5.3 Pantulan Gelombang
Unit ini menghuraikan pantulan gelombang dari aspek sudut, λ, f, v dan arah, melukis gambar rajah pantulan dan menyelesaikan masalah pantulan.
SP 5.3.1Menghuraikan pantulan gelombang dari aspek:- (i) sudut tuju, i.
- (ii) sudut pantulan, r.
- (iii) panjang gelombang, λ.
- (iv) frekuensi, f.
- (v) laju, v.
- (vi) arah perambatan gelombang.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menghuraikan
Murid perlu menerangkan secara terperinci pantulan gelombang air satah dari aspek sudut tuju, sudut pantulan, panjang gelombang, frekuensi, laju dan arah perambatan, menggunakan konsep muka gelombang.
- Isi(i) Sudut tuju dan (ii) sudut pantulanHuraian
Kedua-dua sudut diukur dari garis normal; sudut tuju sama dengan sudut pantulan, i = r.
ContohGelombang tuju pada 35° dipantulkan pada 35°.
- Isi(iii) λ, (iv) f dan (v) vHuraian
Medium dan kedalaman sama, jadi panjang gelombang, frekuensi dan laju tidak berubah.
ContohJarak antara muka gelombang pantulan sama dengan muka gelombang tuju dalam tangki riak.
- Isi(vi) Arah perambatanHuraian
Arah perambatan berubah dan sentiasa berserenjang dengan muka gelombang.
ContohGelombang yang menuju pemantul secara condong berpatah balik ke arah lain.
NotaPantulan gelombang
Pantulan gelombang berlaku apabila gelombang terkena pemantul dan berpatah balik ke medium yang sama. Sudut tuju, i ialah sudut antara arah gelombang tuju dengan garis normal. Sudut pantulan, r ialah sudut antara arah gelombang pantulan dengan garis normal. Hukum pantulan: sudut tuju sama dengan sudut pantulan (i = r).
JadualPerubahan ciri gelombang selepas pantulan
| Aspek | Selepas pantulan |
|---|---|
| Sudut tuju, i dan sudut pantulan, r | i = r |
| Panjang gelombang, λ | Tidak berubah |
| Frekuensi, f | Tidak berubah |
| Laju, v | Tidak berubah (medium sama) |
| Arah perambatan | Berubah, mematuhi i = r |
SP 5.3.2Melukis gambar rajah untuk menunjukkan pantulan gelombang air satah bagi pemantul satah.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Melukis
Murid perlu melukis gambar rajah pantulan gelombang air satah oleh pemantul satah dengan sudut dan panjang gelombang yang betul.
- IsiGaris rujukanHuraian
Lukis pemantul satah dan garis normal; ukur sudut tuju.
ContohGelombang tuju 40° kepada normal.
- IsiMuka gelombang pantulanHuraian
Lukis arah pantulan dengan r = i dan muka gelombang berserenjang dengan arah itu, dengan jarak sama seperti muka gelombang tuju.
ContohArah pantulan 40° di sebelah lain normal; jarak antara muka gelombang kekal 1 cm.
Peta alirMelukis gambar rajah pantulan gelombang air satah
- Lukis pemantul satah dan garis normal pada titik tuju.
- Lukis arah gelombang tuju dan ukur sudut tuju, i.
- Lukis arah gelombang pantulan dengan sudut pantulan r = i.
- Lukis muka gelombang pantulan berserenjang dengan arah pantulan.
- Kekalkan jarak antara muka gelombang pantulan sama dengan muka gelombang tuju (λ sama).
SP 5.3.3Mewajarkan aplikasi pantulan gelombang dalam kehidupan harian.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Mewajarkan
Murid perlu memberi justifikasi penggunaan pantulan gelombang dalam bidang telekomunikasi, perubatan, perikanan dan cari gali minyak.
- IsiTelekomunikasi dan perubatanHuraian
Piring parabola memantulkan gelombang radio ke penerima; ultrabunyi dipantulkan oleh tisu untuk membentuk imej tanpa sinaran mengion.
ContohPengimbas ultrabunyi memeriksa janin dengan selamat.
- IsiPerikanan dan cari gali minyakHuraian
Sonar menghantar ultrabunyi dan mengesan gema daripada kumpulan ikan atau dasar laut. Gelombang bunyi yang dipantulkan oleh lapisan batuan membantu mengesan kedudukan minyak.
ContohNelayan mengesan kumpulan ikan dengan pengesan ikan; kapal kajian mengesan lapisan batuan di bawah dasar laut.
Peta buihAplikasi pantulan gelombang
Tahukah andaTahukah anda
Kelawar dan ikan lumba-lumba menggunakan ekolokasi, iaitu pantulan bunyi frekuensi tinggi, untuk mengesan mangsa dan halangan.
SP 5.3.4Menyelesaikan masalah melibatkan pantulan gelombang.
Huraian SPApa yang perlu dikuasai
Untuk guru: kata tugas Menyelesaikan
Murid perlu menyelesaikan masalah pantulan gelombang air dan gelombang bunyi sahaja, cth kedalaman laut dan jarak gema.
- IsiMasa pergi dan balikHuraian
Gema bergerak ke pemantul dan balik, jadi jarak dilalui = 2d dan d = vt/2.
ContohGema 0.40 s, v = 1500 m s⁻¹: d = 300 m.
- IsiMencari laju bunyiHuraian
Jika jarak diketahui, v = 2d/t.
ContohDinding 85 m, gema 0.5 s: v = 340 m s⁻¹.
Peta alirContoh: kedalaman laut menggunakan sonar
- Data: gema diterima 0.40 s selepas denyutan ultrabunyi dihantar; laju bunyi dalam air laut = 1500 m s⁻¹.
- Gelombang bergerak ke dasar dan balik: jarak = 2d.
- 2d = v × t = 1500 m s⁻¹ × 0.40 s = 600 m
- d = 600 m ÷ 2 = 300 m
Ingat: mnemonik & kad imbas
Mnemonik
- FLP
- Frekuensi, Laju, Panjang gelombang tidak berubah selepas pantulan; hanya arah berubah
Kad imbas
- Hukum pantulan
- Sudut tuju = sudut pantulan
- Ciri yang berubah selepas pantulan
- Arah perambatan
- Muka gelombang pantulan dilukis ...
- Berserenjang dengan arah pantulan, jarak antara muka sama
- Sonar
- Pantulan ultrabunyi untuk mengukur kedalaman
- Rumus kedalaman sonar
- d = vt/2
Semak kefahaman
Nyatakan hubungan sudut tuju dengan sudut pantulan dalam pantulan gelombang. (SP 5.3.1)
Lihat jawapan
Sudut tuju sama dengan sudut pantulan.
Apakah yang perlu dilukis dahulu sebelum mengukur sudut tuju dalam gambar rajah pantulan? (SP 5.3.2)
Lihat jawapan
Garis normal yang berserenjang dengan pemantul pada titik tuju perlu dilukis dahulu.
Berikan satu aplikasi pantulan gelombang dalam bidang perubatan. (SP 5.3.3)
Lihat jawapan
Pengimbasan ultrabunyi menggunakan pantulan gelombang ultrabunyi untuk melihat janin dalam rahim.
Gema didengar 2.0 s selepas jeritan di hadapan tebing. Laju bunyi 340 m s⁻¹. Hitung jarak tebing. (SP 5.3.4)
Lihat jawapan
d = vt ÷ 2 = 340 × 2.0 ÷ 2 = 340 m.
15 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.
Tahap Penguasaan (TP)
| TP | Tafsiran |
|---|---|
| TP1 | Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Gelombang. |
| TP2 | Memahami Gelombang serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut. |
| TP3 | Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Gelombang untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah. |
| TP4 | Menganalisis pengetahuan mengenai Gelombang dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam. |
| TP5 | Menilai pengetahuan mengenai Gelombang dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan. |
| TP6 | Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Gelombang dalam konteks penyelesaian masalah atau membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat. |
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
- TP1
Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Gelombang.
Aktiviti: Murid memadankan kad sudut tuju, sudut pantulan, garis normal dan muka gelombang pada rajah tangki riak yang disediakan guru. 10 minit.
Evidens PBD: Padanan kad pada rajah dicatat guru
SP disasar: 5.3.1, 5.3.2 · Latihan sepadan: aras Mengingat - TP2
Memahami Gelombang serta dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
Aktiviti: Dengan tangki riak dan pemantul satah, murid memerhati dan melukis rajah pantulan gelombang air, menandakan i, r dan normal serta menyatakan hubungan sudut tuju dan sudut pantulan.
Evidens PBD: Rajah pantulan berlabel dan pernyataan hubungan i dan r
SP disasar: 5.3.1, 5.3.2 · Latihan sepadan: aras Memahami - TP3
Mengaplikasikan pengetahuan mengenai Gelombang untuk menerangkan kejadian atau fenomena alam dan melaksanakan tugasan mudah.
Aktiviti: Murid menerangkan perubahan atau tiada perubahan pada panjang gelombang, frekuensi, laju dan arah selepas pantulan menggunakan lukisan tangki riak, kemudian menyebut contoh pantulan dalam kehidupan.
Evidens PBD: Penerangan bertulis lima ciri gelombang selepas pantulan
SP disasar: 5.3.1, 5.3.2, 5.3.3 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi - TP4
Menganalisis pengetahuan mengenai Gelombang dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
Aktiviti: Murid menganalisis rajah pantulan gelombang air pada pemantul satah dengan sudut tuju 30° dan 45°, mengira sudut pantulan dan jarak muka gelombang dan menerangkan hubungannya dengan λ.
Evidens PBD: Pengiraan sudut dan penerangan hubungan dengan λ
SP disasar: 5.3.1, 5.3.3, 5.3.4 · Latihan sepadan: aras Menganalisis - TP5
Menilai pengetahuan mengenai Gelombang dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
Aktiviti: Murid menilai penggunaan pantulan gelombang dalam sonar dan cermin pandang belakang, kemudian mengira masa gema bagi kedalaman 150 m dengan laju bunyi dalam air 1500 m s⁻¹ dan mewajarkan kesesuaian.
Evidens PBD: Pengiraan masa gema dan justifikasi bertulis
SP disasar: 5.3.3, 5.3.4 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati - TP6
Mereka cipta menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai Gelombang dalam konteks penyelesaian masalah atau membuat keputusan dalam melaksanakan aktiviti/ tugasan dalam situasi baharu secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ ekonomi/ budaya masyarakat.
Aktiviti: Murid mereka bentuk papan ukuran kedalaman laut mini atau reka bentuk bilik dengan pemantul gelombang bunyi, melukis rajah pantulan dan mengira data serta menjustifikasi pilihan reka bentuk.
Evidens PBD: Reka bentuk, rajah pantulan dan pengiraan sokongan
SP disasar: 5.3.2, 5.3.3, 5.3.4 · Latihan sepadan: aras Mencipta
Cadangan sahaja; TP rasmi ditentukan guru melalui pertimbangan profesional (PBD). Buka unit dan latihan
Siapkan unit ini dalam mod interaktif untuk mendapat bintang, anggaran TP dan Kad Tahniah. Siapkan semua 30 unit Fizik Tingkatan 4 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.