Langkau ke kandungan
Sains · Tingkatan 2 · 8.0 DAYA DAN GERAKAN

8.2 Kesan daya

Unit ini meneroka kesan daya, keapungan, tuas, momen daya, tekanan, tekanan gas, tekanan atmosfera dan tekanan cecair dalam kehidupan harian.

  • KSSM
  • 8 SP
  • 28 latihan
  • Percuma

SP 8.2.1Menghuraikan dan berkomunikasi mengenai kesan tindakan daya.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menghuraikan

Murid perlu menerangkan secara terperinci kesan daya terhadap bentuk, kedudukan, kelajuan dan arah gerakan objek melalui aktiviti.

  1. IsiKesan terhadap gerakan
    Huraian

    Daya boleh menggerakkan objek pegun, mengubah kelajuan dan memberhentikan objek yang bergerak.

    Contoh

    Menolak kereta mainan yang pegun, menolaknya lagi supaya lebih laju dan menahannya supaya berhenti.

  2. IsiKesan terhadap arah dan bentuk
    Huraian

    Daya boleh mengubah arah gerakan dan mengubah bentuk objek.

    Contoh

    Menolak sisi kereta mainan supaya membelok; memicit plastisin sehingga berubah bentuk.

Peta buihKesan tindakan daya

Kesan daya
Mengubah bentuk objekMengubah saiz objekMenggerakkan objek pegunMemberhentikan objek bergerakMengubah laju objekMengubah arah gerakan objek
SP 8.2.1

SP 8.2.2Menerangkan dan berkomunikasi mengenai perkaitan antara perbezaan ketumpatan dengan kesan keapungan dalam kehidupan harian.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu mengaitkan perbezaan ketumpatan dengan keapungan, menentukan daya apungan dan menerangkan aplikasinya termasuk garis Plimsoll.

  1. IsiKetumpatan dan terapung atau tenggelam
    Huraian

    Objek kurang tumpat daripada cecair terapung; objek lebih tumpat tenggelam.

    Contoh

    Dalam penyiasatan kiub ketumpatan, kiub aluminium tenggelam manakala kiub kayu terapung.

  2. IsiMenentukan daya apungan
    Huraian

    Daya apungan = berat sebenar − berat ketara, diukur dengan neraca spring di udara dan di dalam air.

    Contoh

    Batu seberat 5.0 N di udara memberi bacaan 3.0 N di dalam air, jadi daya apungan ialah 2.0 N.

  3. IsiGaris Plimsoll
    Huraian

    Garis Plimsoll menunjukkan had muatan selamat kapal kargo dalam air yang berbeza jenis, suhu dan ketumpatan.

    Contoh

    Kapal yang belayar dari laut sejuk ke sungai air tawar tenggelam lebih dalam kerana air tawar kurang tumpat.

NotaKetumpatan dan keapungan

Ketumpatan = jisim ÷ isi padu (unit g cm⁻³ atau kg m⁻³). Objek yang kurang tumpat daripada cecair akan terapung, manakala objek yang lebih tumpat akan tenggelam. Daya apungan ialah daya tujah ke atas oleh cecair. Contoh aplikasi: kapal, pelampung keselamatan, belon udara panas, kapal selam yang mengisi atau mengosongkan tangki balast. Daya apungan boleh ditentukan dengan neraca spring: daya apungan = berat sebenar − berat ketara (bacaan ketika objek di dalam air). Penyiasatan dengan kiub ketumpatan menunjukkan kiub yang lebih tumpat daripada air tenggelam. Garis Plimsoll pada badan kapal kargo menunjukkan had muatan selamat kerana kapal tenggelam lebih dalam di air tawar atau air panas (kurang tumpat) berbanding air laut sejuk (lebih tumpat).

SP 8.2.2

SP 8.2.3Mengelas dan menyelesaikan masalah tuas berdasarkan kedudukan fulkrum, beban dan daya.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Mengelas

Murid perlu mengelaskan tuas kepada tiga kelas berdasarkan kedudukan fulkrum, beban dan daya serta menyelesaikan masalah numerikal tuas.

  1. IsiTiga kelas tuas
    Huraian

    Kelas pertama: fulkrum di tengah; kelas kedua: beban di tengah; kelas ketiga: daya di tengah.

    Contoh

    Jungkat-jungkit (kelas pertama), kereta sorong (kelas kedua), penyepit (kelas ketiga).

  2. IsiPrinsip tuas
    Huraian

    Beban × jarak beban dari fulkrum = daya × jarak daya dari fulkrum.

    Contoh

    Beban 90 N pada 0.3 m dari fulkrum diimbangi daya pada 0.9 m: daya = (90 × 0.3) ÷ 0.9 = 30 N.

JadualTiga kelas tuas

KelasKedudukan di tengahContoh
Kelas pertamaFulkrum di antara beban dengan dayaGunting, jungkat-jungkit, playar, tuil
Kelas keduaBeban di antara fulkrum dengan dayaKereta sorong, pembuka botol, pemecah kacang
Kelas ketigaDaya di antara fulkrum dengan bebanPenyepit, penyapu, joran, lengan manusia
SP 8.2.3

Peta alirContoh: Menyelesaikan masalah tuas

  1. Prinsip tuas: beban × jarak beban dari fulkrum = daya × jarak daya dari fulkrum
  2. Diberi beban 60 N pada jarak 0.2 m dan daya pada jarak 0.6 m
  3. 60 N × 0.2 m = daya × 0.6 m
  4. 12 N m = daya × 0.6 m
  5. Daya = 12 N m ÷ 0.6 m = 20 N
SP 8.2.3

SP 8.2.4Menerangkan dan berkomunikasi mengenai momen daya.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan momen daya sebagai kesan putaran dan hubungannya dengan daya serta jarak tegak dari pangsi.

  1. IsiRumus momen daya
    Huraian

    Momen daya = daya (N) × jarak tegak dari pangsi ke daya (m); unit N m.

    Contoh

    Daya 15 N pada spanar 0.4 m menghasilkan momen 15 × 0.4 = 6 N m.

  2. IsiPanjang tuas dan daya
    Huraian

    Untuk momen yang sama, jarak lebih panjang memerlukan daya lebih kecil.

    Contoh

    Spanar yang lebih panjang memudahkan melonggarkan nat; pemegang pintu dipasang jauh dari engsel.

Peta alirContoh: Mengira momen daya

  1. Momen daya = daya × jarak tegak dari fulkrum ke garis tindakan daya
  2. Daya 20 N dikenakan pada sepana 0.5 m dari nat
  3. Momen = 20 N × 0.5 m
  4. Momen = 10 N m
  5. Pemegang lebih panjang menghasilkan momen lebih besar dengan daya yang sama
SP 8.2.4

SP 8.2.5Menjalankan eksperimen dan berkomunikasi mengenai tekanan serta aplikasinya dalam kehidupan harian.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menjalankan

Murid perlu menjalankan eksperimen tentang kesan luas permukaan terhadap tekanan, menggunakan rumus tekanan dan menerangkan aplikasinya.

  1. IsiEksperimen tekanan
    Huraian

    Pemboleh ubah dimanipulasikan: luas permukaan; bergerak balas: kedalaman lekuk; dimalarkan: daya (jisim bongkah). Hipotesis: semakin kecil luas, semakin besar tekanan.

    Contoh

    Bongkah diletak pada permukaan paling kecil menghasilkan lekuk paling dalam pada tepung.

  2. IsiRumus dan aplikasi
    Huraian

    Tekanan = daya ÷ luas permukaan (Pa). Luas kecil menambah tekanan; luas besar mengurangkan tekanan.

    Contoh

    Pisau tajam memotong dengan mudah; kasut salji yang lebar menghalang kaki tenggelam.

JadualEksperimen: kesan luas permukaan terhadap tekanan

AspekKeterangan
Pernyataan masalahBagaimanakah luas permukaan mempengaruhi tekanan?
HipotesisSemakin kecil luas permukaan, semakin besar tekanan (semakin dalam lekuk bongkah pada tepung)
DimanipulasikanLuas permukaan bongkah yang bersentuhan dengan tepung
Bergerak balasKedalaman lekuk pada tepung
DimalarkanJisim bongkah, jenis tepung
PemerhatianPermukaan kecil menghasilkan lekuk lebih dalam
InferensTekanan bertambah apabila luas permukaan berkurang
SP 8.2.5

Peta alirLangkah eksperimen tekanan

  1. Ratakan tepung dalam sebuah bekas
  2. Letakkan bongkah kayu dengan permukaan paling luas di atas tepung
  3. Angkat bongkah dan ukur kedalaman lekuk
  4. Ulang dengan permukaan sederhana dan paling kecil
  5. Rekod dalam jadual dan buat kesimpulan
SP 8.2.5

Peta alirContoh: Mengira tekanan

  1. Tekanan = daya ÷ luas permukaan; unit pascal (Pa) = N m⁻²
  2. Daya 500 N bertindak ke atas luas 2 m²
  3. Tekanan = 500 N ÷ 2 m²
  4. Tekanan = 250 Pa
SP 8.2.5

Poin utamaAplikasi tekanan

  • Pisau tajam: luas kecil, tekanan tinggi, mudah memotong.
  • Kasut salji dan rantai tayar lebar jentolak: luas besar, tekanan rendah, tidak tenggelam.
  • Paku dan jarum mempunyai hujung tajam.
SP 8.2.5

SP 8.2.6Menghuraikan dan berkomunikasi mengenai tekanan gas dengan merujuk kepada teori kinetik gas.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menghuraikan

Murid perlu menerangkan tekanan gas berdasarkan teori kinetik gas dan faktor yang mempengaruhinya, iaitu isi padu dan suhu.

  1. IsiPunca tekanan gas
    Huraian

    Zarah gas bergerak secara rawak dan berlanggar dengan dinding bekas; daya perlanggaran per unit luas ialah tekanan gas.

    Contoh

    Belon kekal kembung kerana zarah udara di dalamnya sentiasa melanggar dinding belon.

  2. IsiKesan isi padu dan suhu
    Huraian

    Isi padu dikurangkan: perlanggaran lebih kerap, tekanan bertambah. Suhu dinaikkan: zarah lebih laju, tekanan bertambah.

    Contoh

    Hujung picagari yang ditutup sukar ditolak; tayar basikal terasa lebih keras pada tengah hari yang panas.

Peta pelbagai alirTekanan gas mengikut teori kinetik

SebabZarah gas bergerak secara rawak dan berterusanZarah gas berlanggar dengan dinding bekasSuhu dinaikkan atau isi padu dikurangkan
Tekanan gas
AkibatDaya per unit luas pada dinding menghasilkan tekanan gasSuhu tinggi: zarah lebih laju, perlanggaran lebih kerap, tekanan bertambahIsi padu kecil: perlanggaran lebih kerap, tekanan bertambah
SP 8.2.6

SP 8.2.7Menerangkan dan berkomunikasi mengenai kewujudan tekanan atmosfera dan kesan altitud kepada tekanan atmosfera.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan kewujudan tekanan atmosfera, kesan altitud kepadanya dan menggunakan istilah tekanan udara serta tekanan atmosfera dengan betul.

  1. IsiBukti tekanan atmosfera
    Huraian

    Tekanan atmosfera disebabkan berat lapisan udara. Ia ditunjukkan oleh hemisfera Magdeburg, pam sedut sinki, penyedut minuman, sifon, picagari dan penyedut hampagas.

    Contoh

    Pam sedut sinki melekat kuat kerana tekanan atmosfera di luar lebih tinggi daripada tekanan di dalamnya.

  2. IsiKesan altitud
    Huraian

    Semakin tinggi altitud, semakin nipis udara di atas, maka tekanan atmosfera semakin rendah.

    Contoh

    Paket makanan ringan kelihatan lebih kembung di puncak bukit atau di dalam kapal terbang.

Poin utamaTekanan atmosfera

  • Tekanan atmosfera disebabkan oleh berat lapisan udara di atas permukaan Bumi.
  • Bukti kewujudan: tin yang dikeluarkan udaranya menjadi kemek; penyedut minuman; penyedut getah melekat pada dinding.
  • Semakin tinggi altitud, semakin rendah tekanan atmosfera kerana lapisan udara di atas semakin nipis.
  • Pendaki gunung tinggi membawa tangki oksigen; kabin kapal terbang ditekanankan.
  • Aktiviti lain yang menunjukkan tekanan atmosfera: hemisfera Magdeburg sukar dipisahkan selepas udara dikeluarkan, pam sedut sinki, sifon, picagari dan penyedut hampagas.
  • Gunakan istilah dengan betul: tekanan udara ialah tekanan oleh udara dalam ruang tertentu (cth dalam tayar atau belon); tekanan atmosfera ialah tekanan oleh lapisan atmosfera ke atas permukaan Bumi.
SP 8.2.7

SP 8.2.8Menerangkan kesan kedalaman terhadap tekanan cecair.

Huraian SPApa yang perlu dikuasai

Untuk guru: kata tugas Menerangkan

Murid perlu menerangkan bahawa tekanan cecair bertambah dengan kedalaman beserta contoh dalam kehidupan.

  1. IsiBukti kesan kedalaman
    Huraian

    Tekanan cecair bertambah dengan kedalaman, jadi gelembung udara membesar apabila naik dan air memancut paling jauh dari lubang paling bawah.

    Contoh

    Gelembung udara dalam tiub 1 meter berisi minyak masak semakin besar apabila menghampiri permukaan.

  2. IsiAplikasi reka bentuk
    Huraian

    Struktur di dalam air direka untuk menahan tekanan tinggi di bahagian dalam.

    Contoh

    Dinding empangan lebih tebal di bahagian bawah; kapal selam dibina berdinding tebal.

Poin utamaTekanan cecair

  • Tekanan cecair bertambah dengan kedalaman.
  • Gelembung udara yang dilepaskan di dasar tiub 1 meter berisi air atau minyak masak semakin membesar apabila naik kerana tekanan cecair semakin berkurang.
  • Air memancut paling jauh dari lubang paling bawah sebuah bekas.
  • Dinding empangan lebih tebal di bahagian bawah.
  • Kapal selam direka berdinding tebal dan kukuh untuk menahan tekanan air yang tinggi di kedalaman; penyelam laut dalam memakai sut khas.
SP 8.2.8

Ingat: mnemonik & kad imbas

Mnemonik

FBD
Yang berada di tengah bagi tuas kelas 1, 2, 3: Fulkrum, Beban, Daya.
BALS
Kesan daya mengubah Bentuk, Arah, Laju dan Saiz objek.

Kad imbas

Rumus tekanan
Tekanan = daya ÷ luas (Pa)
Momen daya
Daya × jarak tegak dari fulkrum (N m)
Syarat terapung
Ketumpatan objek kurang daripada ketumpatan cecair
Tuas kelas kedua
Beban di tengah, cth kereta sorong
Altitud meningkat
Tekanan atmosfera berkurang
Kedalaman bertambah
Tekanan cecair bertambah
Punca tekanan gas
Perlanggaran zarah gas dengan dinding bekas
Contoh kesan daya
Mengubah bentuk, saiz, laju, arah gerakan

Semak kefahaman

  1. Nyatakan dua kesan daya terhadap objek. (SP 8.2.1)

    Lihat jawapan

    Daya boleh mengubah bentuk, menggerakkan objek pegun, mengubah kelajuan, memberhentikan objek bergerak dan mengubah arah gerakan.

  2. Sebiji batu seberat 8.0 N di udara memberi bacaan 5.5 N di dalam air. Hitung daya apungan. (SP 8.2.2)

    Lihat jawapan

    Daya apungan = berat sebenar − berat ketara = 8.0 N − 5.5 N = 2.5 N.

  3. Kelaskan penyepit sebagai tuas kelas pertama, kedua atau ketiga dan berikan sebabnya. (SP 8.2.3)

    Lihat jawapan

    Tuas kelas ketiga, kerana daya berada di antara fulkrum dengan beban.

  4. Nyatakan rumus momen daya dan unitnya. (SP 8.2.4)

    Lihat jawapan

    Momen daya = daya × jarak tegak dari pangsi ke daya; unitnya newton meter (N m).

  5. Seorang murid berdiri dengan daya 600 N di atas lantai. Luas tapak kasutnya ialah 0.04 m². Hitung tekanan pada lantai. (SP 8.2.5)

    Lihat jawapan

    Tekanan = daya ÷ luas permukaan = 600 N ÷ 0.04 m² = 15 000 Pa.

  6. Terangkan secara ringkas punca tekanan gas mengikut teori kinetik. (SP 8.2.6)

    Lihat jawapan

    Zarah gas bergerak secara rawak dan berlanggar dengan dinding bekas; daya perlanggaran per unit luas menghasilkan tekanan gas.

  7. Apakah yang menyebabkan tekanan atmosfera? (SP 8.2.7)

    Lihat jawapan

    Berat lapisan udara di atas permukaan Bumi.

  8. Nyatakan hubungan antara kedalaman dengan tekanan cecair. (SP 8.2.8)

    Lihat jawapan

    Semakin dalam, semakin tinggi tekanan cecair.

28 soalan latihan pelbagai aras, kad imbas dan Kad Tahniah ada dalam mod interaktif.

Tahap Penguasaan (TP)

TPTafsiran
TP1Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai daya dan gerakan.
TP2Memahami daya dan gerakan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.
TP3Mengaplikasikan pengetahuan mengenai daya dan gerakan dan dapat melaksanakan tugasan mudah.
TP4Menganalisis pengetahuan mengenai daya dan gerakan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.
TP5Menilai pengetahuan mengenai daya dan gerakan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.
TP6Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai daya dan gerakan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.
Untuk guru: cadangan aktiviti mencapai TP (6)
  1. TP1

    Mengingat kembali pengetahuan dan kemahiran sains mengenai daya dan gerakan.

    Aktiviti: Murid menyusun kad dan menyebut semula fakta tentang kesan daya, keapungan, tuas, momen daya, tekanan dan tekanan atmosfera dalam kuiz lisan berpasangan; guru menyemak ketepatan dalam 10 minit.

    Evidens PBD: Ketepatan padanan kad dan jawapan lisan murid direkod dalam senarai semak.

    SP disasar: 8.2.1 · Latihan sepadan: aras Mengingat
  2. TP2

    Memahami daya dan gerakan dan dapat menjelaskan kefahaman tersebut.

    Aktiviti: Murid melengkapkan peta minda ringkas tentang kesan daya, keapungan, tuas, momen daya, tekanan dan tekanan atmosfera lalu menjelaskannya kepada rakan sepasukan; guru bergerak menyoal secara lisan, 10 minit.

    Evidens PBD: Penjelasan lisan dan lakaran murid dinilai melalui soal jawab ringkas dan semakan guru.

    SP disasar: 8.2.2 · Latihan sepadan: aras Memahami
  3. TP3

    Mengaplikasikan pengetahuan mengenai daya dan gerakan dan dapat melaksanakan tugasan mudah.

    Aktiviti: Dalam kumpulan kecil, murid melaksanakan tugasan mudah: menjalankan eksperimen daya dan tekanan menggunakan jarum atau bata di atas span dan merekod kesan terhadap permukaan; guru menyediakan bahan mudah dan selamat serta arahan langkah demi langkah, 15 minit.

    Evidens PBD: Lembaran kerja dan pemerhatian guru ke atas ketepatan langkah dan hasil tugasan.

    SP disasar: 8.2.4 · Latihan sepadan: aras Mengaplikasi
  4. TP4

    Menganalisis pengetahuan mengenai daya dan gerakan dalam konteks penyelesaian masalah mengenai kejadian atau fenomena alam.

    Aktiviti: Murid berkumpulan diberi kes: sebuah kereta tersekat di tanah lembut dan lori besar lebih mudah terbenam daripada kereta kecil; murid menganalisis tekanan dan menyelesaikan masalah. Mereka menganalisis maklumat, membanding beza kemungkinan dan menyelesaikan masalah itu dengan alasan saintifik, 20 minit.

    Evidens PBD: Hasil analisis kumpulan dan justifikasi lisan dinilai dengan rubrik ringkas.

    SP disasar: 8.2.5 · Latihan sepadan: aras Menganalisis
  5. TP5

    Menilai pengetahuan mengenai daya dan gerakan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan untuk melaksanakan satu tugasan.

    Aktiviti: Kumpulan menilai eksperimen tekanan atau tuas, menentukan penambahbaikan dan memberi justifikasi. Murid menentukan langkah yang boleh ditambah baik, membuat keputusan dan menjustifikasikannya dengan bukti, 20 minit.

    Evidens PBD: Laporan penilaian kumpulan, keputusan dan justifikasi dinilai dengan rubrik.

    SP disasar: 8.2.7 · Latihan sepadan: aras Menilai dan Menghayati
  6. TP6

    Mereka cipta dengan menggunakan pengetahuan dan kemahiran sains mengenai daya dan gerakan dalam konteks penyelesaian masalah dan membuat keputusan atau dalam melaksanakan satu tugasan dalam situasi baru secara kreatif dan inovatif dengan mengambil kira nilai sosial/ekonomi/budaya masyarakat.

    Aktiviti: Secara berkumpulan, murid menghasilkan model atau alat ringkas yang menggunakan tuas, tekanan atau keapungan yang inovatif untuk situasi baharu, mengambil kira nilai sosial atau ekonomi masyarakat, kemudian membentangkannya kepada kelas.

    Evidens PBD: Hasil ciptaan dan pembentangan dinilai dengan rubrik kreativiti dan ketepatan sains; disimpan dalam portfolio.

    SP disasar: 8.2.8 · 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 32 unit Sains Tingkatan 2 untuk Sijil Penghargaan SistemGuru.My.

Unit lain dalam 8.0 DAYA DAN GERAKAN

  1. 8.1 Daya
  2. 8.2 Kesan daya