Asas Fizik — Nota JomSkor
1.1 Kuantiti Fizik Kuantiti fizik terbahagi kepada kuantiti asas (panjang, jisim, masa, arus elektrik, suhu termodinamik, keamatan berluminositi, kuantiti bahan) dan kuantiti terbitan yang diperoleh daripada gabungan kuantiti asas melalui rumus. Setiap kuantiti fizik mempunyai magnitud dan unit S.I. Kuantiti fizik juga dikelaskan sebagai kuantiti skalar (magnitud sahaja) atau kuantiti vektor (magnitud dan arah). 1.2 Penyiasatan Saintifik Penyiasatan saintifik melibatkan penggunaan graf untuk mentafsir hubungan antara dua kuantiti fizik. Bentuk graf (garis lurus melalui asalan, garis lurus dengan pintasan, lengkung, dsb.) menentukan jenis hubungan (berkadar terus, linear, berkadar songsang). Analisis graf merangkumi penentuan kecerunan, luas di bawah graf, interpolasi dan ekstrapolasi. Eksperimen saintifik lengkap memerlukan inferens, hipotesis, pemboleh ubah (dimanipulasikan, bergerak balas, dimalarkan), prosedur, keputusan, analisis data dan kesimpulan.
Fizik · Tingkatan 4
1.1 Kuantiti Fizik Kuantiti fizik terbahagi kepada kuantiti asas (panjang, jisim, masa, arus elektrik, suhu termodinamik, keamatan berluminositi, kuantiti bahan) dan kuantiti terbitan yang diperoleh daripada gabungan kuantiti asas melalui rumus. Setiap kuantiti fizik mempunyai magnitud dan unit S.I. Kuantiti fizik juga dikelaskan sebagai kuantiti skalar (magnitud sahaja) atau kuantiti vektor (magnitud dan arah). 1.2 Penyiasatan Saintifik Penyiasatan saintifik melibatkan penggunaan graf untuk mentafsir hubungan antara dua kuantiti fizik. Bentuk graf (garis lurus melalui asalan, garis lurus dengan pintasan, lengkung, dsb.) menentukan jenis hubungan (berkadar terus, linear, berkadar songsang). Analisis graf merangkumi penentuan kecerunan, luas di bawah graf, interpolasi dan ekstrapolasi. Eksperimen saintifik lengkap memerlukan inferens, hipotesis, pemboleh ubah (dimanipulasikan, bergerak balas, dimalarkan), prosedur, keputusan, analisis data dan kesimpulan.
Kuantiti asas
panjang (m), jisim (kg), masa (s), arus elektrik (A), suhu termodinamik (K), keamatan berluminositi (cd), kuantiti bahan (mol)
Konsep penting
Kuantiti terbitan diperoleh daripada rumus kuantiti asas, contoh: luas A = l^2, isi padu V = l^3, ketumpatan rho = m/V, halaju v = l/t, pecutan a = v/t, daya F = m*a, tekanan P = F/A, tenaga W = F*l, cas Q = I*t
Konsep penting
Unit S.I. (Sistem Antarabangsa) dipersetujui oleh CGPM ke-11 pada 1960 di Paris untuk menyeragamkan ukuran di seluruh dunia
Kuantiti skalar
jarak, masa, luas, isi padu, laju, kerja, tenaga, suhu, ketumpatan (magnitud sahaja)
Kuantiti vektor
sesaran, halaju, daya, pecutan, momentum (magnitud dan arah)
Konsep penting
Garis lurus melalui asalan dengan kecerunan positif menunjukkan y berkadar terus dengan x, dengan persamaan y = mx
Konsep penting
Garis lurus tidak melalui asalan (pintasan c) memberi persamaan y = mx + c
Konsep penting
Graf y melawan 1/x yang melalui asalan menunjukkan y berkadar songsang dengan x
Lima aspek analisis graf
hubungan antara pemboleh ubah, kecerunan graf, luas di bawah graf, interpolasi, dan ekstrapolasi
Komponen laporan eksperimen lengkap
inferens, hipotesis, tujuan, pemboleh ubah (dimanipulasikan/bergerak balas/dimalarkan), radas dan bahan, prosedur, keputusan (jadual data), analisis data, dan kesimpulan
Eksperimen bandul ringkas
T^2 = (4*pi^2/g) * l — kecerunan graf T^2 melawan l digunakan untuk menentukan nilai pecutan graviti, g
Contoh soalan
Tentukan unit asas S.I. bagi ketumpatan, rho = m/V
- rho = m/V = m/(l x l x l) = kg/m^3. Maka unit asas S.I. bagi ketumpatan ialah kg m^-3.
- Mengelirukan unit metrik dengan unit imperial (contoh: psi vs kilopascal) — kegagalan menyeragamkan unit boleh menyebabkan kesilapan besar (rujuk kejadian Mars Climate Orbiter 1999)
- Tersilap mengklasifikasikan kuantiti vektor sebagai skalar — pelajar sering terlepas pandang bahawa halaju dan laju berbeza dari segi arah
- Tidak menukar rumus kuantiti terbitan kepada unit asas S.I. dengan betul semasa menentukan unit
- Tidak mengulang pengukuran masa (contoh: 20 ayunan diukur dua kali, t1 dan t2) untuk mengurangkan ralat rawak
- Tersilap menentukan kecerunan graf dengan menggunakan dua titik yang terlalu rapat antara satu sama lain, menyebabkan ketepatan kecerunan terjejas
- Mengelirukan interpolasi (anggaran nilai dalam julat data) dengan ekstrapolasi (anggaran nilai luar julat data)
- Tidak menyatakan pemboleh ubah dimalarkan dengan jelas dalam reka bentuk eksperimen
- Hafal tujuh kuantiti asas dan unit S.I. masing-masing — ini kerap muncul sebagai soalan objektif
- Semasa menjawab soalan struktur, tunjukkan rumus kuantiti terbitan dan gantikan unit asas langkah demi langkah untuk dapatkan unit S.I.
- Bezakan dengan jelas antara magnitud (nilai) dan arah ketika mengenal pasti kuantiti vektor dalam soalan berbentuk situasi
- Sentiasa labelkan paksi-x dan paksi-y dengan kuantiti dan unit yang betul sebelum memplot graf
- Gunakan segitiga kecerunan yang besar (merentasi sebahagian besar graf) untuk meningkatkan ketepatan pengiraan kecerunan
- Apabila ditanya tentang langkah berjaga-jaga eksperimen, kaitkan dengan pengurangan ralat paralaks atau ralat rawak (contoh: ulang pengukuran masa beberapa kali dan ambil purata)
- Bagi eksperimen bandul, ingat sudut ayunan mesti kurang daripada 10 darjah untuk memastikan ayunan ringkas (simple harmonic)
- Kuantiti asas
- Kuantiti terbitan
- Kuantiti skalar
- Kuantiti vektor
- Unit S.I.
- Magnitud
- Inferens
- Hipotesis
- Pemboleh ubah dimanipulasikan
- Pemboleh ubah bergerak balas
- Pemboleh ubah dimalarkan
- Interpolasi
- Ekstrapolasi
- Kecerunan graf