Nota Fizik Tingkatan 5 Bab 2: Tekanan
Bab 2: Tekanan (Pressure)
Kuasai formula dinamik tekanan cecair, kecekapan jek hidraulik, daya apungan objek terapung, serta aplikasi perbezaan tekanan aerofoil secara saintifik.
๐ง 2.1 Tekanan Cecair (Liquid Pressure)
Jasad di dalam cecair mengalami tekanan disebabkan oleh berat turus cecair yang bertindak ke atasnya. Formula pengiraan tekanan cecair ialah: $P = h\rho g$.
Ubah Kedalaman & Jenis Cecair:
๐ Ciri & Faktor Mempengaruhi Tekanan Cecair
Tekanan cecair bertindak dalam semua arah pada mana-mana titik tertentu. Ia tidak bergantung kepada luas permukaan atau bentuk bekas objek.
- Kedalaman Cecair ($h$): Semakin dalam cecair, semakin tinggi tekanan.
- Ketumpatan Cecair ($\rho$): Cecair yang lebih tumpat menghasilkan tekanan yang lebih besar pada kedalaman yang sama.
- Kekuatan Medan Graviti ($g$): Nilai malar $9.81 \text{ m s}^{-2}$ di Bumi.
- Dinding Empangan Air: Dibina lebih lebar/tebal di bahagian dasar kerana tekanan cecair adalah paling tinggi di bahagian bawah.
- Kedudukan Tangki Air: Diletakkan di tempat tinggi (cth. bumbung flat) untuk mewujudkan turus cecair yang tinggi ($h$), menghasilkan tekanan tinggi di paip bawah.
- Siphoning (Sifon): Mengalirkan cecair keluar dari bekas menggunakan perbezaan ketinggian turus air.
Koleksi Latihan
| 1 | 2 |
| 3 | 4 |
| 5 | 6 |
GLOSARI FIZIK: TEKANAN & PRINSIP
Aerofoil
Bentuk keratan rentas sayap kapal terbang yang direka untuk menghasilkan daya angkat apabila udara mengalir melaluinya.
Barometer
Alat yang digunakan untuk mengukur tekanan atmosfera. Contohnya Barometer Merkuri, Fortin, dan Aneroid.
Daya Apungan ($F_B$)
Daya ke atas akibat perbezaan tekanan antara permukaan atas dan bawah objek yang terendam dalam bendalir.
Faktor Penggandaan
Nisbah luas omboh output ($A_2$) kepada omboh input ($A_1$) dalam sistem hidraulik bagi menentukan gandaan daya.
Hidrometer
Alat yang mengaplikasikan Prinsip Archimedes untuk mengukur ketumpatan cecair melalui aras kedalaman terapung.
Manometer
Tiub-U berisi cecair untuk mengukur tekanan gas dengan membandingkannya dengan tekanan atmosfera.
Pascal (Pa)
Unit S.I. bagi tekanan. 1 Pa bersamaan dengan 1 Newton per meter persegi ($1\text{ N m}^{-2}$).
Prinsip Archimedes
Daya apungan objek terendam adalah sama dengan berat bendalir yang disesarkan oleh objek tersebut.
Prinsip Bernoulli
Apabila halaju pengaliran bendalir bertambah, tekanan dalam bendalir tersebut akan berkurang (atau sebaliknya).
Prinsip Pascal
Tekanan pada bendalir tertutup akan dipindahkan secara seragam ke semua arah dalam bendalir itu.
Sifon
Salur pemindah air berdasarkan perbezaan tekanan antara dua aras ketinggian yang berbeza.
Sistem Hidraulik
Sistem pemindah tekanan menggunakan cecair sebagai pengganda daya berdasarkan Prinsip Pascal.
Sudut Serang
Sudut antara garisan rujukan aerofoil dengan arah aliran udara yang mempengaruhi daya angkat.
Tekanan ($P$)
Daya yang bertindak secara normal ke atas satu unit luas permukaan.
Tekanan Atmosfera
Tekanan akibat berat lapisan udara bumi. Nilai aras laut $\approx 101.3\text{ kPa}$ atau $760\text{ mm Hg}$.
Tekanan Cecair
Tekanan pada kedalaman cecair yang disebabkan oleh berat turus cecair di atasnya.
Tiub Venturi
Tiub dengan bahagian sempit untuk menunjukkan peningkatan halaju dan penurunan tekanan bendalir.
CONTOH SOALAN KBAT: TEKANAN
Berikut adalah analisis mendalam terhadap aplikasi prinsip Fizik dalam senario kehidupan sebenar.