Setiapjawapan mesti dijawab di dalam - EPrints USM

Peperiksaan

Semester Kedua

Sidang

^Akademik

1990191

Mac/April1991

JAZ 001 FIZIK I

Masa:

[3 jam]

ARAHANKEPADA CALON:

• Sila

pastikan

bahawa kertas

peperiksaan

ⁱⁿⁱ

mengandungi

^{TUJUH muka}

suratyang bercetak sebelum anda memulakan

peperiksaan

^ini.

t

• Jawabmana-manaLIMA soalan.

Setiap

^soalanbernilai 20markahdan markah subsoalan

diperlihatkan

^di

penghujung

^{subsoalanitu.}

•

Setiap jawapan

^mesti

dijawab

^{di dalambuku}

jawapan

^yangdisediakan.

• Alat

pengira

elektronik boleh

digunakan.

•

-2-

[JAZ 001]

1.

(a)

^Suatu

prisma

^kaca

dengan

^sudut

prisma

^70°

diperbuat daripada

^kaca

dengan

indeks biasan 1.65 diletakkan di bawah

permukaan

^{air. Indeks}

biasan air ialah 1.33.

Hitung

^{sisihan minimum}

bagi

^sinar

cahaya

yang

bergerak

^{dari air}

melalui

prisma

^dankeluar ke dalamairsemula.

(8 markah)

(b)

o

n ⁼ 1.33

-Air

^{-= -=- =}

- - - -

+-- 80cm-

Rajah

¹

Suatu kanta

nipis sama-cembung

yang

diperbuat

^{dari kaca} yang

mempunyai

indeks biasan 1.50

mempunyai jarak

^{fokusdi dalam udara}

sejauh

^{30cm. Kanta tersebutdilekatkan}

kepada

^suatu

permukaan

^di

hujung

^suatu

tangki

yangberisi

(penuh) dengan

air. Indeks biasan air ialah 1.33. Di

hujung tangki bertentangan dengan

kanta tersebut diletakkan cermin satah

sejauh

^80erndari kanta. Lihat

Rajah

^1.

(i)

Cari kedudukan

imej

yangterbentuk oleh sistem

cermin,

^{air dan} kanta tersebut

bagi

^suatu

objek

^kecildiluar

tangki

^{yang berada}

pada paksi

^{kanta danterletak90erndi sebelah}kiri kanta.

(ii)

^Adakah

imej nyata

^atau

maya?

(12 markah)

...

3/-

2.

(a)

^Beritakrif

(i)

^Muatanhaba

(ii)

^Muatanhaba

spesifik (iii)

^Haba

pendam

(iv)

^Haba

pendam spesifik

pengewapan^sesuatucecair.

(4 markah)

(b)

^{Di dalam suatu}

eksperimen bagi

^{menentukan muatan haba}

spesifik

sesuatu

cecair,

^{cecair itu}

mengalir

^{melalui suatu}

gegelung

pemanas dan

pada

^keadaan mantap ^suhu salur masuk dan suhu salur keluar ialah

masing-masing

^{10.4°edan 13.5°e.}

,

Apabila

^kadar

pengaliran jisim

^{airialah 3.2 x}

10-3 kg s-l,

kuasa yang dibekalkan

kepada gegelung

ialah 27.4 W. Kadar

pengaliran kemudiannya

^ditukarkan

kepada

^{2.2 x}

10-3 kg s-l

dan

bagi mengekalkan

suhu salur masuk dan suhu salur

keluar,

kuasa yang dibekalkan diubahsuaikan

kepada

^19.3W.

Hitung

(i)

^Muatanhaba

spesifik

^{cecairtersebut.}

(ii)

^Kadar

kehilangan

^haba.

(16 markah)

3.' Suhu-suhu

permukaan

kaca sebuah

tingkap

^{ialah 200e}

bagi bahagian

yang

mengadap

^kebilik dan 5°e

bagi

^mukayang

mengadap

^{ke luar.}

Bandingkan

^kadar

pengaliran

^haba

daripada

(i)

^Suatu

tingkap

^{yang terdiri}

daripada

^satu

keping

kaca setebal 5.0mm

dan

- 4-

[JAZ 001]

(ii)

^Suatu

tingkap

^dua

lapisan

^kacayang

mempunyai

^luasyang^samayang terdiri

daripada

^dua

keping

^kaca

setiap

^{satu setebal2.5 mmdan}

dipisahkan

^{oleh suatu}ruang udara setebal 5.0^mm.

Anggapkan

yang keadaanmantap telah

tercapai.

[kekonduksian

kekonduksian terma^termaudara^{kaca ==} 2.5^1.0W^W

m-l K-l m-l K-l]

(20 markah)

4.

(8) Nyatakan

syarat-syarat

keseimbangan bagi

^suatu

jasad

tegar.

(5 markah)

(b)

Suatu bar tidak seragam yang

beratnya

^W

digantungkan dengan

^{dua tali}

ringan

supaya berada^dalamkeadaan rehat dan

mengufuk seperti

yang

ditunjukkan

^dalam

rajah

^{2. Satu} tali membuatsudut 30° dan satu tali

lagi

membuat sudut 60°

dengan

^satah

tegak.

^Jika

panjang

^{bar ialah}

10m,

(i)

^{Buktikanbahawa}

ketegangan

dan

•

42

...

5/-

(ii)

^{Cari x,iaitu}

jarak daripada hujung

sebelah kiri kepusat

graviti

(15 markah)

Rajah

²

5.

(a) Nyatakan

(i)

Hukum keabadian

Tenaga (ii)

Hukumkeabadian Momentum.

(6 markah)

- 6-

[JAZOOl]

(b)

^Peluru

berjisim

^m

bergerak dengan halaju

^v

menghentam

^suatu

bungkah

yang

berjisim

^Myang

digantung bertegak

^lurus

sepertimana

yang

ditunjukkan

^dalam

rajah

^3.

Selepas hentaman, peluru

terbenam di dalam

bungkah

^dan

kedua-duanya meningkat

^kesatu paras

ketinggian

h. Buktikan bahawa

halaju peluru

^boleh

diungkapkan sebagai

v ⁼

(�

⁺

1) .J2gh

dimanag ialahpecutan^bebas

graviti.

Rajah

³

(7 markah)

(c)

^Suatu

proton berjisim

^{1.67 x}

10.27 kg bergerak

^{ke kiri}

dengan halaju

7.0^x

106

^m

s"dan berlanggar dengan

^neutron

(jisirnnya

^sama

dengan jisim proton) bergerak

^{ke kanan}

dengan halaju

^{4.0 x}

106

^m

s�\

Pelanggaran

ini membentuk satu deutron. Cari

halaju

deutron yang terbentukdan arah

pergerakkannya.

(7 markah)

...

7/-

44

6.

(a) Nyatakan

^{Hukum Gauss.}

Dengan menggunakan

^hukum

Gauss,

buktikan bahawa keamatan medan E diluar ^satu sfera

pengkonduksi

yang^memilikicas

Q

boleh ditulis

sebagai

-

Q

E ^- 2

4m: ^r

o

dimanae ia1ah ketulusan ruang bebas dan^r

jarak daripada

pusat sfera.

o

(6 markah) (b)

^{Cari arus}

11' 12

^dan

13

^yang

mengalir

^{di dalam} litar elektrik yang

ditunjukkan

^dalam

rajah

^4.

so

(14 markah)

lOV- 25Q

Ion 50

,

Rajah

⁴

00000000000

46