Bab 2 Soalan (Tingkatan 4)
Soalan Objektif
1. Apabila satu daya mengufuk 6 N dikenakan pada satu blok kayu 3 kg,
didapati bahawa blok itu bergerak dengan halaju seragam. Jika daya itu
ditambahkan menjadi 18 N, berapakah pecutan baru blok itu?
A 2 m s
-2B 3 m s
-2C 4 m s
-2D 5 m s
-2E 6 m s
-22.
Rajah 1
Rajah 1 menunjukkan satu daya 60 N sedang menarik satu beban 2 kg
melalui satu takal licin. Hitungkan pecutan gerakan beban itu.
A 5 m s
-2B 15 m s
-2C 20 m s
-2D 25 m s
-2E 30 m s
-23. Sebutir peluru berjisim 20 g ditembakkan daripada sepucuk senapang
berjisim 1 kg. Jika peluru itu meninggalkan senapang itu dengan halaju 400 m
s
-1, hitungkan halaju tindak balas senapang.
A 0 m s
-1B 3 m s
-1C 8 m s
-1D 10 m s
-1E 11 m s
-14.
Rajah 2
Rajah 2 menunjukkan satu beban 300 N digantung oleh seutas tali yang diikat
pada siling.
Seutas tali yang lain diikat pada beban itu dan ditarik dengan daya F secara
mengufuk sehingga tali yang pertama membuat 30° dengan
garis mencancang. Magnitud daya F ialah
A 150 N
B 173 N
C 196 N
D 201 N
E 252 N
5. Apabila payung yang basah diputarkan dan kemudiannya diberhentikan
dengan serta-merta, didapati bahawa titik-titik air meninggalkan payung itu.
Kejadian ini adalah disebabkan oleh
A momentum
B inersia
C jisim
6. Dalam eksperimen neraca inersia, frekuensi getaran neraca itu adalah
bergantung kepada
A jisim beban
B amplitud getaran
C daya graviti
7. Daya 3 N dan 4 N yang bertindak secara berserenjang pada satu titik akan
menghasilkan daya paduan
A 3 N
B 4 N
C 5 N
D 6 N
E 7 N
8. Satu jasad 5 kg bergerak dengan halaju 4 m s
-1. Magnitud momentum jasad
itu ialah
A 5 g m s
-1B 20 kg m s
-1C 50 kg m s
-1D 75 kg m s
-1E 100 kg m s
-19. Antara perkara berikut yang manakah boleh ditentukan daripada graf
halaju-masa?
A HalajuB Daya memecut
C Tenaga kinetik
10. Daya boleh
A mengubahkan kandungan nukleus dalam atom
B mengubahkan arah gerakan
C mengubahkan warna objek
Soalan Struktur
1. (a) Satu jasad bergerak ke arah barat dengan halaju 4 m s
-1selama 3 s dan
bertukar ke arah selatan dengan halaju 3 m s
-1selama 2 s. Hitungkan
(i)
jumlah jarak yang dilalui oleh jasad
(ii) sesaran jasad
(iii) halaju purata jasad
(b)
Sebuah kereta yang sedang bergerak dengan halaju 30 m s
-1diberhentikan
secara seragam dalam tempoh masa 15 s. Tunjukkan bagaimanakah
pecutan kereta itu boleh dihitungkan.
2.
Rajah 3
Rajah 3 menunjukkan satu gambar foto stroboskop bagi gerakan satu jasad
yang dirakamkan pada frekuensi 20 Hz.
(a)
Nyatakan bilangan gambar yang boleh dirakamkan dalam tempoh 1.5 s.
(b)
Hitungkan tempoh masa bagi satu gambar.
(c)
Huraikan jenis gerakan yang ditunjukkan oleh gambar foto stroboskop.
...
...
(d)
Hitungkan laju purata gerakan jasad itu.
3. (a) Apakah yang dimaksudkan dengan medan graviti?
... ... ... ... ... ...
(b) Bagaimanakah konsep daya graviti boleh digunakan untuk menerangkan
pergerakan jasad semawi?
... ... ... ... ... ...
(c) Namakan daya yang mengekalkan satelit dalam orbitnya mengeliling
Bumi.
... ... ... ... ... ... ...
(d) Bagaimanakah daya yang anda telah nyatakan dalam (c) dibekalkan.
Nyatakan arah daya itu bertindak?
...
... ... ... ... ... ...Soalan Esei
Bahagian B
1.
Rajah 4
Rajah 4 menunjukkan sebiji buah kelapa jatuh dari pokok ke Bumi.
(a) Daya yang sama telah menjatuhkan buah kelapa itu juga mengekalkan
Bulan dalam orbitnya. Terangkan pernyataan
ini. [
8 markah]
(b) Seorang angkasawan mengumpulkan batu Bulan di permukaan Bulan
serta menimbangnya. Beliau mendapati bahawa berat batu itu ialah 8.0 N.
Apabila angkasawan itu kembali ke Bumi dan menimbangkan semula batu
Bulan itu dengan neraca yang sama, beliau mendapati bahawa berat batu itu
ialah 50.0 N.
(i)
Terangkan mengapakah terdapat perbezaan di antara kedua-dua
pengukuran
itu.
[4 markah]
(ii) Berapakah jisim batu Bulan
itu? [4 markah]
(iii) Hitungkan kekuatan medan graviti
Bulan. [4 markah]
Bahagian C
1.
Graf Bentuk Graf
Graf s-t Graf v-t Graf a-t
Jadual 1
Jadual 1 menunjukkan tiga jenis graf gerakan bagi satu jenis gerakan yang
sama.
(a) Antara graf-graf ini yang manakah lebih sesuai untuk menunjukkan
jenis gerakan itu. Terangkan jawapan
anda. [6 markah]
(b) Sebuah kereta memecut dari keadaan pegun pada kadar 2 m s
-2selama
10 s dan seterusnya bergerak dengan halaju seragam selama 20 s
sebelum breknya ditekankan dan berhenti dalam 5 s yang seterusnya.
Lukiskan satu graf halaju-masa bagi gerakan kereta itu. Hitungkan
(i) laju purata kereta dalam 10 s yang pertama
(ii) nyahpecutan kereta dalam 5 s yang akhir
(iii) jumlah jarak yang dilalui oleh kereta
(iv) laju purata kereta bagi keseluruhan
gerakan [12 markah]
---
Bab 1 Gelombang(Tingkatan 5)
Soalan Objektif Rajah 1
1. Rajah 1 menunjukkan pandangan sisi satu tangki riak dengan keadaan dasar seperti yang ditunjukkan. Motor dipasangkan pada laju yang sesuai dan stroboskop digunakan untuk membekukan riak-riak di permukaan air. Antara berikut, yang manakah merupakan pemerhatian yang betul?
A B
C
D
2. Apabila satu sistem bergetar dengan resonans, sistem itu bergetar A pada frekuensi tinggi
B dengan tempoh panjang C dengan amplitud besar
3. Apabila amplitud gelombang bertambah, yang manakah antara kuantiti berikut akan turut bertambah? A Halaju gelombang B Tenaga gelombang C Tempoh gelombang D Frekuensi gelombang
4. Satu cebisan gabus berada pada lembangan satu gelombang pada suatu ketika. Jika frekuensi gelombang ialah 5 Hz, berapakah masa yang diambil untuk cebisan itu berada di puncak? A 0.05 s B 0.1 s C 0.2 s D 2.0 s E 5.0 s
5. Apabila gelombang air merambat dari satu kawasan dalam ke satu kawasan cetek, halaju gelombang berkurang sebanyak 25%. Jika panjang gelombang dalam kawasan dalam ialah 6 cm, berapakah panjang gelombang dalam kawasan cetek?
A 4.0 cm B 4.5 cm C 4.8 cm D 5.0 cm E 5.6 cm Not P (i) Not Q (ii) Rajah 2
6. Rajah 2(i) dan 2(ii) di atas menunjukkan dua bentuk gelombang bunyi untuk not P dan Q. Diberi not Q berfrekuensi 256 Hz. Antara berikut, yang manakah benar? A Not P berfrekuensi 512 Hz
B Not P berfrekuensi 256 Hz C Not Q adalah not dari piano D Not Q kedengaran lebih kuat
7. Dua gelombang elektromagnet P dan Q ditujukan secara normal kepada satu parutan belauan. Pembelauan tertib pertama untuk kedua-dua gelombang diperhatikan. Sudut belauan untuk gelombang P ialah 30° manakala untuk gelombang Q ialah 60°. Tentukan nisbah panjang gelombang P kepada panjang gelombang Q.
A 1 :
B 1 :
C 1 : 2D 1 :
8. Antara prosedur dalam jadual berikut, yang manakah dapat menambahkan
jarak di antara riak pada tangki riak?
A J sahaja B K sahaja C J dan K sahaja D J dan L sahaja Rajah 3
9. Rajah 3 menunjukkan satu tala bunyi yang bergetar. Garis-garis mewakili lapisan-lapisan molekul. P dan Qmerupakan dua mampatan. Frekuensi tala bunyi ialah 500 Hz. Antara berikut, yang manakah tidak benar?
A Gelombang dihasilkan ialah gelombang membujur
B Setiap lapisan molekul akan bergetar pada frekuensi 500 Hz C Panjang gelombang bunyi adalah 1.32 m
D Masa 0.004 s diperlukan untuk mampatan pada kedudukan P tiba ke
kedudukan Q
10. Suatu gelombang bercantum semula setelah melalui satu halangan kecil yang terapung di atas permukaan air. Fenomena itu disebabkan
A interferens B pembiasan C belauan Simbol Prosedur J K L
Mengurangkan frekuensi motor Mengurangkan kedalaman air Menambahkan luas tangki riak
11. Antara berikut, yang manakah benar tentang cahaya merah dan sinar infra merah?
Cahaya merah Sinar infra merah
A Gelombang melintang Gelombang membujur
B Mempunyai panjang gelombang yang pendek
Mempunyai panjang gelombang yang panjang
C Mempunyai frekuensi yang rendah Mempunyai frekuensi yang tinggi D Boleh dibelaukan oleh parutan
belauan
Tidak boleh dibelaukan oleh parutan belauan
12. Antara berikut, yang manakah bukan pengukuran atau catatan yang perlu dibuat apabila menjalankan eksperimen dalam makmal untuk menentukan panjang gelombang cahaya merah dengan parutan belauan?
A Jarak dari mentol ke kedudukan cahaya merah
B Jarak di antara mentol ke kedudukan parutan belauan C Bacaan bilangan garis per unit panjang pada parutan belauan D Lebar parutan belauan
13.
Rajah 4
Rajah 4 menunjukkan satu corak interferens gelombang air yang dihasilkan pada satu tangki riak. X dan Y ialah pencelup yang digunakan. D adalah jarak serenjang antara XY dan PQ. P dan Q merupakan satu titik antinod dan nod masing-masing. Panjang gelombang yang digunakan ialah 2.0 cm. Berapakah jarak PQ?
A 4.0 cm
B 5.0 cm
C 7.5 cm
D 8.0 cm
E 10.0 cm
14. Dalam satu eksperimen dwicelah Young, jarak pemisahan antara pinggir
pada tabir ialah 2 mm apabila jarak antara dua celah adalah 0.5 mm. Jika jarak
antara dua celah ialah 0.6 mm, berapakah jarak pemisahan antara pinggir pada
tabir?
A 1.6 mm
B 1.7 mm
C 2.2 mm
D 2.4 mm
E 2.5 mm
15. Antara yang berikut, yang manakah merupakan kelebihan menghantar isyarat
melalui modulasi frekuensi?
A Alat penerima adalah murah
B Mutu penerimaan baik
C Lebih mudah dipantulkan oleh lapisan ionosfera
D Mudah dibelaukan
Soalan Struktur
1.
Rajah 5
Rajah 5 menunjukkan empat kepingan logam yang disusun dalam sebuah
tangki riak untuk membentukkan celahan dengan saiz 5 cm dan 1 cm
masing-masing. Dua gelombang P dan Q dengan panjang gelombang 8 cm dan 2 cm
akan ditujukan kepada dua celahan itu.
(a)
Celahan dan gelombang yang manakah akan anda pilih untuk
memerhatikan
(i)
gelombang membulat yang paling jelas selepas melalui
celahan? [1 markah]
...
...
(ii)
gelombang lurus dengan sedikit lengkung di tepi setelah melalui
celahan?[1 markah]
...
...
(iii)
Beri penjelasan anda untuk pemerhatian
(i). [1 markah]
...
...
...
...
(b) (i) Untuk menghasilkan gelombang P, motor pada penggetar
diputarkan dengan kadar
10 kali sesaat. Hitungkan halaju gelombang
P. [1 markah]
(ii) Seterusnya, tentukan frekuensi gelombang
Q. [1 markah]
...
...
...
...
(i) (ii) Rajah 6
(c) Rajah 6 (i) menunjukkan gelombang Q ditujukan pada kepingan logam
yang membentukkan dua celahan. Setelah melalui celahan, gelombang
itu bertindih untuk menghasilkan beberapa garis antinod dan garis nod.
(i)
Apakah yang berlaku apabila gelombang melalui celahan
itu? [1 markah]
...
...
(ii)
Apakah yang berlaku pada garis antinod dan garis nod?
Pada garis antinod :
...
Pada garis nod :
...
[1 markah]
(d)
Lukis pada rajah (ii), corak garis antinod dan nod yang terhasil apabila
gelombang P digunakan.
2.
Rajah 7
Rajah 7 menunjukkan sebuah penjana isyarat audio disambungkan kepada dua
pembesar suara yang terpisah sejauh 2 m. Seorang pelajar berjalan pada satu garis lurus yang berada pada satu jarak 5 m
yang selari dengan dua pembesar suara. Pelajar itu menandakan titik-titik K di mana dia mendeng ar bunyi paling kuat. Beberapa jarak x di antara dua bunyi kuat berturutan itu diukur dan purata dihitung. Proses di atas diulangi beberapa kali untuk mendapatkan beberapa set bacaan frekuensi - jarak pemisahan bunyi kuat.
(a) Berdasarkan kepada eksperimen di atas, kumpulkan pemboleh ubah yang terlibat kepada tiga kumpulan dan nyatakan ciri pengumpulan
itu. [2 markah] ... ... ... ... ... ...
(b) (i) Lukis dan labelkan pada Rajah 7 di atas beberapa garis antinod dan garis nod.
(ii) Nyatakan apa yang telah berlaku pada titik antinod dan titik nod.
Pada titik antinod :
...
Pada titik nod :
...
[2 markah] (c) Diberi halaju bunyi dalam udara ialah 330 m s –1 dan frekuensi yang digunakan ialah
660 Hz, hitungkan
(i)Panjang gelombang bunyi [1 markah]
(ii) jarak pemisahan di antara dua bunyi kuat seperti dalam Rajah 7. [2 markah]
(d) Lakarkan graf yang dijangkakan apabila jarak di antara dua bunyi kuat, x, diplotkan melawan frekuensi
bunyi, f. [1 markah]
(e) Apabila menjalankan eksperimen di atas, pelajar itu mendapati agak sukar untuk menentukan titik di mana bunyi paling kuat didengar. Jika alat tambahan boleh digunakan, cadangkan satu alat yang dapat digunakan untuk mengatasi masalah ini. [1 markah]
………
………….…….
3.
Rajah 8
Rajah 8 menunjukkan satu penerima radio transistor ringkas.
(a) Namakan komponen yang berlabel P, Q dan R.
P :
...
Q :
...
R :
...
[3
markah]
(b) (i) Ahmad yang sedang mendengar stesen A ingin menukar kepada
stesen B. Apakah yang seharusnya dilakukan oleh
Ahmad? [2 markah]
...
...
...
...
(ii) Terangkan jawapan anda. [2
markah]
...
...
...
...
...
...
(c)
Rajah 9
Isyarat gelombang radio seperti yang ditunjukkan pada Rajah 9
ditalakan. Lukis di sebelah kanan corak gelombang yang didapati setelah
isyarat melalui R. [2 markah]
(d)
Apakah fungsi kapasitor C
2? [1
markah]
...
.………
...
.………
(e)
Apakah fungsi transistor? [1
markah]
...
.………
...
...………
Soalan Esei
1.
Rajah 10
Situasi pertama
Dua pencelup yang bergetar di atas permukaan air di dalam sebuah tangki riak
menghasilkan kawasan riak kuat dan kawasan air tenang seperti yang
ditunjukkan dalam Rajah 10(i).
Situasi kedua
Pinggir terang dan gelap terbentuk pada skrin apabila cahaya monokromat
melalui sisip kaca satu celah dan sisip kaca dwicelah seperti yang ditunjukkan
dalam Rajah 10(ii).
(a) (i) Nyatakan makna cahaya
monokromat. [1 markah]
...
...………..
...
...………..
(ii) Berdasarkan pemerhatian anda pada situasi pertama dan kedua,
nyatakan ciri-ciri sepunya
situasi itu. Seterusnya, hubung kaitkan ciri-ciri itu untuk membina
sebuah konsep
fizik.
[5 markah]
...
...………...
...
...………...
...
...………...
...
...………...
...
...………...
...
...………...
...
...………...
...
...………...
Rajah 11
(b) Rajah 11 menunjukkan seorang pelajar yang berada di dalam biliknya.
Televisyen di ruang tamu sedang menyiarkan program yang menarik.
Pelajar itu dapat mendengar bunyi televisyen tetapi tidak dapat menonton
program itu. Terangkan mengapa pelajar itu boleh mendengar tetapi
tidak dapat melihat program televisyen itu. (Peringatan: Kedua-dua
cahaya dan bunyi ialah gelombang yang boleh melakukan
pembelauan.) [4 markah]
………
………..
………
………..
………
………..
………
………..
………
………..
………
………..
………
………..
Rajah 12
(c) Rajah 12 menunjukkan pandangan sisi satu gelombang air yang
dihasilkan pada satu tangki riak.
(i) Apakah inferens anda tentang kawasan PQ, QR dan RS?
Berikan penjelasan tentang inferens anda. Seterusnya, lukis
pandangan sisi dasar tangki riak
itu.
[5 markah]
(ii) Motor yang digunakan bergetar pada frekuensi 10 Hz. Berapakah
halaju gelombang pada
titik B?
[3 markah]
(iii) Berapakah masa yang diambil untuk gelombang bergerak dari
titik A ke B? [2 markah]
2. Parutan Lebar parutan /
cm N / garis mm-1
P 2b 300
Q ½ b 600
R b 600
S b 150 Jadual 1
Jadual 1 menunjukkan beberapa parutan belauan dengan lebar dan bilangan
garis per mm, N.
(a) Anda ditugaskan untuk menjalankan satu eksperimen dalam makmal
untuk menentukan panjang gelombang cahaya merah dan biru. Tentukan
parutan yang manakah akan anda pilih untuk menjalankan eksperimen
anda. Beri sebab bagi jawapan
anda. [6 markah]
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
………
……….
(i) (ii) Rajah 13
(b) (i) Rajah 13(i) menunjukkan corak belauan dengan tertib n = 0, 1, 2,
dan 3 untuk cahaya monokromat biru dengan panjang gelombang 5.4
apabila cahaya monokromat merah digunakan. [2
markah]
(ii) Diberi pinggir ketiga dari pinggir tengah cahaya merah berada tepat
pada pinggir
keempat pinggir biru itu. Tentukan panjang gelombang cahaya
merah itu.
[3 markah]
(c) Seorang penumpang kapal terbang memerhatikan ombak di laut. Dia mendapati jarak di antara ombak berdekatan pantai adalah lebih pendek berbanding dengan ombak yang jauh dari pantai.
Berdasarkan pemerhatian di atas, terangkan mengapa jarak di antara ombak berubah dari pantai ke tengah laut. Seterusnya, nyatakan hubungan antara jarak di
antara dua ombak dengan faktor yang
mempengaruhinya. [4 markah]
………
………..
………
………..
………
………..
………
………..
………
………..
………
………..
Rajah 14
(d) Rajah 14 menunjukkan satu gelombang satah melalui satu celahan dalam satu tangki riak.
P, Q dan R ialah tiga titik pada permukaan air. Jarak di antara P dan Q ialah 18
cm. Satu cebisan gabus diletakkan pada titik R diperhatikan tidak berayun.
(i) Jika frekuensi penggetar ialah 5 Hz, berapa lamakah untuk muka gelombang
yang berada di P untuk tiba ke
kedudukan Q? [3 markah]
(ii) Tanpa mengubahkan frekuensi penggetar, nyata dan terangkan dua
cara untuk menyebabkan
gabus pada titik R berayun bersama dengan gelombang yang
menerusi celahan. [4 markah]
...
...
...
...
...
...
...
...
...
...
Bab 2 Jawapan(Tingkatan 4)
Soalan Objektif
1. C
2. C
3. C
4. B
5. B
6. A
7. C
8. B
9. A
10. B
Soalan Struktur
1. (a) (i) Jarak, s = vt
Jumlah jarak = (4 m s
-1)(3 s) + (3 m s
-1)(2 s)
= 12 m + 6 m
= 18 m
(ii) Dengan Teorem Pithagoras:
180 m2
Sesaran, s =
=
= 13.4 m
(iii) Halaju purata,
=
= 13.4 m
5 s
= 2.7 m s
-1(12 m)2 + (6 m)2
(b) Halaju awal, u = 30 m s
-1Halaju akhir, v = 0 m s
-1Masa, t = 15 s
Pecutan, a =
= 0 - 30 m s
-115 s
= -2 m s
-2Kereta itu mengalami nyahpecutan -2 m s
-2.
2. (a) Bilangan gambar = 1.5 x 20
= 30
(b) Tempoh, T =
1
= _____
20 Hz
= 0.05 s
(c) Halaju seragam kerana jarak di antara dua gambar
yang berturutan adalah sekata.
(d) Masa, t = 6 gambar
= 6 x 0.05 s
= 0.3 s
Laju purata, v =
v – u t
=
= 40 cm s
-13. (a) Medan graviti ialah ruang di sekitar satu jasad yang
mengenakan daya graviti ke atas sebarang jasad lain
yang berada dalam ruang itu.
(b) Daya tarikan graviti di antara satu jasad semawi yang
besar dengan satu jasad semawi yang kecil
membolehkan jasad yang kecil itu mengorbit jasad yang
besar.
(c)
Daya graviti atau daya memusat
(d) Dibekalkan oleh daya graviti Bumi. Ke arah pusat Bumi.
Soalan Esei
Bahagian B
1. (a) Buah kelapa jatuh daripada pokok menuju ke
permukaan Bumi kerana ditarik oleh daya graviti Bumi
ke arah pusat Bumi. Daya graviti wujud di antara
sebarang dua objek. Maka, semua objek sentiasa saling
menarik di antara satu sama lain. Daya graviti ini juga
mengekalkan Bulan dalam orbitnya. Semua objek yang
bergerak dalam satu bulatan, iaitu orbit, memerlukan
daya memusat untuk mengekalkannya dalam gerakan
membulat. Daya memusat yang diperlukan dibekalkan
oleh daya graviti Bumi. Jika daya graviti Bumi tidak
wujud, Bulan akan bergerak dalam satu garis lurus
akibat daripada inersianya.
(b) (i) Berat batu adalah bergantung kepada kekuatan medan graviti.
Berat W = mg, di mana m ialah jisim yang malar dan g ialah kekuatan
medan graviti yang boleh berubah bergantung kepada kedudukan.
Perbezaan bacaan berat di Bulan dan Bumi adalah disebabkan oleh
magnitud kekuatan medan graviti yang berbeza di kedua-dua tempat
itu. Kekuatan medan graviti Bumi adalah lebih tinggi daripada
kekuatan medan graviti Bulan.
(ii) Di permukaan Bumi:
Berat, W = mg
50.0 N = m(10 N kg
-1)
m = 5.0 kg
Jisim batu bulan itu ialah 5.0 kg.
(iii) Di permukaan Bulan:
Berat, W' = mg'
8.0 N = (5.0 kg)g'
g' = 1.6 N kg
-1Kekuatan medan graviti Bulan ialah 1.6 N kg
-1.
Bahagian C
1. (a) Graf v-t, iaitu graf halaju-masa adalah biasanya
digunakan untuk menunjukkan jenis gerakan. Graf
v-t ialah graf yang dilukiskan unv-tuk menunjukkan
perubahan halaju dengan masa. Halaju ditetapkan pada
paksi tegak sementara masa ditetapkan pada paksi ufuk.
Graf halaju-masa boleh digunakan untuk mengkaji jenis
gerakan dan juga mengira beberapa perkara mengenai
gerakan. Perubahan halaju gerakan boleh dibacakan
secara langsung daripada graf manakala pecutan
gerakan dihitungkan daripada nilai kecerunan graf. Jarak
yang dilalui boleh ditentukan dengan mengira luas di
bawah graf halaju-masa.
(b)
(i) Laju purata = u + v
2
= 0 + 20 m s
-12
= 10 m s
-1(ii) Nyahpecutan, a = Kecerunan graf v-t
= 0 - 20 m s
-1(35 - 30) s
= -4 m s
-2(iii) Jumlah jarak = Luas di bawah graf v-t
= ½[(20 + 35)s][20 m s
-1]
= 550 m
(iv) Laju purata = Jumlah jarak
Jumlah masa
= 550 m
35 s
= 15.7 m s
-1Jawapan Bab 1 Gelombang(Tingkatan 5)
Soalan Objektif
1.
D
2.
C
3.
B
4.
B
5.
B
6. B
7. B
8. A
9. C
10. C
11. D
12. D
13. E
14. B
15. B
Soalan Struktur
1. (a) (i) Gelombang P (8 cm) dan celahan 1 cm
(ii)
Gelombang Q dan celahan 5 cm
(iii)
Kesan belauan bertambah apabila panjang gelombang besar dan
lebar celahan kecil
(b) (i) Frekuensi, f = 10 Hz
Panjang gelombang, λ = 8 cm
Halaju, v = f λ = 10 x 8 = 80 cm s
-1 λ 2 80 v(ii) f = = = 40 Hz
(c) (i) Belauan
(ii)
Pada garis antinod, interferens membina berlaku
Pada garis nod, interferens memusnah berlaku
2. (a) Pemboleh ubah
(i)
dimanipulasikan : Frekuensi bunyi (panjang gelombang)
(ii)
bergerak balas : Jarak pemisahan di antara dua bunyi kuat
(iii)
dimalarkan : Jarak tegak dari garis pemerhatian ke
pembesar suara, jarak di
antara dua pembesar suara, halaju bunyi
(b) (i)
(ii) Titik antinod : Interferens membina (bunyi kuat)
Titik nod : Interferens memusnah (bunyi lemah)
(c) (i) ν = f λ
330 = 660 λ
330
660
λ = ——
= 0.5 m
λD
a
(ii)
x = ——
0.5 x 52
= ———
= 1.25 m
(d)
(e)
Dengan menggunakan sebuah mikrofon yang disambung kepada sebuah
osiloskop sinar
katod. OSK dapat menunjukkan dengan jelas kedudukan di mana bunyi
kuat dihasilkan.
3. (a) P : Aerial
Q : Gegelung
R : Diod
(b) (i) Melaraskan kapasitor boleh ubah
(ii)
Supaya kapasitans yang digunakan kini bersama dengan gegelung
akan menyediakan satu
frekuensi jati yang sama dengan frekuensi gelombang stesen B.
Resonans turut berlaku dan stesen B dapat didengar.
(c)
(d) Supaya gelombang pembawa dengan frekuensi yang tinggi mengalir
melalui kapasitor ke bumi
(e)
Untuk menguatkan isyarat gelombang audio sebelum ia melalui fon
telinga
Soalan Esei
1. (a) (i) Cahaya monokromat ialah cahaya yang mempunyai satu panjang
gelombang sahaja
(satu warna sahaja)
(ii)
Ciri-ciri sepunya situasi ialah
(I)
Interferens berlaku kerana pertindihan dua gelombang yang
koheren.
Gelombang cahaya yang terbelau dari dua celah adalah
koheren kerana berasal dari gelombang cahaya yang terbelau
pada celah tunggal. Gelombang air dari dua pencelup adalah
koheren kerana dua pencelup yang sefasa (naik turun bersama).
(II)
Terdapat beberapa garis antinod dan garis nod. Untuk
cahaya, titik antinod berlaku
pada pinggir terang dan nod pada pinggir gelap. Untuk
gelombang air, garis antinod adalah sepanjang riak kuat dan
garis nod adalah sepanjang kawasan air tenang.
(III)
Garis nod dan antinod berselang-seli.
(b) Panjang gelombang bunyi jauh lebih besar daripada panjang gelombang
cahaya. Untuk bunyi, lebar pintu berukuran sama tertib dengan panjang
gelombang bunyi. Maka kesan belauan adalah nyata. Untuk cahaya,
panjang gelombangnya adalah jauh lebih kecil daripada lebar pintu.
Maka kesan belauan tidak berlaku atau tidak jelas. Penjelasan di atas
menerangkan mengapa pelajar itu dapat mendengar bunyi program tetapi
tidak dapat menonton gambar program televisyen itu.
(c) (i) PQ dan RS ialah kawasan dalam dan QR ialah kawasan cetek.
Untuk kawasanPQ dan
RS, panjang gelombang adalah lebih besar berbanding dengan
panjang gelombang dalam kawasan RS. Panjang gelombang untuk
kawasan PQ dan RSadalah sama, menunjukkan dua kawasan itu
mempunyai kedalaman air yang sama.
(ii)
Panjang gelombang untuk kawasan QR
λ = 6 cm / 3 = 2.0 cm
Halaju gelombang pada titik B,
ν = f λ = 10 x 2 = 20 cm s
-1(iii)
Tempoh, T = 1/f = 1/10 = 0.1 s
Gelombang yang mara dari A ke B perlu bergerak sejauh enam
panjang gelombang.
Masa untuk bergerak sejauh satu panjang gelombang = T
Maka masa diperlukan = 8 T = 8 x 0.1 = 0.8 s
2. (a) Parutan belauan Q dan R boleh digunakan untuk menjalankan
eksperimen kerana kedua-
duanya adalah parutan halus iaitu parutan yang mempunyai bilangan
celah seunit panjang yang paling besar. Dengan parutan yang halus,
spektrum yang dihasilkan adalah lebih tulen dan lebih luas.
Kedua-duanya dapat memudahkan penentuan kedudukan warna merah dan biru.
Di samping itu, sudut belauan untuk tertib pertama adalah agak besar dan
justeru itu pengukuran adalah lebih tepat dan peratus ralat dapat
dikurangkan.
Bagaimanapun, parutan belauan R dipilih kerana mempunyai lebar yang
lebih luas, iaitu terdapat jumlah celah yang lebih banyak. Dengan itu, ada
lebih celah yang membenarkan cahaya melalui dan membelau dan
seterusnya menghasilkan spektrum cahaya yang lebih terang.
(b)
(i)
(ii) d sin θ
n= n λ
Untuk cahaya merah pinggir ketiga, d sin θ
m= 3 λ
mUntuk cahaya biru pinggir keempat, d sin θ
b= 4 λ
bKerana θ
n= θ
b 4 λbMaka, 3 λ
m= 4 λ
b3
λ
m=
4 (5.4 x 10
-7)
3=
= 7.2 x 10
-7m
(c)
Kedalaman air semakin berkurang apabila mendekati pantai. Halaju
gelombang air bergantung
kepada kedalaman air. Halaju gelombang air berkurang apabila
kedalaman air berkurang. Daripada rumus ν = f λ di mana f (frekuensi)
adalah tetap, maka apabila halaju berkurang, panjang gelombang, λ, turut
berkurang. Jarak di antara dua ombak (panjang gelombang) bergantung
kepada kedalaman air. Semakin dalam air, semakin panjang gelombang.
18 cm
9
