 1 x 100000 cg
= 0.0042 x 10-3 g
= 0.0042 x 10-3 c g
10-2
= 0.0042 x 10-1 cg
= 4.2 x 10-4 cg= 1 x 105 cg
LATIHAN 2
Tukarkan masa berikut kepada unit ms
1. 5000 s 2. 0.0342 s
JAWAPAN 2
Tukarkan masa berikut kepada unit ms
1. 5000 s 2. 0.0342 s
= 5000 ms
10-3
= 5 x 106 ms
= 0.0342 ms
10-3
= 0.0342 x 103 ms
= 3.42 x 101 ms
Tukarkan frekuensi berikut kepada unit Hz
1. 97.5 MHz 2. 0.000065 kHz
LATIHAN 3
Tukarkan frekuensi berikut kepada unit Hz
1. 97.5 MHz 2. 0.000065 kHz
= 97.5 x 106 Hz
= 9.75 x 107 Hz
= 0.000065 x 103 Hz
= 0.065 Hz
= 6.5 x 10-2 Hz
JAWAPAN 3
Sebuah kotak berdimensi 3 cm x 50 mm x 4 cm.
Berapakah isipadu kotak dalam unit m3 ?
3 cm
4 cm50 mm
LATIHAN 4
Sebuah kotak berdimensi 3 cm x 50 mm x 4 cm.
Berapakah isipadu kotak dalam unit m3 ?
3 cm
4 cm50 mm
Isipadu = 3 cm x 50 mm x 4 cm
= (3 x 10-2 m) x (50 x 10-3 m) x (4 x 10-2 m)
= 6.0 x 10-5 m3
JAWAPAN 4
Sebuah stesen radio memancarkan siaran frekuensi radio 97.5 MHz.
Berapakah frekuensi radio dalam unit Hz ?
LATIHAN 5
Sebuah stesen radio memancarkan siaran frekuensi radio 97.5 MHz.
Berapakah frekuensi radio dalam unit Hz ?
97.5 MHz = 97.5 x 106 Hz
= 9.75 x 107 Hz
JAWAPAN 5
Suatu kuantiti fizik Q diberikan oleh ;
Q = M x m
D x rDmana ;
M,m = jisim objek
D = diameter
r = jejari
Tentukan unit SI bagi Q.
LATIHAN 6
Panjang x panjang
Suatu kuantiti fizik Q diberikan oleh ;
Q = M x m
D x rDi mana ;
M,m = jisim objek
D = diameter
r = jejari
Tentukan unit SI bagi Q.
Q = jisim x jisim
= kg x kg
m x m
= kg2 m-2
JAWAPAN 6
Konsep ralat sifar dan ralat paralaks
RALAT SIFAR = Nilai bukan sifar yang ditunjukkan oleh alat pengukursemasa tiada sebarang objek diukur
BACAAN SEBENAR = Bacaan Diperolehi – Ralat Sifar
INGAT!!!
SEMUA alat pengukur mempunyai bacaan paling kecil yang dapatdiukur. Maka, titik perpuluhan bagi nilai yang diambil MESTIlah tidakmelebihi bacaan terkecil tersebut.
RALAT SIFAR ANGKUP VERNIER
3 KEMUNGKINAN
i. TIADA ralat sifar (ralat sifar = 0)
ii. Ralat sifar positif (apabila 0 pada skala Vernier berada di sebelahkanan 0 skala utama)
iii. Ralat sifar negatif (apabila 0 pada skala Vernier berada di sebelahkiri 0 pada skala utama.
RALAT SIFAR MIKROMETER
3 KEMUNGKINAN
i. TIADA ralat sifar (apabila 0 pada skala jidal segaris dengan garisufuk pada skala utama)
ii. Ralat sifar positif (apabila 0 pada skala jidal berada di atas garisufuk pada skala utama)
iii. Ralat sifar negatif (apabila 0 pada skala jidal berada di bawah garisufuk pada skala utama)
RALAT PARALAKS???
Teknik pengukuran dengan menggunakan peralatan pengukuran
i) Tolok Skru Mikrometer
ii) Angkup Vernier
iii) Pembaris
1. Bingkai
2. Andas
3. Spindal
4. Pengunci Spindal
5. Sarung
6. Jidal
7. Richet
MICROMETER
Mempunyai dua skala, iaituskala utama mengufuk danskala Jidal membulat.
Nilai terkecil pada skalautama adalah 0.5mm.
Skala Jidal mempunyai nilaiterkecil 0.01mm.
Mempunyai kejituan 0.01mm.
Micrometer
click
click click
Clamp lock
Sleeve
Anvil Spindle
Thimble
Tapered nut
Ratchet
stop
Contoh:
Bacaan Laras (mm) = 12.00
Bacaan Jidal (mm) = 0.16
Jumlah = 12.00 + 0.16
=12.16 mmJIDAL
LARAS
Contoh:
Bacaan Laras (mm) = 16.00
Bacaan Jidal (mm) = 0.355
Jumlah = 16.00 + 0.355
= 16.355 mm
JIDAL
LARAS
Contoh:
Bacaan Laras (mm) = 7.50
Bacaan Jidal (mm) = 0.26
Jumlah = 7.50 + 0.26
= 7.76 mmLARAS
JIDAL
KelebihanTolok Skru Mikrometer
Ukuran yang tepat (kejituansehingga 0.01mm, 0.001mm).
Boleh dilaraskan semula jikaukurannya sudah tidak tepat.
Lambat untuk mengambilukuran.
Memerlukan penjagaan yang rapi.
KelemahanTolok Skru Mikrometer
Skala
Vernier
Bilah
Kedalaman
Skala
UtamaSkru
PengunciRahang Luar
Rahang Dalam
Badan
VERNIER CALIPER
• Mengukur Diameter Luar
• Mengukur Diameter Dalam
• Mengukur Kedalaman
Untuk menyukat panjang objek sehingga150mm,seperti diameter bikar.
Mempunyai dua skala, iaitu skala utama dan skalavernier.
Nilai terkecil pada skala utama adalah 1mm.
Skala Vernier mempunyai nilai terkecil 0.1mm, 0.02mm, 0.05mm.
Ukuran Metrik
Skala Utama : 1 Senggatan = 1.00 mm
10 Senggatan = 10.00 mm
Skala Vernier : 1 Senggatan = 0.02 mm
50 Senggatan = 1.00 mm
Contoh:
SKALA VERNIERSKALA UTAMA
Contoh:
SKALA VERNIERSKALA UTAMA
KelebihanAngkup Vernier
Cepat & mudah digunakan.
Boleh mengukur panjang saiz yang bebas.
Terdapat 2 unit ukuran, imperial danmetrik.
Mempunyai bahagian-bahagian ukuranyang sesuai dengan tempat yang diukur.
Tidak berapa tepat setelah lama digunakan (kerosakan pada alat).
Permukaan ukuran menjadi haussetelah lama digunakan.
Tekanan ukuran dengan tangan tidakmenghasilkan ukuran yang tepat.
KekuranganAngkup Vernier
• Senggatan terkecil pada pembaris adalah 1 mm atau0.1 cm.
• Pengukuran perlu dicatatkan dalam unit cm.
• Untuk mengelakkan ralat paralaks semasamenggunakan pembaris, garis penglihatan hendaklahberserenjang dengan skala.
PEMBARIS