Buku Teks Sains Tingkatan 3 KSSM

Buku Teks Digital Sains Tingkatan 3 KSSM

• Sains T3 – Kandungan

• Sains T3 – Bab 1 Penyenggaraan dan Kesinambungan Hidup
• Sains T3 – Bab 2 Respirasi
• Sains T3 – Bab 3 Pengangkutan
• Sains T3 – Bab 4 Kereaktifan Logam

• Sains T3 – Bab 5 Termokimia
• Sains T3 – Bab 6 Elektrik dan Kemagnetan
• Sains T3 – Bab 7 Tenaga dan Kuasa

• Sains T3 – Bab 8 Keradioaktifan
• Sains T3 – Bab 9 Cuaca Angkasa Lepas
• Sains T3 – Bab 10 Penerokaan Angkasa Lepas
• Sains T3 – Rujukan / Jawapan
• Sains T3 – Skema Jawapan

atau

• Buku Teks Digital Sains KSSM Tingkatan 3 (Bab 1 – Bab 10) – Drive 1

p. 1

p. 2

Bahawasanya Negara Kita Malaysiamendukung cita-cita hendak:Mencapai perpaduan yang lebih erat dalam kalangan seluruh masyarakatnya;Memelihara satu cara hidup demokrasi;Mencipta satu masyarakat yang adil di mana kemakmuran negara akan dapat dinikmati bersama secara adil dan saksama;Menjamin satu cara yang liberal terhadaptradisi-tradisi kebudayaannya yang kaya dan pelbagai corak;Membina satu masyarakat progresif yang akan menggunakan sains dan teknologi moden;MAKA KAMI, rakyat Malaysia,berikrar akan menumpukanseluruh tenaga dan usaha kami untuk mencapai cita-cita tersebut berdasarkan prinsip-prinsip yang berikut:KEPERCAYAAN KEPADA TUHANKESETIAAN KEPADA RAJA DAN NEGARAKELUHURAN PERLEMBAGAANKEDAULATAN UNDANG-UNDANGKESOPANAN DAN KESUSILAANRUKUN NEGARA(Sumber: Jabatan Penerangan, Kementerian Komunikasi dan Multimedia Malaysia)

p. 3

KURIKULUM STANDARD SEKOLAH MENENGAHPenulisTho Lai HoongChe Ahamad bin DaudEditorYusri bin RamlyTengku Mohd Fozi bin Tengku Mohd NoorMd Zaidi bin Mahamad2018Pereka BentukEngku Ismail bin Engku IbrahimMohd Nabil bin NakimIlustratorYusmafazali bin Mohd YusopSASBADI SDN. BHD.(139288-X)(Anak syarikat milik penuh Sasbadi Holdings Berhad(1022660-T))

p. 4

KPM 2018 ISBN 978–983-77-0393-3Cetakan pertama 2018© Kementerian Pendidikan MalaysiaSemua hak cipta terpelihara. Mana-mana bahan dalam buku ini, tidak dibenarkan diterbitkan semula, disimpan dalam cara yang boleh digunakan lagi, ataupun dipindahkan dalam sebarang bentuk atau cara, baik dengan elektronik, mekanik, penggambaran semula mahupun dengan cara perakaman tanpa kebenaran terlebih dahulu daripada Ketua Pengarah Pelajaran Malaysia, Kementerian Pendidikan Malaysia. Perundingan tertakluk pada perkiraan royalti dan honorarium.Diterbitkan untuk Kementerian Pendidikan Malaysia oleh:Sasbadi Sdn. Bhd. (139288-X)(Anak syarikat milik penuh Sasbadi Holdings Berhad (1022660-T))Lot 12, Jalan Teknologi 3/4,Taman Sains Selangor 1, Kota Damansara,47810 Petaling Jaya,Selangor Darul Ehsan, Malaysia.Tel: +603-6145 1188 Faks: +603-6145 1199Laman web: www.sasbadisb.come-mel: enquiry@sasbadi.comReka Letak dan Atur Huruf : Minion ProMuka Taip Teks: RegularSaiz Muka Taip Teks : 11 poin Dicetak oleh: UG Press Sdn. Bhd. (686541-P)40, Jalan Pengasah 15/13,40000 Shah Alam,Selangor Darul Ehsan.Pihak penerbit dan para penulis ingin merakamkan setinggi-tinggi penghargaan dan jutaan terima kasih kepada pihak yang berikut atas bantuan yang telah diberikan dalam menerbitkan buku ini.r
"IMJ
KBXBUBOLVBTB
LBXBMBO
LVBMJUJ

#BIBHJBO
#VLV
Teks, Kementerian Pendidikan Malaysia.r
)PTQJUBM
4IBI
"MBN

4FMBOHPSr
4FLPMBI
.FOFOHBI
,FCBOHTBBO
4FLTZFO


Kota Damansara.r
%BUP
%S
4IFJLI
.VT[BQIBS
4IVLPS
"M
.BTSJF
Sheikh Mustapha.r
*OEJWJEV

LVNQVMBO
EBO
BHFOTJ
ZBOH
CFSLBJUBO
atas sumbangan mereka daripada segi idea dan bahan secara langsung atau tidak langsung.Selain itu, pelbagai usaha telah diambil untuk mengenal pasti pemegang hak cipta bahan yang terdapat dalam buku ini. Namun demikian, ada kalanya kami gagal menghubungi mereka. Sehubungan dengan itu, kami memohon ribuan maaf dan mengalu-alukan sumber informasi yang berkaitan dengan mereka agar keizinan serta penghargaan yang sewajarnya dapat diusahakan dalam penerbitan yang seterusnya.Sebahagian laman sesawang yang dinyatakan dalam buku ini memuatkan bahan yang dapat digunakan oleh umum. Informasinya mungkin dikemaskinikan dari semasa ke semasa. Pihak penerbit dan para penulis tidak terlibat, tertakluk atau bertanggungjawab terhadap kandungan dalam laman sesawang tersebut.No. Siri Buku : 0067PENGHARGAANii

p. 5

Kandungan2BabBab3BabBab4BabBab5BabBab1BabBabPendahuluan Tema 1: Penyenggaraan dan Kesinambungan HidupRangsangan dan Gerak Balas1.1 Sistem Saraf Manusia 1.2 Rangsangan dan Gerak Balas dalam Manusia 1.3 Rangsangan dan Gerak Balas dalam Tumbuhan 1.4 Kepentingan Gerak Balas terhadap Rangsangan dalam Haiwan Lain Praktis Sumatif 1Respirasi2.1 Sistem Respirasi 2.2 Pergerakan dan Pertukaran Gas di dalam Badan Manusia 2.3 Kesihatan Sistem Respirasi Manusia 2.4 Adaptasi dalam Sistem Respirasi 2.5 Pertukaran Gas dalam TumbuhanPraktis Sumatif 2Pengangkutan3.1 Sistem Pengangkutan dalam Organisma 3.2 Sistem Peredaran Darah 3.3 Darah Manusia 3.4 Pengangkutan dalam Tumbuhan 3.5 Sistem Peredaran Darah dalam Haiwan dan Sistem Pengangkutan dalam TumbuhanPraktis Sumatif 3Tema 2: Penerokaan Unsur dalam AlamKereaktifan Logam4.1 Kepelbagaian Mineral 4.2 Siri Kereaktifan Logam 4.3 Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya Praktis Sumatif 4Termokimia 5.1 Tindak Balas Endotermik dan EksotermikPraktis Sumatif 5 v24 11 30 36 414446 54 57 64 67 747880 83 96 102 113 116122124 129 137 143146148 155iii

p. 6

BABflBABffiBABBABBAB6BabBabBAB7BabBab8BabBab9BabBab10BabBabTema 3: Tenaga dan Kelestarian HidupElektrik dan Kemagnetan6.1 Penjanaan Tenaga Elektrik 6.2 Transformer 6.3 Penghantaran dan Pengagihan Tenaga Elektrik 6.4 Pengiraan Kos Penggunaan Elektrik Praktis Sumatif 6Tenaga dan Kuasa7.1 Kerja, Tenaga dan Kuasa 7.2 Tenaga Keupayaan dan Tenaga Kinetik 7.3 Prinsip Keabadian Tenaga Praktis Sumatif 7Keradioaktifan8.1 Sejarah Penemuan Keradioaktifan 8.2 Atom dan Nukleus 8.3 Sinaran Mengion dan Sinaran Tidak Mengion 8.4 Kegunaan Sinaran RadioaktifPraktis Sumatif 8Tema 4: Penerokaan Bumi dan Angkasa LepasCuaca Angkasa Lepas9.1 Aktiviti Matahari yang Memberi Kesan kepada Bumi 9.2 Cuaca AngkasaPraktis Sumatif 9Penerokaan Angkasa Lepas10.1 Perkembangan dalam Astronomi 10.2 Perkembangan dan Teknologi dalam Penerokaan Angkasa LepasPraktis Sumatif 10Jawapan Glosari Rujukan Indeks160162 177 184 195 204208210 216 222 228230232 238 240 247 252256258 263 266268270 273 278 281 284 287 288piv

p. 7

PendahuluanBuku teks Sains KSSM Tingkatan 3 ini ditulis berdasarkan Dokumen Standard Kurikulum dan Pentaksiran Sains Tingkatan 3 yang disediakan oleh Kementerian Pendidikan Malaysia. Buku ini turut diolah sedemikian rupa untuk merealisasikan Falsafah Pendidikan Sains Kebangsaan bagi melahirkan murid yang kompetitif, dinamik, tangkas dan berdaya tahan serta dapat menguasai ilmu Sains dan keterampilan teknologi sepenuhnya. Dalam pada itu, murid didedahkan kepada Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT), kemahiran maklumat dan komunikasi, membuat keputusan dan menyelesaikan masalah serta kemahiran hidup dan kerjaya yang berteraskan amalan nilai murni untuk melahirkan murid yang mempunyai kemahiran abad ke-21. Selain itu, pendekatan Pengajaran dan Pembelajaran STEM juga didedahkan melalui pendekatan inkuiri, penyelesaian masalah serta pelaksanaan projek supaya murid berminat untuk menceburi bidang sains dan teknologi. Bagi mencapai objektif ini, buku ini dilengkapkan dengan ciri istimewa seperti yang berikut:Standard Pembelajaran berdasarkan Dokumen Standard Kurikulum dan Pentaksiran untuk rujukan guru.1.2.2Maklumat dan informasi tambahan yang berkaitan dengan sesuatu topik. Soalan yang mencabar pemikiran murid.CabaranMINDAFormula atau maklumat penting yang perlu diingati oleh murid.Soalan dan maklumat tentang kemajuan Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan Matematik.- Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan MatematikAplikasi sains dalam kehidupan harian.Maklumat terkini tentang pencapaian Malaysia dalam bidang sains dan teknologi.MalaysiakuMMaklumat tentang perkembangan saintifik dan peristiwa sains dalam sejarah.Hari ini dalam sejarahMaklumat daripada laman sesawang.Pautan video yang dapat membantu murid memahami sesuatu topik.Menghayati keajaiban dalam sains.v

p. 8

Langkah 1Langkah 2Langkah 3Pilih dan muat turun aplikasi pembaca QR code yangbersesuaian dengan peranti mudah alih pintar murid sama ada daripada App Store atau Play Storesecara percuma.Aktifkan aplikasi pembaca QR code dan kemudian imbas QR code dengan menggunakan kamera peranti mudah alih pintar murid. Murid akan terus dibawa ke laman sesawang tersebut.Langkah yang perlu diambil oleh murid untuk mendapatkan keputusan yang jitu dan untuk mengelak daripada berlakunya sebarang kemalangan semasa murid menjalankan penyiasatan saintifik.Berjaga-jagaLangkahSoalan untuk menguji kefahaman murid pada akhir setiap subtopik.Praktis Formatif2.1Murid dimaklumkan tentang laman sesawang yang boleh dilayari untuk mendalami sesuatu topik yang berkenaan. Selain melalui alamat sesawang (URL), murid juga boleh melayari laman sesawang berkenaan melalui QR Code yang dipamerkan.Murid hanya perlu melakukan langkah yang berikut:Kerjaya dalam bidang STEM, iaitu Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan Matematik.Kemahiran Abad ke-21• Kemahiran Berfikir dan Menyelesaikan Masalah (KBMM).• Kemahiran Interpersonal dan Arah Kendiri (KIAK).• Kemahiran Maklumat dan Komunikasi (KMK).• STEM.PAK-21Menekankan perkara yang boleh mendatangkan bahaya dalam kehidupan harian dan semasa murid menjalankan penyiasatan saintifik.vi

p. 9

Aktiviti inkuiriAktiviti perbincanganAktiviti pelaksanaan projekAktiviti penggunaan teknologiAktiviti penghasilan inovasi1.41.1Komponen pada akhir bab:Soalan KBAT – mengaplikasi, menganalisis, menilai, menciptaEksperimen2.1Penyiasatan saintifik melalui eksperimen terbimbing.Pelbagai jenis aktiviti dalam buku ini:1342Soalan subjektif yang mengujikefahaman murid pada akhir setiap bab. Soalan KBAT yang berfokuspada kemahiran menilaidan mencipta. Ringkasan bab secara grafikuntuk rujukan murid. Senarai semak secara ringkasstandard pembelajaran untukrujukan murid. Rumusanvii

p. 10

Langkah 4Langkah 3Aktifkan aplikasi BT Sains T3 2018 dan imbas keseluruhanhalaman yang berkenaan. Pengguna tidak perlu menutup dan mengaktif aplikasi semulauntuk mengimbas halaman yang seterusnya. Langkah 1Langkah 2Perhatikan ikon di sebelah kanan yang dapat dilihat pada halaman tertentu dalam buku ini. Ikon ini menunjukkan bahawa halaman tersebut mengandungi bahan multimedia. Jadual yang berikut menunjukkan kandungan bahan multimedia tersebut. Bahan multimedia HalamanAR (Augmented Reality) 4, 86, 260Aktiviti interaktif 135Animasi 138Video 10, 34, 47, 60, 85, 89, 90, 109, 130, 132, 134, 171, 216, 260Imbas QR code di sebelah kanan denganmenggunakan peranti mudah alih pintar dan muat turun aplikasi BT Sains T3 2018. Buku teks ini disertakan dengan satu aplikasi mudah alih, iaitu BT Sains T3 2018. Aplikasi yang memuatkan bahan multimedia yang menarik ini dapat memantapkan proses pengajaran dan pembelajaran. Bahan multimedia seperti AR (Augmented Reality), video, aktiviti interaktif dan animasi boleh diaktifkan melalui langkah yang berikut:Komponen aplikasi mudah alih:viii

p. 11

Penyenggaraan danKesinambungan Hidup1TEMAManusia, haiwan dan tumbuhan bergantung pada rangsangan dan gerak balas untuk kemandirian. Berdasarkan gambar foto yang ditunjukkan, nyatakan organ atau bahagian yang terlibat dalam rangsangan dan gerak balas.Mengapakah bersenam pada waktu siang adalah lebih sihat berbanding pada waktu malam?1

p. 12

Rangsangan dan11Gerak BalasBabBabSistem saraf manusiaRangsangan dan gerak balas dalam manusiaRangsangan dan gerak balas dalam tumbuhanKepentingan gerak balas terhadap rangsangandalam haiwan lainMarilah kita mengkajiApakah yang anda tahu tentang sistem saraf manusia?Bagaimanakah rangsangan dihubungkaitkan dengan gerak balas dalam manusia?Bagaimanakah rangsangan dihubungkaitkan dengan gerak balas dalam tumbuhan?Apakah kepentingan gerak balas terhadap rangsangan dalam haiwan? 2

p. 13

Acara larian pecut dalam pertandingan sukan antarabangsa seperti Sukan Olimpik menggunakan alat pembesar suara dan alat pengukur masa seperti yang ditunjukkan dalam gambar foto di atas. Alat pengukur masa ini mengukur sela masa antara bunyi daripada pembesar suara dengan tindakan daya tolakan pertama yang dikenakan oleh kaki pelari terhadap alat ini. Sela masa inilah dikenali sebagai masa gerak balas. Dalam acara larian pecut 100 m di Sukan Olimpik 2016, masa gerak balas bagi pemenang pingat emas, Usain Bolt, ialah 0.155 s. Sekiranya masa gerak balas seorang pelari yang diukur adalah kurang daripada 0.1 s, pelari itu akan dibatalkan kelayakan untuk bertanding. Mengapa? RangsanganGerak balasSaraf tunjangSaraf periferiAfektorEfektorTindakan terkawalTindakan luar kawalFotoreseptorTunas rasaIlusi optikGeotropismeHidrotropismeTigmotropismeGerak balas nastikPenglihatan stereoskopikPenglihatan monokularPendengaran stereofonikKata KunciGaleri SainsPembesarsuaraAlat pengukur masa3

p. 14

OtakSaraf kraniumSaraf spinaSaraftunjangSistem saraf pusatSistem saraf periferi terdiri daripada:t

QBTBOH
TBSBG

LSBOJVN
ZBOH

NFOHIVCVOHLBO
PUBL
EFOHBO
PSHBO
EFSJB
EBO
PSHBO
EBMBNBOt

QBTBOH
TBSBG
TQJOB
ZBOH
NFOHIVCVOHLBO
TBSBG
UVOKBOH
EFOHBO
PUPU
SBOHLB0UBL
QFNBJO
NFOUBGTJS
JNQVMT
MBMV
NFOHBOHHBS
LFMBKVBO
CVMV
UBOHLJT
EBO
NFOFOUVLBO
BSBI
TFSUB
DPSBL
HFSBLBO
CBEBO
ZBOH
EJQFSMVLBO(FSBLBO
CVMV
UBOHLJT
CFSUJOEBL
TFCBHBJ
SBOHTBOHBO
ZBOH
EJLFTBO
PMFI
NBUB
*NQVMT
EJDFUVT
EBO
EJIBOUBS
LF
PUBL120UBL
LFNVEJBOOZB
NFOHIBOUBS
JNQVMT
LF
PUPU
UBOHBO
EBO
LBLJ
VOUVL
CFSHFSBL
CBMBT3Sistem saraf periferiRajah 1.1 Sistem saraf manusia1.1Sistem Saraf ManusiaSistem saraf manusia merupakan sistem kawalan yang penting dalam koordinasi badan. Selain penglihatan, pemikiran dan pergerakan badan, sistem saraf manusia juga mengawal dan menyelaraskan fungsi organ dalam badan dan mengekalkan keseimbangan persekitaran dalam melalui suatu proses. Apakah proses tersebut? Struktur Sistem Saraf ManusiaPerhatikan Rajah 1.1. Sistem saraf manusia terdiri daripada: Dalam permainan badminton… 41.1.1

p. 15

Gambar foto 1.1 Mengutip sampahFungsi Sistem Saraf Manusia Sistem saraf manusia mengawal dan mengkoordinasi organ dan bahagian badan. Sistem saraf manusia: • mengesan rangsangan• menghantar maklumat dalam bentuk impuls• mentafsir impuls• menghasilkan gerak balas yang sesuai Gambar foto 1.1, 1.2 dan 1.3 menunjukkan contoh aktiviti harian yang melibatkan pengesanan rangsangan dan penghasilan gerak balas terhadap rangsangan yang dikesan. Nyatakan rangsangan dan gerak balas dalam setiap contoh aktiviti harian tersebut. Gambar foto 1.2 BersinGambar foto 1.3 Melayari InternetBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.1.15

p. 16

RangsanganAfektor (reseptor) di dalam telinga manusiaGerak balasimpuls sarafimpuls sarafMenyentuh skrintelefonBunyi deringantelefonArah aliran impuls dari afektor (reseptor) ke efektorEfektor(otot atau kelenjar)(a) Membaca buku (b) Menarik tangan daripada objek panas(c) Peristalsis di esofagusRAFIQTindakan Terkawal dan Tindakan Luar KawalGerak balas badan manusia terhadap rangsangan boleh dibahagikan kepada tindakan terkawaldan tindakan luar kawal. Perhatikan contoh gerak balas badan manusia yang ditunjukkan dalam Rajah 1.2. Rajah 1.3 Urutan aliran impuls dalam tindakan terkawalMari kita kaji dengan lebih lanjut tentang tindakan terkawal dalam Aktiviti 1.1 di halaman 7.Rajah 1.2 Contoh gerak balas badan manusiaBerdasarkan Rajah 1.2, gerak balas yang manakah merupakan tindakan terkawal dan tindakan luar kawal? Tindakan TerkawalTindakan terkawal ialah tindakan yang disedari dan dilakukan mengikut kehendak seseorang. Semua tindakan terkawal dikawal oleh otak. Contoh tindakan terkawal termasuklah membaca, menulis, bercakap, makan, minum, berjalan, berlari dan bersenam. Urutan tindakan terkawal ditunjukkan dalam Rajah 1.3.61.1.2

p. 17

Aktiviti1.1Aktiviti inkuiri    fl     fl    fl    fl     flMejaMengukur kepantasan masa gerak balas murid menangkap pembaris yang jatuh bebas (tindakan terkawal)Tujuan: Mengukur kepantasan masa gerak balas murid RadasPembaris setengah meter Arahan 1. Lakukan aktiviti ini secara berpasangan. 2. Minta pasangan anda memegang hujung pembaris setengah meter seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.4.Rajah 1.4 3. Letakkan tangan anda di hujung pembaris pada tanda sifar tetapi tidak menyentuhnya seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.4. 4. Pasangan anda akan melepaskan pembaris itu secara tiba-tiba dan anda cuba menangkap pembaris tersebut secepat yang mungkin. 5. Rekodkan jarak, x, yang dilalui oleh pembaris, iaitu skala pada pembaris semasa anda menangkap pembaris tersebut. Jarak, x, itu merupakan ukuran masa tindak balas anda. 6. Ulang aktiviti ini sebanyak empat kali. Kemudian, hitung purata jarak, xpurata.Soalan 1. Dalam aktiviti ini, nyatakan rangsangan dan gerak balasnya. Adakah gerak balas ini merupakan tindakan terkawal atau luar kawal? Terangkan. 2. Mengapakah jarak yang dilalui oleh pembaris tersebut boleh dianggap sebagai masa tindak balas? 3. Terangkan perbezaan masa tindak balas antara murid di dalam kelas. 4. Apakah kepentingan masa tindak balas dalam kehidupan harian? KesimpulanBuat kesimpulan yang sesuai tentang masa tindak balas murid di dalam kelas. • Pastikan tangan anda yang menangkap pembaris berada dalam keadaan tetap di permukaan meja.• Berhati-hati semasa melepaskan pembaris daripada tangan atau menangkapnya.Berjaga-jagaLangkahBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.1.27

p. 18

Aktiviti1.2 PAK-21• KMK• Aktiviti menghasilkan inovasiArah aliran impuls dari afektor (reseptor) ke efektorAfektor (reseptor)ObSaraf tunjajekpanasArah aliran impulsEfektorTindakan Luar KawalTindakan luar kawal ialah tindakan yang berlaku secara serta-merta tanpa disedari atau difikirkan terlebih dahulu.Tindakan luar kawal terbahagi kepada dua kumpulan. Rajah 1.5 Urutan aliran impuls dalam tindakan luar kawal (tindakan refleks)Mari kita kaji dengan lebih lanjut tentang tindakan luar kawal dalam Aktiviti 1.3 di halaman 9.Membuat persembahan kreatif tentang:• bahagian yang terlibat semasa pergerakan impuls dari afektor ke efektor • aliran impuls dalam tindakan terkawal dan tindakan luar kawalArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu membuat satu persembahan kreatif untuk membentangkan perkara yang berikut:• Bahagian yang terlibat semasa pergerakan impuls dari afektor ke efektor. • Aliran impuls dalam tindakan terkawal dan tindakan luar kawal. Tindakan luar kawalMelibatkan medula oblongata • Denyutan jantung• Pernafasan• Peristalsis• Rembesan air liurMelibatkan saraf tunjang (tindakan refleks) • Menarik tangan apabila tersentuh benda panas• Menarik kaki apabila terpijak benda tajam• Bersin apabila habuk masuk ke dalam hidungMedula oblongata81.1.2

p. 19

Aktiviti1.3Aktiviti inkuiriMengesan perubahan saiz pupil pada mata terhadap keamatan cahaya (tindakan luar kawal)Tujuan: Memerhatikan perubahan saiz pupil pada mata terhadap keamatan cahaya yang berbezaRadasCermin muka dan lampu Arahan 1. Kenal pasti pupil pada mata seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.6.Pupil Rajah 1.6 2. Perhatikan pupil pada mata anda dengan menggunakan cermin muka dalam keadaan cahaya terang. Lakarkan saiz pupil pada mata yang diperhatikan. 3. Perhatikan pupil pada mata anda dengan menggunakan cermin muka dalam keadaan cahaya malap. Lakarkan saiz pupil pada mata yang diperhatikan. 4. Banding dan bezakan saiz pupil pada mata anda dalam keadaan cahaya terang dan cahaya malap. Soalan 1. Dalam aktiviti ini, nyatakan rangsangan dan gerak balasnya. Adakah gerak balas ini merupakan tindakan terkawal atau tindakan luar kawal? Terangkan. 2. Apakah hubung kait antara saiz pupil pada mata dengan keamatan cahaya? 3. Apakah kepentingan gerak balas tersebut? Kesimpulan Buat kesimpulan yang sesuai tentang perubahan saiz pupil pada mata terhadap keamatan cahaya.Pupil pada mata manusia adalah berbentuk bulatan. Adakah pupil pada mata haiwan juga berbentuk bulatan? (a) Kambing: Segi empat bujur (b) Ikan pari: Sabit(c) Buaya: Celahan tegak(d) Sotong: Berbentuk huruf W(b) Ikanpari:(c) B(d) SotongBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.1.29

p. 20

Praktis Formatif1.1Kepentingan Rangkaian Sistem Saraf Manusia dalam Kehidupan HarianRangkaian sistem saraf manusia berfungsi mengawal dan mengkoordinasikan organ dan bahagian badan supaya dapat menjalankan proses dalam badan seperti pernafasan dan aktiviti harian seperti pergerakan badan. Sistem saraf yang terjejas lazimnya menjadikan seseorang itu lumpuh sementara, lumpuh separuh atau lumpuh keseluruhan. Sebagai contoh, sekiranya saraf dalam otot kaki atau tangan terjejas, seseorang itu akan menghadapi masalah untuk menggerakkan kaki atau tangannya. Dalam kes masalah sistem saraf yang lebih serius, seseorang itu mungkin terpaksa bergantung pada mesin untuk melakukan proses fisiologi seperti pernafasan atau denyutan jantung. Manusia yang dikurniakan oleh Tuhan dengan sistem saraf haruslah menggunakan dan menjaganya dengan baik.- Sains, Teknologi, Kejuruteraan dan MatematikRobot ‘manusia’ Gambar foto 1.4 Individu yang separuh lumpuh Gambar foto 1.5 Pesakit bernafas dengan menggunakan mesin pernafasan 1. Nyatakan dua bahagian utama dalam sistem saraf manusia. 2. (a) Apakah tindakan terkawal? Berikan satu contoh tindakan terkawal. (b) Apakah tindakan luar kawal? Berikan satu contoh tindakan luar kawal. 3. Apakah yang berlaku sekiranya seseorang mengalami kecederaan otak? 4. Apakah kepentingan rangkaian sistem saraf manusia dalam kehidupan? CabaranMINDASelain sistem saraf, apakah sistem badan lain yang membantu pergerakan badan dan organ dalaman manusia?101.1.3

p. 21

Telinga (deria pendengaran)Kulit (deria sentuhan)Hidung (deria bau)Lidah (deria rasa)Mata (deria penglihatan)SkleraIrisPupil Manusia berdepan dengan persekitaran yang sentiasa berubah. Perubahan persekitaran inilah dikenali sebagai rangsangan. Contoh rangsangan termasuklah cahaya, bunyi dan bahan kimia. Manusia menggunakan organ deria untuk mengesan rangsangan. Manusia mempunyai lima organ deria, iaitu mata, telinga, hidung, kulit dan lidah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 1.6. Organ yang manakah paling besar?1.2Rangsangan dan Gerak Balas dalam ManusiaGambar foto 1.6 Organ deria manusiaMataPerhatikan Rajah 1.7. Bolehkah anda kenal pasti bahagian mata? Mari kita kaji bahagian mata dengan lebih lanjut dengan merujuk Rajah 1.8 di halaman 12.Rajah 1.7 Pandangan hadapan mataBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.111

p. 22

KorneaLapisan lut sinar yangmembiaskan danmemfokuskan cahayake retina.IrisBahagian berwarnamata yang mengawalsaiz pupil.GelemairBendalir lut sinar yang mengekalkan bentuk bola mata dan memfokuskan cahaya ke dalam mata.Kanta mataKanta cembunglut sinar dankenyal yang memfokuskancahaya ke retina.SkleraLapisan teguh yang mengekalkan bentuk dan melindungi mata.KoroidLapisan hitam yang mencegahpantulan cahaya dalam matadan membekalkan oksigen dannutrien kepada mata.RetinaLapisan yang mengandungifotoreseptor yang mengesancahaya dan menghasilkanimpuls saraf.Bintik kuningBahagian pada retinayang paling peka terhadapcahaya kerana terdapatbanyak fotoreseptor.KonjunktivaMembran lut sinar yang melindungi bahagian hadapan sklera.GelemacaBahan jeli lut sinaryang mengekalkanbentuk bola matadan memfokuskancahaya ke retina.Otot siliaOtot yang mengubahketebalan kanta matamelalui pengecutandan pengenduran.LigamenpenggantungGentian kuatyang memegangkanta mata padakedudukannya.Bintik butaBahagian pada retina yang tidak peka terhadap cahaya kerana tiada fotoreseptor dan merupakan tempatkeluar bagi semua gentian saraf optik.PupilBukaan di tengahiris yang mengawal kuantiti cahaya yang masuk kedalam mata.Saraf optikGentian saraf yang membawa impuls saraf dari retina ke otakuntuk ditafsirkan.Rajah 1.8 Bahagian mata manusia dan fungsi121.2.1

p. 23

Apakah Warna Objek yang Dilihat?Retina mengandungi dua jenis fotoreseptor,iaitu sel rod dan sel kon seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.9.Sel rod peka kepada keamatan cahaya yang berbeza termasuklah cahaya yang samar tetapi tidak peka kepada warna cahaya. Sel kon peka kepada warna cahaya dalam keadaan yang cerah. Terdapat tiga jenis sel kon, iaitu sel kon yang peka kepada cahaya merah, hijau dan biru. Rajah 1.9 Fotoreseptor – sel rod dan sel konTelingaRajah 1.10 Bahagian telinga manusiaTelinga luarTelinga tengahTiub EustachioCuping telingaSalur telingaGegendangtelingaJendelabujurKokleaSaraf auditoriSalur separuh bulatOsikelSel rodCahayaGelemacaSklera RetinaKoroidSel konBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.1

p. 24

Jadual 1.1 Fungsi bahagian telinga manusiaHidungApakah bahagian hidung? Perhatikan Rajah 1.11.Rajah 1.11 Bahagian hidung manusiaUdara masukSel deria bauSarafRongga hidungMukusHidungLubanghidungSaraf ke otakSel deria bau (reseptor bau)LidahBahagian telingaStruktur telinga FungsiTelinga luarCuping telinga Mengumpul dan menghantar gelombang bunyi ke dalam salur telingaSalur telingaMenghantar gelombang bunyi ke gegendang telinga Telinga tengahGegendang telinga(membran yang nipis)Bergetar mengikut frekuensi gelombang bunyi yang terkena padanya dan memindahkan getaran ke osikel Osikel(terdiri daripada tiga tulang kecil)Menguatkan getaran bunyi lalu memindahkannya ke jendela bujurJendela bujurMengumpul dan menghantar getaran bunyi dari osikel ke kokleaTiub Eustachio Mengimbangkan tekanan udara di kedua-dua belah gegendang telinga Telinga dalam Koklea(mengandungi bendalir)Mengesan dan menukar getaran bunyi kepada impuls sarafSalur separuh bulat(mengandungi bendalir)Mengesan kedudukan kepala dan membantu mengawal keseimbangan badan Saraf auditori Menghantar impuls saraf dari koklea ke otak untuk ditafsirkan 141.2.1

p. 25

LidahPapila pada lidah Tunas rasa pada papilaLiangSel penyokongReseptor rasaSaraf keotakStruktur HidungHidung ialah organ deria bau. Bau merupakan bahan kimia yang wujud dalam udara. Lebih kurang 10 juta sel deria bau terletak di bahagian atas rongga hidung seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.11.Fungsi Sel Deria BauSel deria bau amat halus dan diselaputi dengan lapisan mukus. Bahan kimia dalam udara akan melarut dalam lapisan mukus ini dan merangsang sel deria bau untuk menghasilkan impuls saraf. Impuls saraf kemudiannya dihantar ke otak untuk ditafsirkan dan seterusnya ditentukan jenis bau. LidahApakah bahagian lidah? Perhatikan Rajah 1.12.Rajah 1.12 Bahagian lidah manusiaStruktur LidahLidah ialah organ deria rasa. Perhatikan permukaan lidah anda di cermin. Terdapat bintil kecil yang dikenali sebagai papila pada permukaan lidah. Permukaan papila pula dilapisi oleh beratus-ratus tunas rasa. Setiap tunas rasa pula mengandungi 10 hingga 50 reseptor rasa. Reseptor rasa ini dapat mengesan lima jenis rasa asas, iaitu manis, masin, masam, pahit dan umami. Fungsi Tunas RasaSemasa makanan dikunyah, sebahagian atau semua bahan kimia dalam makanan lazimnya melarut dalam air liur.Bahan kimia terlarut ini akan meresap ke dalam tunas rasamelalui liang dan merangsang reseptor rasa di dalamnya untuk menghasilkan impuls saraf. Impuls saraf ini kemudiannya dihantar ke otak dan ditafsirkan sebagai rasa manis, masin, masam, pahit, umami atau kombinasi rasa asas ini. CabaranMINDAMengapakah seseorang yang menghidap selesema lazimnya tidak dapat mengesan bau?Umami dikelaskan sebagai rasa asas kerana terdapat reseptor rasa yang dapat mengesan rasa umami sahaja. Hal ini sama bagi rasa asas yang lain seperti manis, masin, masam dan pahit. Rasa umami dikaitkan dengan rasa lazat seperti rasa daging dalam sup atau rasa bahan penapaian seperti keju dan cendawan atau mononatrium glutamat (monosodium glutamate, MSG).Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.115

p. 26

RambutSarafKelenjarminyakEpidermisLapisan lemakDermisReseptor sentuhanMengesan rangsangansentuhan pada kulitReseptor habaMengesan rangsanganpanasReseptor sejukMengesan rangsangansejukReseptor sakitMengesan rangsanganyang menyebabkankulit berasa sakitReseptor tekananMengesan rangsangan tekanan yang dikenakanpada kulitKulitApakah bahagian kulit dan fungsi lima jenis reseptor yang terdapat pada kulit? Perhatikan Rajah 1.13.Rajah 1.13 Bahagian kulit manusia Kulit ialah organ deriayang paling besar dalam badan manusia. Kulit manusia terdiri daripada lapisan nipis di bahagian luar yang dikenali sebagai epidermis dan lapisan dalam yang dikenali sebagai dermis. Kulit mempunyai lima jenis reseptor yang mengesan rangsangan yang berbeza pada kedudukan yang berbeza seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.13. Nyatakan lima jenis rangsangan yang dapat dikesan oleh reseptor dalam kulit. Apabila reseptor pada kulitdirangsangkan, impuls saraf dihasilkan lalu dihantar melalui sistem sarafke otak untuk ditafsirkandan menghasilkan gerak balas yang sesuai. CabaranMINDABagaimanakah kulit berfungsi sebagai deria ‘penglihatan’ bagi orang buta?161.2.1

p. 27

OtakBunyiditafsirkanSumberbunyiCupingtelingaSaurtelingaSaraf auditoriimpulssarafbunyGegendangtelingaTulangosikelbunyigetaranimpulssarafgetarangetaranJendelabujurOtakKokleaCuping telingamenerimadanmengumpulkan gelombang bunyi. Salur teliSalurngamenyalurkangeombangbunyke gegendang telingadan menyebabkan gegendangtelingabergetarGetaran ini diperkuatkan olehtulang osikeldan dihantar kekokleamealui jendela bujurImpuls saraf kemudian dihantar melaluis saraihantasarafauditorikeotakuntuk ditafsirkan sebagai bunyi.Sel saraf dalam koklea menukarkanamkogetaran bunyikepada impuls saraf.Cuping telingaSalur telingaGegendangtelingaJendelabujurKokleaSaraf auditoriOsikelpingArah aliran bunyAktiviti1.4PAK-21• KBMM, KMK• Aktiviti menghasilkan inovasiMengkaji mekanisme pendengaran dengan menggunakan modelArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu membentangkan mekanisme pendengaran dengan menggunakan model yang disediakan oleh guru. 3. Bina satu carta alir yang menunjukkan laluan mekanisme pendengaran.Mekanisme PendengaranBagaimanakah kita mendengar? Perhatikan Rajah 1.14.Rajah 1.14 Mekanisme pendengaran manusiaBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.217

p. 28

Sinar cahayadaripada objekOtakSaraf optikKorneaSinar cahaya akan merangsang fotoreseptor untuk menghasilkan impuls saraf dan dihantar ke otak.Sinar cahaya dari objek memasuki mata melalui kornea, diikuti oleh gelemair, kanta mata dan gelemaca sebelum sampai ke retina. Semua bahagian mata ini akan memfokuskan sinar cahaya dari objek ke retina. Otak akan mentafsirkan impuls saraf tersebut. Imej yang kecil dan dalam keadaan terbalik pada retina akan kelihatan tegak.GelemacaRetinaKanta mataGelemairOtot siliaAktiviti1.5PAK-21• KBMM, KMK• Aktiviti menghasilkan inovasiMengkaji mekanisme penglihatan dengan menggunakan modelArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu membentangkan mekanisme penglihatan dengan menggunakan model yang disediakan oleh guru. 3. Bina carta alir yang menunjukkan laluan mekanisme penglihatan.Gambar foto 1.7 b fContoh model mata manusiah dlMekanisme PenglihatanBagaimanakah kita melihat? Perhatikan Rajah 1.15.Rajah 1.15 Mekanisme penglihatan manusia181.2.2

p. 29

Aktiviti1.6Aktiviti inkuiriKepekaan Kulit pada Bahagian Badan yang Berlainan terhadap RangsanganGambar foto 1.8 menunjukkan beberapa contoh aktiviti harian manusia yang menggunakan kepekaan kulit pada bahagian badan yang berlainan terhadap rangsangan yang berbeza.Gambar foto 1.8 Kepekaan kulit pada bahagian badan yang berlainan Apakah sebabnya aktiviti harian dalam Gambar foto 1.8 dijalankan pada bahagian kulit yang berbeza? Mari kita kaji hal ini dalam Aktiviti 1.6.Mengkaji kepekaan kulit pada bahagian badan yang berlainan terhadap rangsangan sentuhanBahanPita selofanRadasPembaris (30 cm), pencungkil gigi dan sapu tangan (atau kain penutup mata) Arahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berpasangan. 2. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.16.         fl ffi  PembarisPencungkil gigi 2Pencungkil gigi 1Pencungkil gigi 3Pita selofan Rajah 1.16 Dengan menggunakan pita selofan, lekatkan: • pencungkil gigi yang pertama pada tanda 0 pada pembaris. • pencungkil gigi yang kedua pada bahagian bertentangan dengan pencungkil gigi yang pertama pada pembaris. • pencungkil gigi yang ketiga pada skala 0.5 cm pada pembaris. Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.319

p. 30

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3. Tutup mata pasangan anda dengan sapu tangan. 4. Cucuk belakang tapak tangan pasangan anda dengan satu atau dua pencungkil gigi seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.17. Rajah 1.17 Minta pasangan anda menyatakan sama ada dia merasa satu atau dua batang pencungkil gigi. 5. Tandakan ‘’ jika jawapannya betul dan ‘×’ jika jawapannya salah dalam jadual di bawah. 6. Ulang langkah 4 dan 5 sehingga anda telah mencucuk belakang tapak tangan pasangan anda dengan satu dan dua pencungkil gigi sebanyak tiga kali. 7. Ulang langkah 4 hingga 6 pada bahagian badan yang lain seperti di hujung jari telunjuk, siku dan lengan.Bahagian badanRangsangan sentuhan dengan menggunakan satu pencungkil gigi dua pencungkil gigi Cubaan 1 Cubaan 2 Cubaan 3 Cubaan 1 Cubaan 2 Cubaan 3 Belakang tapak tangan Hujung jari telunjukSikuLengan Soalan 1. Kulit pada bahagian badan yang manakah paling peka terhadap rangsangan sentuhan? Jelaskan pemerhatian anda. 2. Kulit pada bahagian badan yang manakah paling kurang peka terhadap rangsangan sentuhan? Jelaskan pemerhatian anda. 3. Jenis reseptor yang manakah dirangsangkan dalam aktiviti ini? 4. Nyatakan dua faktor yang mempengaruhi kepekaan kulit pada bahagian badan yang berlainan terhadap rangsangan sentuhan. Kepekaan kulit terhadap rangsangan bergantung pada bilangan reseptor dan ketebalanepidermis kulit. Contohnya, hujung jari sangat peka terhadap sentuhan kerana di hujung jari terdapat bilangan reseptor sentuhan yang banyak dan epidermis yang nipis. Lidah, hidung dan bibir juga sangat peka terhadap sentuhan. Siku, tapak kaki dan belakang badan pula kurang peka terhadap sentuhan. Mengapa? • Pegang hujung pencungkil gigi yang tajam dengan cermat.• Jangan tekan hujung pencungkil gigi yang tajam terlalu kuat pada kulit. • Buang semua pencungkil gigi yang telah digunakan ke dalam tong sampah.201.2.3

p. 31

Aktiviti1.7Aktiviti inkuiriKepekaan Lidah terhadap Rangsangan Rasa yang BerbezaLidah boleh mengesan lima jenis rasa, iaitu manis, masam, masin, pahit dan umami. Setiap rasa dikesan oleh reseptor yang berbeza. Mari kita kaji kawasan lidah yang mengesan rasa yang berbeza dalam Aktiviti 1.7.Menunjukkan kepekaan lidah terhadap rangsangan rasa dengan bilangan reseptorBahanLarutan gula (manis), larutan garam (masin), jus limau (masam), air kopi pekat tanpa gula (pahit), sup cendawan segera (umami) dan air sulingRadasPenyedut minuman, sapu tangan (atau kain penutup mata) dan enam biji cawanArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berpasangan. Guru akan membekalkan setiap pasangan murid dengan lima larutan yang berlainan rasa, iaitu manis, masin, masam, pahit dan umami di dalam cawan yang berbeza. 2. Tutup mata pasangan anda dengan sapu tangan. 3. Minta pasangan anda berkumur dengan air suling. 4. Dengan menggunakan penyedut minuman, titiskan satu titik larutan gula di kawasan A pada lidah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.18. 5. Minta pasangan anda mengenal pasti rasa larutan itu tanpa menarik masuk lidahnya ke dalam mulut. 6. Tandakan ‘’ jika pasangan anda dapat mengenal pasti rasa larutan dengan betul dan ‘×’ jika salah atau gagal mengenal pasti rasa larutan dalam jadual seperti di bawah. 7. Ulang langkah 3 hingga 6 di kawasan B, C, D dan E. 8. Ulang langkah 3 hingga 7 dengan menggunakan empat larutan lain yang dibekalkan.Soalan 1. Mengapakah pasangan anda perlu berkumur setiap kali hendak menguji rasa larutan yang lain? 2. Kawasan lidah yang manakah dapat mengenal pasti semua rasa larutan? 3. Kawasan lidah yang manakah paling peka terhadap rasa? Jelaskan pemerhatian anda. 4. Kawasan lidah yang manakah paling kurang peka terhadap rasa? Jelaskan pemerhatian anda. 5. Apakah kesimpulan yang dapat anda buat daripada aktiviti ini? Kawasan pada lidahJenis rasaManis Masin Masam Pahit UmamiABRajah 1.18Gambar foto 1.9Jangan merasa sebarang bahan kimia di dalam makmal tanpa kebenaran guru anda.ABCCBDEBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.321

p. 32

Aktiviti1.8Aktiviti inkuiriKawasan Berbeza pada Lidah Lebih Peka terhadap Rasa TertentuSemua kawasan pada lidah adalah peka terhadap kelima-lima rasa. Akan tetapi, kawasan yang berbeza pada lidah mempunyai kepekaan yang berlainan terhadap rasa tertentu. Contohnya, kawasan hadapan lidah lebih peka kepada rasa manis, manakala bahagian tepi lidah lebih peka kepada rasa masam dan masin. Kawasan di bahagian belakang lidah lebih peka kepada rasa pahit. Kawasan di bahagian tengah lidah pula lebih peka kepada rasa umami. Perhatikan Rajah 1.19.Gambar foto 1.10 Makanan diambil tanpa menghiduMengkaji hubung kait antara deria rasa dengan deria bauBahanMinuman kordial pelbagai perisa (perisa anggur, oren, mangga, strawberi) dan air suling RadasSapu tangan (atau kain penutup mata) dan cawanArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berpasangan. Guru akan membekalkan setiap pasangan murid dengan kordial yang berlainan perisa, iaitu perisa anggur, oren, mangga dan strawberi di dalam cawan yang berbeza. 2. Tutup mata pasangan anda dengan sapu tangan dan minta dia memicit hidungnya seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 1.11. 3. Berikan cawan yang berisi air suling kepada pasangan anda dan minta dia berkumur dengan air suling.Rajah 1.19 Kawasan berbeza pada lidah lebih peka terhadap rasa tertentuPahitMasamManisMasinUmamiPETUNJUK:Kombinasi antara Deria Rasa dengan Deria BauPerhatikan Gambar foto 1.10. Dapatkah budak itu menikmati kelazatan ayam goreng tersebut? Adakah deria bau memainkan peranan semasa seseorang merasa makanan? Mari kita kaji hal ini dalam Aktiviti 1.8.CabaranMINDADewasa ini terdapat berus gigi yang dilengkapkan dengan pembersih lidah. Adakah penggunaan pembersih lidah ini akan mengurangkan kepekaan lidah?221.2.3

p. 33

Kajian Kes 1. Para pengadil dalam suatu pertandingan masakan seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 1.12 menggunakan beberapa jenis deria. (a) Nyatakan jenis deria yang digunakan oleh para pengadil itu untuk menjalankan tugasan atau penilaian mereka. (b) Apakah jenis deria yang dihubungkaitkan dengan deria rasa? 2. Pernahkah anda melakukan aktiviti harian seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 1.13? (a) Apakah kombinasi deria yang diaplikasikan dalam aktiviti ini? (b) Apakah kepentingan kepekaan kombinasi organ deria untuk melakukan aktiviti ini?Gambar foto 1.13Gambar foto 1.12 4. Berikan cawan yang berisi minuman kordial perisa anggur kepada pasangan anda dan minta dia mengenal pasti dan menyatakan perisa minuman kordial di dalam cawan yang diberi. 5. Tandakan ‘’ jika pasangan anda dapat menjawab dengan betul dan ‘×’ jika ragu-ragu atau gagal menjawab dalam jadual seperti di bawah ini. 6. Ulang langkah 3 hingga 5 dengan minuman kordial berperisa lain. 7. Ulang langkah 2 hingga 6 dengan tanpa memicit hidung. Keadaan hidungPerisa minuman kordial Anggur Oren Mangga Strawberi DipicitTanpa dipicitSoalan 1. Dalam keadaan yang manakah pasangan anda lebih mudah mengenal pasti perisa minuman kordial, dengan hidung dipicit atau tidak dipicit? 2. Nyatakan satu inferens berdasarkan jawapan anda. 3. Mengapakah mata pasangan anda perlu ditutup dalam aktiviti ini? 4. Mengapakah makanan yang panas lazimnya berasa lebih enak? Gambar foto 1.11Pastikan pasangan anda tidak alergi kepada semua perisa minuman kordial yang dikaji.Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.323

p. 34

PXQRYSIlusi optikDengan gangguandi sekitar garis lurus PQ dan RSTanpa gangguandi sekitar garis lurus PQ dan RSP RQ SP RQ STanpa ilusi optikBagaimanakah Had Deria, Kecacatan Organ Deria dan Proses Penuaan Mempengaruhi Pendengaran dan Penglihatan Manusia?Audio visual yang mengaplikasikan kombinasi antara deria pendengaran dengan deria penglihatan memainkan peranan yang penting dalam kehidupan harian. Mari kita kaji bagaimana had deria, kecacatan organ deria dan proses penuaan mempengaruhi kepekaan pendengaran dan penglihatan manusia.Had Deria PenglihatanHad deria penglihatan ialah had keupayaan mata untuk melihat objek. Kita tidak dapat melihat objek yang terlalu kecil seperti mikroorganisma mahupun objek yang terlalu jauh seperti planet Musytari. Had deria penglihatan termasuklah ilusi optik dan titik buta.Ilusi Optik(a) Garisan yang manakah lebih panjang?(b) Tompok bulatan di tengah yang manakah lebih besar?(c) Adakah sisi segi empat sama itu lurus atau melengkung?Rajah 1.21 Faktor yang menyebabkan ilusi optik Perhatikan Rajah 1.20 dan jawab soalan yang diberikan. Semak jawapan anda dengan menggunakan pembaris yang lurus. Adakah jawapan anda betul atau salah? Mengapa? Ilusi optik berlaku apabila objek yang dilihat berbeza daripada keadaan sebenar. Ilusi optik berlaku disebabkan oleh otak tidak dapat mentafsir dengan tepat objek yang dilihat oleh mata kerana gangguan di sekitar objek. Perhatikan Rajah 1.21. Rajah 1.20 Ilusi optikAudio visual merujuk kepada penggunaan dua komponen, iaitu komponen suara (audio) dan komponen gambar (visual).241.2.4

p. 35

Mikroskop imbasan elektronBinokularMikroskop cahayaMesin ultrabunyiMesin sinar-XTitik Buta (Bintik Buta)Imbas kembali bintik buta yang ditunjukkan dalam Rajah 1.8 di halaman 12. Mengapakah imej yang jatuh pada bintik buta tidak dapat dilihat? Kita lazimnya tidak sedar akan kehadiran bintik buta dalam mata kerana imej bagi objek yang sama tidak mungkin jatuh pada kedua-dua bintik buta mata secara serentak. Jalankan aktiviti ringkas yang berikut untuk mengkaji bintik buta. Gambar foto 1.14 menunjukkan contoh pelbagai alat yang digunakan untuk mengatasi had deria penglihatan. Namakan alat tersebut. Cari maklumat tentang penggunaan alat ini yang boleh diperoleh daripada Internet, majalah, buku, surat khabar dan sumber lain. Bincangkan maklumat yang telah dikumpulkan. Bentangkan hasil perbincangan dengan rakan lain di dalam kelas melalui persembahan multimedia secara kolaboratif. Rajah 1.22 Mengkaji bintik butaArahan 1. Pegang buku ini dengan tangan kanan dan luruskan tangan anda. 2. Tutupkan mata kiri dan lihat kucing dalam Rajah 1.22 dengan mata kanan anda. 3. Gerakkan buku ini secara perlahan-lahan ke arah mata anda. Adakah burung itu hilang daripada penglihatan anda pada suatu kedudukan yang tertentu? Mengapa? Gambar foto 1.14 Contoh alat untuk mengatasi had deria penglihatanBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.425

p. 36

Kecacatan penglihatanCara membetulkannyaRabun jauh(a) Tidak dapat melihat objek jauh dengan jelas. (b) Objek jauh kelihatan kabur kerana imej difokuskan di hadapan retina. (c) Hal ini mungkin disebabkan oleh kanta mata terlalu tebal atau bebola mata terlalu panjang.Rabun jauh dapat dibetulkan dengan menggunakan kanta cekung. Rabun dekat(a) Tidak dapat melihat objek dekat dengan jelas. (b) Objek dekat kelihatan kabur kerana imej difokuskan di belakang retina. (c) Hal ini mungkin disebabkan oleh kanta mata terlalu nipis atau bebola mata terlalu pendek.Rabun dekat dapat dibetulkan dengan menggunakan kanta cembung.Objek jauhObjek jauhImej terbentukpada retinaKantacekungObjek jauhObjek jauhImej terbentukdi hadapan retinaBebola mataterlalu panjangKanta mataterlalu tebalKecacatan Penglihatan dan Cara MembetulkannyaKecacatan penglihatan termasuklah rabun jauh, rabun dekat dan astigmatisme. Bagaimanakah kecacatan penglihatan ini dibetulkan? Lihat Jadual 1.2.Jadual 1.2 Kecacatan penglihatan dan cara membetulkannyaObjek dekatObjek dekatImej terbentukdi belakang retinaBebolamataterlalupendekKantamataterlalunipisObjek dekatObjek dekatImej terbentukpada retinaKantacembung261.2.4

p. 37

Kecacatan penglihatanCara membetulkannyaAstigmatisme (a) Melihat sebahagian objek lebih jelas daripada bahagian yang lain.(b) Hal ini disebabkan oleh permukaan lengkungan kornea atau kanta yang tidak sekata. Cuba uji mata anda dengan melihat Rajah 1.23. Adakah anda dapat melihat semua garisan dengan sama jelas? Jika tidak, anda menghidap astigmatisme.Astigmatisme dapat dibetulkan dengan menggunakan kanta silinder. flffiKanta silinderRajah 1.23Had Deria PendengaranHad deria pendengaran ialah had keupayaan telinga untuk mendengar bunyi. Kita hanya dapat mendengar bunyi yang berfrekuensi antara julat 20 Hz hingga 20 000 Hz. Telinga kita tidak dapat mengesan bunyi yang berfrekuensi di luar Julat frekuensi pendengaranseorang individu adalah berbeza. Apabila usia seseorang semakin meningkat, julat frekuensi pendengarannya menjadi semakin kecil kerana gegendang telinganya menjadi semakin kurang kenyal. Antara alat yang telah dicipta dan digunakan untuk mengatasi had pendengaran adalah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 1.15. Gambar foto 1.15 Contoh alat yang digunakan untuk mengatasi had pendengaranPembesar suaramenguatkan bunyi supaya dapat didengar dari jauh.Stetoskop membantu kita mendengar denyutan jantung.Stetoskop pertama yang dibuat daripada kayu telah dicipta oleh Rene Laennec di Hospital Necker-Enfants Malades, Paris pada tahun 1816.Stetoskoppertama yang dibuatHari ini dalam sejarahBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.2.427

p. 38

Kecacatan Pendengaran dan Cara MembetulkannyaKecacatan pendengaran berlaku apabila deria pendengaran seseorang tidak berfungsi dengan sempurna. Kecacatan pendengaran lazimnya disebabkan oleh kerosakan telinga akibat jangkitan mikroorganisma, kecederaan, proses penuaan atau bunyi kuat yang berlarutan. Kerosakan pada telinga luar dan telinga tengah lazimnya mudah dibetulkan. Misalnya, pembersihan bendasing yang tersumbat di dalam salur telinga. Gegendang telinga yang pecah dan kerosakan pada osikel pula boleh dibetulkan dengan menggunakan ubat ataupun pembedahan. Kerosakan pada telinga dalam pula lebih sukar untuk dibetulkan. Koklea yang rosak dapat dibetulkan dengan menggunakan implan koklea. Saraf auditori yang rosak masih tidak dapat dibetulkan dengan menggunakan ubat ataupun pembedahan. Gambar foto 1.16 menunjukkan bagaimana inovasi dan teknologi diaplikasikan untuk mencipta alat bantuan pendengaran yang semakin canggih dan kecil. Mensyukuri Anugerah PancainderaAnugerah pancaindera ialah satu kurniaan Tuhan yang patut disyukuri. Gaya hidup yang tidak sihat dan kerjaya berisiko tinggi boleh menjejaskan kepekaan organ deria kita. Berdasarkan Gambar foto 1.17 dan 1.18,• nyatakan organ deria yang kepekaannya akan terjejas dalam setiap situasi• huraikan bagaimana setiap situasi tersebut boleh menjejaskan kepekaan organ deria• apakah alat atau langkah berjaga-jaga yang diambil untuk menjaga keselamatan dan kesihatan organ deria dalam setiap situasi tersebut?Gambar foto 1.16 Kemajuan alat bantuan pendengaranGambar foto 1.17 Gaya hidup yang tidak sihatGambar foto 1.18 Kerjaya berisiko tinggib fh d281.2.5

p. 39

Praktis Formatif1.2Aktiviti1.9PAK-21• KBMM, KIAK, KMK• Aktiviti penggunaan teknologiArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan dan kolaboratif. 2. Setiap kumpulan akan ditugaskan oleh guru anda untuk membuat persembahan multimedia seperti MS PowerPoint atau animasi tentang satu daripada topik yang berikut secara berasingan. • Ilusi optik dan titik buta.• Pelbagai jenis kecacatan audio visual seperti rabun jauh, rabun dekat, astigmatisme dan kecacatan pendengaran.• Pembetulan kecacatan audio visual dengan menggunakan kanta cembung, kanta cekung dan alat bantuan pendengaran.• Contoh dan kesan gaya hidup yang tidak sihat atau kerjaya berisiko tinggi yang boleh menjejaskan kepekaan organ deria.• Mensyukuri anugerah pancaindera dan pentingnya mengamalkan penjagaan keselamatan dan kesihatan organ deria. 1. Lengkapkan mekanisme penglihatan yang berikut:Cahaya (a)Gelemair (b) (c)Kanta mataSaraf optikGelemaca (d) 2. Struktur telinga yang manakah tidak akan mempengaruhi mekanisme pendengaran sekiranya rosak?3. Di manakah kedudukan sel deria bau? 4. Nyatakan lima rasa yang boleh dikesan oleh lidah. 5. Nyatakan dua faktor yang mempengaruhi kepekaan kulit terhadap rangsangan.6. (a) Nyatakan jenis rangsangan yang dapat dikesan oleh lidah. (b) Jelaskan bagaimana rangsangan di soalan 6(a) dapat dikesan oleh lidah. Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas29

p. 40

Eksperimen1.1Rangsangan dan Gerak Balas dalam Tumbuhan1.3Rajah 1.24 Gerak balas tumbuhan terhadap rangsanganA Gerak balas tumbuhan terhadap cahaya atau fototropismeTujuan: Mengkaji gerak balas tumbuhan terhadap cahayaPernyataan masalah: Bahagian tumbuhan yang manakah bergerak balas terhadap cahaya?Hipotesis: Pucuk tumbuhan tumbuh ke arah cahaya.Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Arah cahaya terhadap pucuk anak benih(b) bergerak balas : Arah pertumbuhan pucuk anak benih(c) dimalarkan : Anak benih yang sama jenis dengan ketinggian yang samaSeperti manusia dan haiwan, tumbuhan juga boleh mengesan rangsangan dan bergerakbalas terhadap rangsangan yang dikesan. Rangsangan yang dikesan oleh tumbuhan termasuklah cahaya, air, graviti dan sentuhan. Gerak balas tumbuhan boleh dibahagikan kepada dua jenis seperti dalam Rajah 1.24.TropismeTropisme merupakan gerak balas terarah tumbuhan terhadap rangsangan seperti cahaya, air, graviti dan sentuhan yang datang dari suatu arah. Bahagian tertentu pada tumbuhan akan tumbuh ke arah atau menjauhi rangsangan yang dikesan. Bahagian tumbuhan yang tumbuh ke arah rangsangan dikenali sebagai tropisme positif manakala bahagian tumbuhan yang tumbuh menjauhi rangsangan dikenali sebagai tropismenegatif. Gerak balas terarah tumbuhan lazimnya berlaku dengan perlahan dan kurang ketara. Mari kita jalankan Eksperimen 1.1 untuk menentukan arah gerak balas tumbuhan terhadap cahaya, air, graviti dan sentuhan.Rajah 1.24Gerak balas tumbuhanGerak balas tumbuhanGerak balas tumbuhanTropisme4Gerak balastumbuhanak balas tumbuhanak balas tumbuhanGerak balas nastikAdakah tumbuhan tumbuh dengan lebih cepat sekiranya kita bercakap dengannya?Wahai pokok, cepatlah membesar!Mengapakah rangsangan yang diberikan tak berkesan?Selepas seminggu…301.3.11.3.21.3.3

p. 41

BahanAnak benih kacang hijau, tanah dan tiga buah kotak (sebuah kotak dengan bukaan di atas dan dua buah lagi dengan bukaan di tepi) RadasTiga bikarProsedurKotak AKotak BKotak CCahayaBikarCahayaAnak benih kacang hijauCahayaBikarBikarRajah 1.25 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.25. 2. Perhati dan lakarkan kedudukan pucuk anak benih di dalam kotak A, B dan C. 3. Simpan ketiga-tiga kotak di dalam makmal selama lima hari. Tanah dibiarkan lembap dengan menyiram kuantiti air yang sama setiap hari. 4. Selepas lima hari, perhati dan lakarkan kedudukan pucuk anak benih di dalam kotak A, B dan C. KesimpulanAdakah hipotesis diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?Soalan 1. Apakah rangsangan yang digunakan dalam eksperimen ini? 2. Nyatakan bahagian tumbuhan yang bergerak balas terhadap rangsangan. 3. Adakah bahagian tumbuhan di soalan 2 menunjukkan fototropisme positif atau negatif? Jelaskan jawapan anda.B Gerak balas tumbuhan terhadap graviti atau geotropismeTujuan: Mengkaji gerak balas tumbuhan terhadap gravitiPernyataan masalah: Bahagian tumbuhan yang manakah bergerak balas terhadap graviti? Hipotesis: Akar tumbuhan tumbuh ke arah graviti manakala pucuk tumbuhan tumbuh ke arah yang bertentangan dengan graviti.Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Kedudukan anak benih relatif kepada arah graviti(b) bergerak balas : Arah pertumbuhan akar dan pucuk anak benih(c) dimalarkan : Kehadiran air, ketidakhadiran cahaya, anak benih dengan akar dan pucuk yang lurusBahanAnak benih kacang hijau dengan akar dan pucuk yang lurus, kapas lembap dan plastisinBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.3.11.3.21.3.3

p. 42

RadasPiring PetriProsedur 1. Sediakan susunan radas seperti dalam Rajah 1.26. Pastikan anak benih diaturkan pada kedudukan yang berbeza di dalam piring Petri seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.26. 2. Perhati dan lakarkan keadaan pucuk dan akar anak benih di dalam piring Petri. 3. Simpan susunan radas di dalam almari gelap selama dua hari. 4. Selepas dua hari, perhati dan lakarkan kedudukan pucuk dan akar anak benih di dalam piring Petri. KesimpulanAdakah hipotesis diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini? Soalan 1. Mengapakah susunan radas disimpan di dalam almari gelap? 2. Berdasarkan pemerhatian anda, nyatakan arah pertumbuhan: (a) pucuk anak benih(b) akar anak benih 3. Adakah tumbuhan menunjukkan geotropisme positif atau negatif? Jelaskan jawapan anda. C Gerak balas tumbuhan terhadap air atau hidrotropismeTujuan: Mengkaji gerak balas tumbuhan terhadap airPernyataan masalah: Bahagian tumbuhan yang manakah bergerak balas terhadap air? Hipotesis: Akar tumbuhan tumbuh ke arah air.Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Kehadiran sumber air (b) bergerak balas : Arah pertumbuhan akar anak benih (c) dimalarkan : Graviti, ketidakhadiran cahaya dan anak benih dengan akar dan pucuk yang lurusBahanAnak benih kacang hijau yang mempunyai akar dan pucuk yang lurus, kapas lembap dan kalsium klorida kontangRadasKasa dawai yang kasar dan dua bikarProsedur 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.27. 2. Perhati dan lakarkan keadaan akar anak benih di dalam bikar X dan Y. 3. Simpan kedua-dua bikar X dan Y di dalam almari yang gelap. 4. Selepas dua hari, perhati dan lakarkan keadaan akar anak benih di dalam bikar X dan Y. Rajah 1.26mPiring PetriKapas lembapPlastisinAnak benih denganakar dan pucukyang lurus321.3.11.3.2

p. 43

AirTanah lembapHidrotropisme positif (Tumbuh ke arah air)Rajah 1.28 Akar menunjukkan hidrotropisme positifGambar foto 1.19 Pucuk dan daun tumbuhan menunjukkan fototropisme positifTumbuh ke arah cahayaSumber cahaya Tumbuhan perlu peka terhadap rangsangan seperti cahaya, graviti dan air supaya dapat bergerak balas dengan sewajarnya dalam menjamin kelestarian dan kemandirian tumbuhan. Mengapakah tumbuhan memerlukan cahaya dan air? Nyatakan satu rangsangan yang dapat dikesan oleh tumbuhan tetapi tidak dikaji dalam Eksperimen 1.1. Rajah 1.27Kesimpulan Adakah hipotesis diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?Soalan 1. Apakah rangsangan yang digunakan dalam eksperimen ini? 2. Nyatakan bahagian tumbuhan yang bergerak balas terhadap rangsangan. 3. Apakah fungsi kalsium klorida kontang di dalam bikar Y? 4. Adakah bahagian tumbuhan di soalan 2 menunjukkan hidrotropisme positif atau negatif? Jelaskan jawapan anda. Kapas lembapKasa dawaiAirX YKalsium klorida kontangAnak benih berakar lurusFototropismeFototropisme ialah gerak balas tumbuhan terhadap cahaya. Pucuk tumbuhanmenunjukkan fototropisme positif, iaitu tumbuh ke arah cahaya (Gambar foto 1.19). Oleh sebab tumbuhan memerlukan cahaya untuk fotosintesis, maka fototropisme positif memastikan pucuk dan daun tumbuhan memperoleh cahaya matahari yang mencukupi untuk membuat makanan melalui fotosintesis. HidrotropismeHidrotropisme ialah gerak balas tumbuhan terhadap air. Akar tumbuhanmenunjukkan hidrotropisme positif, iaitu tumbuh ke arah sumber air (Rajah 1.28). Hidrotropisme positif ini membolehkan akar tumbuhan mendapatkan air untuk menjalankan fotosintesis dan garam mineral terlarut untuk terus hidup. Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.3.11.3.21.3.3

p. 44

(b) Pokok seri pagi mempunyai batang yang melilit objek yang bersentuhan dengannya.(a) Pokok timun mempunyai sulur paut yang melilit objek yang bersentuhan dengannya.Gerak Balas NastikGerak balas nastik merupakan gerak balas terhadap rangsangan seperti sentuhan tetapi tidak bergantung pada arah rangsangan tersebut. Apakah rangsangan lain yang boleh menyebabkan gerak balas nastik? Mengapakah gerak balas nastik bukan sejenis tropisme? Gerak balas nastik berlaku lebih cepat daripada tropisme. Contohnya, pokok semalu bergerak balas terhadap sentuhan dengan menguncupkan daunnya apabila disentuh seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 1.21. Gerak balas nastik ini bertindak sebagai pertahanan pokok semalu daripada musuh dan angin yang kuat.GeotropismeGeotropisme ialah gerak balas tumbuhan terhadap graviti. Akar tumbuhan menunjukkan geotropisme positif, iaitu tumbuh ke bawah mengikut arah graviti. Geotropisme positif ini membolehkan akar tumbuhan tumbuh jauh ke dalam tanah untuk mencengkam lalu menstabilkan kedudukan tumbuhan ini pada tanah. Pucuk tumbuhan pula menunjukkan geotropisme negatif, iaitu tumbuh ke atas menentang arah graviti. Geotropisme negatif ini membolehkan pucuk dan daun tumbuhan tumbuh tegak ke atas bagi mendapatkan cahaya matahari untuk proses fotosintesis (Rajah 1.29).TigmotropismeTigmotropisme ialah gerak balas terhadap sentuhan. Sulur paut atau batang yang melilitmenunjukkan tigmotropisme positif apabila berpaut pada sebarang objek atau tumbuhan lain yang bersentuhan dengannya (Gambar foto 1.20). Gerak balas ini membolehkan tumbuhan tumbuh secara menegak untuk memperoleh cahaya matahari dan mencengkam objek untuk memperoleh sokongan. Akar menunjukkan tigmotropisme negatif apabila mengelak sebarang objek yang menghalangnya mencari sumber air.Gambar foto 1.20 Sulur paut dan batang yang melilit objek menunjukkan tigmotropisme positifRajah 1.29 Akar menunjukkan geotropisme positif manakala pucuk menunjukkan geotropisme negatifGeotropismenegatif(Tumbuh menentang arah graviti)Geotropismepositif(Tumbuh mengikutarah graviti)Gerak balas nastik pokok semalu341.3.11.3.2

p. 45

Aktiviti1.10PAK-21• KBMM• Aktiviti inkuiriPraktis Formatif1.3Gambar foto 1.21 Gerak balas nastik pada daun pokok semaluMenyelesaikan masalah tentang gerak balas tumbuhan dalam situasi yang berbeza Gerak balas tumbuhan terhadap graviti bumi dan tempoh disinari oleh cahaya matahari dalam sehari mempengaruhi pertumbuhan pucuk dan akar tumbuhan yang menjamin kelestarian dan kemandirian tumbuhan tersebut. Di Stesen Angkasa Antarabangsa ISS(International Space Station) pula, ahli sains mengkaji pertumbuhan tumbuhan dalam keadaan:(a) tidak ada graviti (b) tempoh masa terdedah kepada cahaya matahariArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat tentang hasil kajian ahli sains di Stesen Angkasa Antarabangsa, ISS tentang corak pertumbuhan pucuk dan akar tumbuhan terhadap rangsangan (graviti dan cahaya matahari). 3. Bentangkan hasil perbincangan setiap kumpulan melalui persembahan multimedia. 1. (a) Apakah tropisme? (b)Nyatakan jenis tropisme terhadap rangsangan yang berikut: (i) Sentuhan (ii) Graviti (iii) Cahaya 2. (a) Bahagian tumbuhan yang manakah menunjukkan: (i) fototropisme positif? (ii) geotropisme positif? (iii) tigmotropisme positif? (b) Apakah kepentingan hidrotropisme kepada tumbuhan? 3. Nyatakan satu persamaan dan satu perbezaan antara gerak balas tropisme dengan gerak balas nastik. Gambar foto 1.22 Seorang ahli sains yang sedang menjalankan kajian di dalam ISSBab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.3.11.3.21.3.335

p. 46

Medan penglihatan monokularPertindihan kecilPertindihan besarMedan penglihatan stereoskopikMedan penglihatan monokularMedan penglihatan stereoskopikApakah kepentingan kedudukan mata kepadamanusia dan haiwan?LIMt
.BOVTJB
EBO
IBJXBO
TFQFSUJ
LVDJOH
EBO
CVSVOH
IBOUV
NFNQVOZBJ
TFQBTBOH
NBUB
ZBOH
UFSMFUBL
EJ
hadapan kepala. t
.BOVTJB
EBO
IBJXBO
JOJ
NFNQVOZBJ
penglihatan stereoskopik. t
)BJXBO
TFQFSUJ
UJLVT

BZBN
EBO
BSOBC
QVMB
NFNQVOZBJ
TFQBTBOH
NBUB
ZBOH
UFSMFUBL
di sisi kepala. t
)BJXBO
JOJ
NFNQVOZBJ
penglihatan monokular.(a) Penglihatan stereoskopik(b) Penglihatan monokularPenglihatan Stereoskopik dan MonokularPerhatikan Rajah 1.30 untuk memahami medan penglihatan stereoskopik dan monokular. Jadual 1.3 pula menunjukkan ciri dan kepentingan penglihatan stereoskopik dan monokular pada haiwan.Rajah 1.30 Penglihatan stereoskopik dan monokularKepentingan Gerak Balas terhadap 1.4Rangsangan dalam Haiwan Lain361.4.1

p. 47

Sumber bunyiBerdasarkan rajah di atas, telinga yang lebih dekat dengan sumber bunyi (telinga kanan) menerima bunyi lebih awal dan lebih kuat daripada telinga yang sebelah lagi.Perbezaan masa dan kekuatan bunyi yang diterima oleh kedua-dua belah telinga dikesan oleh otak yang seterusnya membolehkan kita menentukan arah sumber bunyi tersebut, iaitu dari sebelah kanan.Rajah 1.31 Pendengaran stereofonikJadual 1.3 Perbezaan antara penglihatan stereoskopik dengan monokularPenglihatan stereoskopikPenglihatan monokularKedua-dua mata terletak di hadapan kepala. Kedua-dua mata terletak di sisi kepala.Keluasan medan penglihatan kecil.Keluasan medan penglihatan besar.Medan penglihatan yang bertindih banyak. Medan penglihatan bertindih memberikan penglihatan dalam bentuk tiga dimensi.Medan penglihatan yang tidak bertindih atau bertindih sedikit sahaja.Imej tiga dimensi yang terbentuk di dalam medan penglihatan yang bertindih membolehkan jarak, saiz dan kedalaman objek dianggar dengan lebih tepat.Imej dua dimensi yang terbentuk di dalam medan penglihatan yang tidak bertindih menyebabkan jarak, saiz dan kedalaman objek tidak dapat dianggar dengan tepat.Keupayaan menganggar jarak yang baik membantu haiwan memburu.Medan penglihatan yang luas membolehkan haiwan mengesan musuh yang mungkin datang dari mana-mana arah. Manusia dan kebanyakan haiwan pemangsamempunyai penglihatan stereoskopik.Kebanyakan haiwan mangsa mempunyai penglihatan monokular.Pendengaran StereofonikApakah kepentingan manusia dan haiwan lain yang mempunyai sepasang telinga? Pendengaran stereofonik ialah pendengaran dengan menggunakan kedua-dua belah telinga. Pendengaran stereofonik membolehkan kita menentukan arah bunyi dengan tepat. Perhatikan Rajah 1.31. Kepentingan pendengaran stereofonik bagi manusia adalah untuk menentukan lokasi sumber bunyi. Pendengaran stereofonik membantu haiwan pemangsa untuk menentukan lokasi mangsanya. Sebaliknya, pendengaran stereofonik juga membantu haiwan mangsa untuk menentukan lokasi pemburu dan melarikan diri daripadanya. CabaranMINDABagaimanakah telinga berfungsi sebagai deria ‘penglihatan’ bagi orang buta?Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.4.137

p. 48

Aktiviti1.11PAK-21• KBMM, KIAK, KMK• Aktiviti penggunaan teknologiArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan dan kolaboratif. 2. Setiap kumpulan akan ditugaskan oleh guru anda untuk membuat persembahan multimedia seperti MS PowerPoint atau animasi tentang satu daripada topik yang berikut secara berasingan.(a) Penglihatan stereoskopik dan monokular pada haiwan(b) Pendengaran stereofonik(c) Pendengaran bunyi berfrekuensi yang berbeza bagi haiwan yang berbezaFrekuensi Pendengaran Haiwan Haiwan yang berbeza dapat mendengar bunyi yang mempunyai frekuensi yang berbeza seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.32.Rajah 1.32 Julat frekuensi pendengaran bagi haiwanSinga laut450 – 50 000 HzKelawar 2 000 – 110 000 HzAnjing 67 – 45 000 HzGajah 16 – 12 000 HzJulat frekuensi pendengaran haiwanFrekuensi bunyi yang dapat dikesan oleh telinga manusia terhad kepada julat 20 Hz hingga 20 000 Hz.Dolfin 40 – 100 000 HzTikus 200 – 80 000 Hz381.4.1

p. 49

Garis lateralOrgan deria: Pengeluaran feromonGerak balas: Penghasilan medan elektrikGerak balas: feromonPenghasilan medan elektrikGaris lateralAktiviti1.12PAK-21• KMK• Aktiviti perbincanganPraktis Formatif1.4Organ Deria Menjamin Kesinambungan Haiwan di BumiGerak balas terhadap rangsangan lazimnya menjamin kesinambungan haiwan di Bumi. Organ deria dan gerak balas beberapa haiwan ditunjukkan dalam Gambar foto 1.23. Jalankan Aktiviti 1.12 untuk mengkaji organ deria dan gerak balas pada beberapa haiwan yang lain.Menjelaskan bagaimana organ deria dan gerak balas pada haiwan lain di BumiArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu mengumpulkan maklumat tentang bagaimana gerak balas pada haiwan dalam Gambar foto 1.23 dapat menjamin kesinambungannya di Bumi. 3. Bincangkan maklumat yang dikumpulkan. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas dengan menggunakan persembahan multimedia. Gambar foto 1.23 Organ deria dan gerak balas haiwan 1. Berikan dua jenis penglihatan haiwan. 2. Nyatakan faktor yang menentukan jenis penglihatan haiwan. 3. Apakah jenis penglihatan pengguna primer? Berikan sebabnya. 4. Apakah kepentingan pendengaran stereofonik? 5. Dalam keadaan yang gelap, Azman dapat menentukan lokasi seekor kucing yang sedang mengiau adalah di hadapannya. Terangkan bagaimana Azman boleh menentukan arah lokasi kucing yang sedang mengiau itu. Haiwan seperti semut, ular, katak dan burung dipercayai dapat meramal gempa bumi. Ahli sains sedang mengkaji jenis rangsangan yang dikesan oleh haiwan tersebut sebelum gempa bumi melanda.Medan elektrik belut http://links.andl17.com/BT_Sains_39Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas1.4.239

p. 50

RumusanRangsangan dan gerak balasManusiaSistem saraf manusiaTropisme– Sistem saraf pusat– Sistem saraf periferiFototropisme,geotropisme, hidrotropisme, tigmotropisme Cahaya, graviti,air, sentuhan Cahaya, bunyi, bau,sentuhan, rasa Mekanismependengaran danmekanismepenglihatan Kepekaan terhadap rangsangan Gerak balasnastik Penglihatanstereoskopik Haiwanpemangsa Penglihatanmonokular Haiwanmangsa PendengaranstereofonikMenggunakankedua-dua belah telinga Bilanganreseptor Kombinasi organ deria TumbuhanHaiwan lainterdiri daripada sepertitermasuklahmelaluimelaluiyang peka terhadaprangsangan seperti berkaitan dengan terhadap rangsangan seperti dikawal olehdalamsepertisepertiuntuk mendengardalamdalamyangOrgan deriaTindakan terkawal,tindakan luar kawal Bunyi denganjulat frekuensiyang berbezabagi haiwanyang berbeza Mata, telinga,hidung, kulit, lidah 40

p. 51

Refleksi KendiriPraktis Sumatif1Jawab soalan yang berikut: 1. Tandakan ( ) bagi pernyataan yang betul dan ( × ) bagi pernyataan yang salah tentang sistem saraf manusia. (a) Sistem saraf periferi terdiri daripada saraf yang menghubungkan antara otak dengan saraf tunjang.(b) Tanpa otak yang berfungsi, tindakan terkawal tidak dapat dilakukan. (c) Bermain badminton ialah tindakan luar kawal. (d) Impuls hanya dapat ditafsirkan dengan otak. Selepas mempelajari bab ini, anda dapat:1.1 Sistem Saraf Manusia Memerihalkan dengan lakaran struktur dan fungsi sistem saraf manusia. Membuat urutan aliran impuls dalam tindakan terkawal dan tindakan luar kawal. Mewajarkan kepentingan rangkaian sistem saraf manusia dalam kehidupan. 1.2 Rangsangan dan Gerak Balas dalam Manusia Melakar struktur organ deria dan menerangkan fungsi serta kepekaannya terhadap rangsangan. Menerangkan mekanisme pendengaran dan penglihatan dengan lakaran. Menghubungkaitkan organ deria manusia dengan kepekaan terhadap pelbagai kombinasi rangsangan. Menjelaskan melalui contoh bagaimana had deria, kecacatan organ deria dan proses penuaan mempengaruhi pendengaran dan penglihatan manusia. Mewajarkan bagaimana inovasi dan teknologi boleh meningkatkan keupayaan organ deria.1.3 Rangsangan dan Gerak Balas dalam Tumbuhan Memerihalkan bahagian tumbuhan yang peka terhadap rangsangan. Mewajarkan bagaimana tumbuhan bergerak balas terhadap rangsangan untuk mendapatkan keadaan terbaik bagi tumbesaran. Menjalankan eksperimen untuk mengkaji gerak balas tumbuhan terhadap pelbagai rangsangan.1.4 Kepentingan Gerak Balas terhadap Rangsangan dalam Haiwan Lain Menjelaskan dengan contoh jenis penglihatan dan pendengaran haiwan. Berkomunikasi tentang bagaimana organ deria dapat menjamin kesinambungan haiwan di Bumi.Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas41

p. 52

2. Rajah 1 menunjukkan struktur sistem saraf manusia, iaitu P, Q dan R. P:Q:R:Rajah 1 Label P, Q dan R pada Rajah 1. 3. Rajah 2 menunjukkan gerak balas A dan B pada mata. Gerak balas A Gerak balas B Rajah 2(a) Nyatakan gerak balas yang ditunjukkan dalam Rajah 2.(b) Nyatakan rangsangan yang menyebabkan gerak balas ini. (c) Bagaimanakah rangsangan menghasilkan gerak balas ini? (d) Gerak balas ini melindungi mata terutama pada retina dengan menghalang keamatan cahaya yang berlebihan masuk ke dalam mata. Jelaskan mengapa semasa fenomena gerhana matahari berlaku, kita perlu melihat kejadian tersebut pada permukaan air di dalam sebesen air. 4. Dalam kelas sains, Azura telah mempelajari mekanisme pendengaran dan penglihatan. (a) Bina satu carta alir yang dapat menunjukkan laluan bunyi dari suatu sumber bunyi yang masuk ke dalam telinga. (b) Bina satu carta alir yang dapat menunjukkan laluan cahaya dari suatu objek yang masuk ke dalam mata.42

p. 53

5. Rajah 3 menunjukkan struktur kulit manusia. Y:X: Rajah 3(a) Label X dan Y pada Rajah 3. (b) Jelaskan mengapa hujung jari dan bukan tapak tangan digunakan untuk mengesan simbol Braille. (c) Mazlan mengelaskan lidah sebagai kulit yang mempunyai reseptor rasa. Adakah anda setuju dengan pengelasan lidah sebagai kulit? Jelaskan jawapan anda. 6. (a) Apakah kepentingan deria bau kepada kita apabila berada di dalam makmal sains? Berikan satu contoh. (b) Mengapakah anjing dalam unit polis dapat dilatih untuk mengesan kehadiran dadah yang tersimpan di dalam beg? 7. (a) Nyatakan dua gerak balas tumbuhan yang membantu fotosintesis dalam tumbuhan. (b) Bagaimanakah kedua-dua gerak balas tumbuhan di soalan 7(a) membantu fotosintesis? 8. (a) Nyatakan jenis penglihatan bagi seekor helang.(b) Apakah kepentingan jenis penglihatan di soalan 8(a) kepada kemandirian helang?9. Pak Dollah yang mempunyai masalah rabun dekat terlupa membawa cermin matanya semasa sarapan di sebuah warung. Anda dikehendaki untuk mereka bentuk satu kanta bagi membolehkan Pak Dollah membaca surat khabar. Reka bentuk tersebut hendaklah menggunakan bahan dalam Rajah 4. Botol plastik lut sinarAirFokusKBATRajah 4Bab 1: Rangsangan dan Gerak Balas

p. 54

1Respirasi2BabBabSistem respirasiPergerakan dan pertukaran gas dalam badan manusiaKesihatan sistem respirasi manusiaAdaptasi dalam sistem respirasiPertukaran gas dalam tumbuhanMarilah kita mengkajiApakah bahagian sistem respirasi manusia?Apakah penyakit respiratori?Apakah contoh bahan yangboleh memudaratkan sistemrespirasi manusia?44

p. 55

Galeri SainsOtot interkostalTrakeaBronkusBronkiolAlveolus DiafragmaOksihemoglobinResapan Respirasi selEmfisemaKanser peparuBronkitisAsmaStomaOsmosisSel pengawalKata KunciBagaimanakah dua lokasi latihan di atas dapat meningkatkan kecekapan respirasi seorang atlet? Semakin meningkat altitud, semakin rendah kepekatan oksigen dalam udara. Oleh sebab itu, kurang oksigen diangkut ke sel badan. Kekurangan oksigen dalam sel ini pula akan merangsang badan untuk bergerak balas dengan: t

NFNCFCBTLBO
TFM
EBSBI
NFSBI
ZBOH
UFSTJNQBO
EJ
EBMBN
MJNQBt

NFOJOHLBULBO
LBEBS
QFOHIBTJMBO
TFM
EBSBI
NFSBIt

NFNVEBILBO
QFOHVSBJBO
PLTJIFNPHMPCJO
VOUVL
NFNCFCBTLBO
PLTJHFO Semua gerak balas ini akan meningkatkan kecekapan respirasi. Apakah kepentingan adaptasi ini dalam kemandirian manusia? (a) Berlari di altitud yang tinggi (b) Berlari di dalam bilik latihan hipoksik (hypoxic) 45

p. 56

RonggahidungLubang hidungFarinksLarinksBronkusEpiglotisOtot interkostalPeparukananDiafragmaTrakeaBronkiolPeparukiriAlveolusApakah fungsi sistemrespirasi manusia?AINSistem respirasi manusia berfungsi membekalkan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida daripada sel badan.Sistem Respirasi Manusia Pernafasan merupakan proses menyedut udara atau menarik nafas dan menghembus udara oleh peparu. Sistem di dalam badan yang membantu kita bernafas dikenali sebagai sistem respirasi manusia. Struktur sistem respirasi manusia adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.1. 2.1Sistem RespirasiRajah 2.1 Sistem respirasi manusia462.1.1

p. 57

Lubang hidungRongga hidungFarinksTrakeaAlveolusLarinksBronkusBronkiolAktiviti2.1PAK-21• KMK, KIAK KBMM• Aktiviti penggunaan teknologiMekanisme PernafasanCuba anda menarik dan menghembus nafas. Dapatkah anda merasakan udara masuk dan keluar melalui hidung? Letakkan pula tangan anda di atas dada. Sedarkah anda bahawa dada anda naik dan turun semasa bernafas? Laluan udara dari hidung ke peparu adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.2.Rajah 2.2 Laluan udara dalam mekanisme pernafasanMenerangkan struktur sistem respirasi manusiaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Buat satu kajian di Internet tentang struktur sistem respirasi manusia. 3. Buat persembahan multimedia daripada hasil kajian anda. Penarikan nafas dan penghembusan nafasKebanyakan orang memandang remeh terhadap aspek pernafasan sehingga kurang sedar bahawa mereka sebenarnya sedang bernafas. Adakah anda sedang bernafas? Dalam dunia kecergasan, konsep dan teknik pernafasan yang betul memainkan peranan yang penting untuk menjamin kesihatan fizikal dan mental manusia. Cara bernafas yang betul dapat meningkatkan prestasi anda dalam senaman atau acara sukan seperti acara angkat berat.Bab 2: Respirasi2.1.147

p. 58

(b) Pandangan sisiUdara disedutmasukSangkar rusuk bergerak ke atas dan ke luar(a) Pandangan hadapanPandangan hadapa(b)PdiiLaluan udaraTrakeaDiafragmaDiafragma mengecut dan bergerak ke bawahOtot interkostalIsi padu ronggatoraks bertambahDiafrrkostalragmaPeparuSangkar rusukMenarik NafasRajah 2.3 Penarikan nafasApabila anda menarik nafas,• otot interkostal mengecut dan menarik sangkar rusuk bergerak ke atas dan ke luar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.3 (a). • otot diafragma mengecut dan menarik diafragma bergerak ke bawah dan meleper.• pergerakan sangkar rusuk dan diafragma menjadikan rongga toraks lebih besar dan menyebabkan tekanan udara di dalam rongga toraks berkurang. • tekanan udara yang lebih tinggi di luar memaksa udara masuk ke dalam peparu seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.3 (b). Tindakan epiglotis semasa menelan bolus dan bernafas Epiglotis ke bawahEpiglotis jatuh ke bawah dan menutup trakea semasa bolus ditelan masuk ke dalam esofagus. Epiglotis naik ke atas menyebabkan trakea terbuka. TrakeaterbukaEsofagusTrakea tertutupBolusBolusTrakeaterbukaEpiglotiske atasTrakeaEsofagusterbukaEpiglotiske atasEpiglotiske atasSemasa menelan bolusSemasa bernafas482.1.1

p. 59

Aktiviti2.2PAK-21• KMK, KIAK• Aktiviti menghasilkan inovasi(a) Pandangan hadapan(b) Pandangan sisiUdara dihembus keluarSangkar rusuk bergerak ke bawah dan ke dalam(b)dDiafragmaLaluan udaraDiafragma mengendur dan melengkung ke atasIsi padu ronggatoraks berkurangDiafragmaPeparuTrakeaSangkar rusukMenghembus NafasRajah 2.4 Penghembusan nafasApabila anda menghembus nafas,• otot interkostal mengendur dan sangkar rusuk bergerak ke bawah dan ke dalam seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.4 (a). • otot diafragma mengendur dan melengkung ke atas.• pergerakan sangkar rusuk dan diafragma menjadikan rongga toraks mengecil dan menyebabkan tekanan udara di dalam rongga toraks bertambah. • tekanan udara yang lebih tinggi di dalam peparu menolak udara keluar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.4 (b). Mencipta model atau simulasi untuk memerihalkan mekanisme pernafasanArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Bina model atau simulasi multimedia untuk memerihalkan tindakan diafragma, otot interkostal, pergerakan sangkar rusuk, perubahan isi padu serta tekanan udara di dalam rongga toraks semasa menarik dan menghembus nafas. 3. Bentangkan mekanisme pernafasan berdasarkan model atau simulasi yang dibina. Bab 2: Respirasi2.1.149

p. 60

Eksperimen2.1A Peratus komposisi oksigen dalam udara sedutan dan udara hembusan TujuanMengkaji perbezaan peratus komposisi oksigen dalam udara sedutan dan udara hembusanPernyataan masalahApakah perbezaan peratus komposisi oksigen dalam udara sedutan dan udara hembusan? Hipotesis Peratus komposisi oksigen dalam udara sedutan adalah lebih tinggi daripada peratus komposisi oksigen dalam udara hembusan. Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Jenis udara di dalam balang gas (b) bergerak balas : Aras akhir air di dalam balang gas(c) dimalarkan : Suhu dan tekanan udara BahanLilin, plastisin, mancis, pen penanda dakwat kekal, air, udara sedutan dan udara hembusanRadas Besen kaca, balang gas, penutup balang gas dan alas balang gasProsedur 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.5 (a) dan (b). Rajah 2.5 2. Nyalakan lilin dan telangkupkan balang gas yang berisi udara ke atas lilin tersebut seperti yang ditunjukkandalam Rajah 2.6. 3. Perhati dan catatkan aras akhir air (dalam unit bilangan bahagian seragam yang ditandakan pada balang gas) selepas nyalaan lilin tersebut padam. Buat anggaran peratusan oksigen dalam udara di dalam balang gas tersebut. Rajah 2.6Balang gasPenandaaras airAlas balang gasPlastisinAirBesen kacaLilin(a) (b)Isi padu balanggas ini dibahagikankepada lima bahagian yangseragam danditanda denganpen penandaPenandadakwat kekalaras airBalang gasLiBerjaga-jagaLangkahBalang gas yang penuh dengan udara hembusan perlu ditutup dengan penutup balang gas semasa memindahkannya untuk ditelangkupkan ke atas lilin.50

p. 61

4. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.7 untuk mengumpulkan udara hembusan sehingga isi padunya sama seperti udara sedutan yang ditunjukkan dalam Rajah 2.5 (a) dan (b). 5. Ulang langkah 2 dan 3. Rajah 2.7 Keputusan Jenis udara di dalam balang gasAras akhir air di dalam balang gas (bilangan bahagian)Peratusan oksigen dalam udaraUdara sedutanUdara hembusan Kesimpulan Adakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?SoalanKenaikan aras air di dalam balang gas yang manakah lebih tinggi? Jelaskan pemerhatian anda. B Kepekatan karbon dioksida dalam udara sedutan dan udara hembusan TujuanMengkaji perbezaan kepekatan karbon dioksida dalam udara sedutan dan udara hembusanPernyataan masalahApakah perbezaan kepekatan karbon dioksida dalam udara sedutan dan udara hembusan? HipotesisKepekatan karbon dioksida dalam udara hembusan adalah lebih tinggi daripada kepekatan karbon dioksida dalam udara sedutan. Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Jenis udara yang dilalukan ke dalam air kapur (b) bergerak balas : Keadaan air kapur (c) dimalarkan : Kepekatan air kapurBahan Air kapur, udara sedutan dan udara hembusanRadas Kelalang kon, salur penghubung, tiub getah, tiub kaca dan penyumbat getahAlas balang gasUdara hembusanBalang gasUdara hembusanterkumpulPenanda aras airLilinBesen kacaPlastisinAirBab 2: Respirasi2.1.2

p. 62

Peratus komposisiOksigen Lebih tinggiUdara sedutanLebih rendahKarbon dioksida Lebih rendahLebih tinggiUdara hembusanSecara teori,Adakah hasil Eksperimen 2.1 menyokong teori ini? Jelaskan jawapan anda.Prosedur 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.8. 2. Tutup klip A. Sedut udara dan tahan nafas. Kemudian, tutup klip B dan buka klip A. Selepas itu, hembus udara.Udara dihembus keluarKlip A Klip BUdara disedut masukAir kapurRajah 2.8 3. Perhati dan catatkan sama ada air kapur di dalam kelalang kon yang dilalukan udara sedutan dan udara hembusan itu berkeadaan jernih atau keruh. KeputusanJenis udara yang dilalukan ke dalam air kapurKeadaan air kapurUdara sedutanUdara hembusan KesimpulanAdakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?SoalanAir kapur di dalam kelalang kon yang manakah menjadi keruh? Jelaskan pemerhatian anda. 522.1.2

p. 63

Praktis Formatif2.1 1. Lengkapkan carta alir di bawah yang memerihalkan laluan udara semasa menarik nafas. Lubang hidungRongga hidungLarinksAlveolusFarinks(a) (c)(b) 2. Tandakan ( ) bagi pernyataan yang betul dan tandakan ( ×) bagi pernyataan yang salah tentang pernafasan. (a) Epiglotis ialah struktur yang membuka atau menutup trakea. (b) Pertukaran gas di dalam sel badan berlaku pada bronkiol.(c) Diafragma bergerak ke bawah dan meleper semasa menghembus nafas.(d) Peratus karbon dioksida dalam udara hembusan berkurang. 3. Apakah kepentingan pengudaraan yang baik di dalam kelas yang ramai murid? 4. Rajah 1 menunjukkan sebuah model ringkas yang digunakan untuk menunjukkan mekanisme pernafasan.Balang kacaTiub kaca berbentuk YKepingan getah nipisBelon Rajah 1(a) Nyatakan bahagian sistem respirasi manusia yang diwakili oleh bahagian yang berikut: (i) Balang kaca (ii) Kepingan getah nipis (iii) Tiub kaca berbentuk Y (iv) Belon(b) Mengapakah kepingan getah nipis dan bukan getah tebal digunakan dalam model di atas? (c) Nyatakan proses dalam pernafasan yang ditunjukkan oleh tindakan terhadap kepingan getah nipis yang berikut: (i) Kepingan getah nipis ditarik ke bawah. (ii) Kepingan getah nipis ditolak ke atas.(d) Mengapakah balang kaca gagal berfungsi seperti sangkar rusuk dalam mekanisme pernafasan yang menggunakan model di atas? Bab 2: Respirasi

p. 64

AlveolusDinding kapilari darahKapilari darahSel darah merahAlveolusindKapilSel daOksigenKarbondioksidaPETUNJUK: Oksigen (O2) Karbon dioksida (CO2)Darah mengandungi kepekatan oksigen yang tinggi dan kepekatan karbon dioksida yang rendah.631254CO2O2Udara sedutanUdara hembusanSel darahmerahSel badanKapilari darahDarah mengandungi kepekatan oksigen yang rendah dan kepekatan karbon dioksida yang tinggi.Pergerakan dan Pertukaran Gas di dalam2.2Badan ManusiaPergerakan dan Pertukaran Oksigen dan Karbon Dioksida di dalam Badan ManusiaPernahkah anda terfikir tentang proses pergerakan zarah seperti molekul oksigen dan karbon dioksida dari kawasan yang berkepekatan tinggi ke kawasan yang berkepekatan rendah? Apakah proses tersebut? Perhatikan pergerakan dan pertukaran oksigen dan karbon dioksida di dalam alveolus dan kapilari darah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.9.Rajah 2.9 Pertukaran oksigen dan karbon dioksida di dalam badan manusia542.2.1

p. 65

Aktiviti2.3PAK-21• KIAK• Aktiviti menghasilkan inovasi Udara yang disedut ke dalam alveolus mempunyai kepekatan oksigen yang lebih tinggi daripada kepekatan oksigen dalam darah. Oleh sebab itu, oksigen akan meresap masuk melalui dinding alveolus ke dinding kapilari darah dan ke dalam darah. Apabila darah sampai ke kawasan sel badan yang mempunyai kepekatan oksigen yang rendah, oksihemoglobin yang merupakan sebatian yang tidak stabil akan terurai untuk membebaskan molekul oksigen semula dan kembali menjadi hemoglobin.Oksihemoglobin → hemoglobin + oksigen Darah yang mengandungi oksihemoglobin ini diangkut dari peparu ke jantung dan dipam ke bahagian lain dalam badan. Di dalam sel badan, oksigen yang meresap mengoksidakan molekul glukosa kepada karbon dioksida, air dan tenaga melalui proses respirasi sel seperti yang diringkaskan dalam persamaan kimia yang berikut:Glukosa + oksigen → karbon dioksida + air + tenaga Karbon dioksida yang dibebaskan oleh sel meresap masuk ke dalam kapilari darah dan diangkut ke alveolus untuk disingkirkan semasa udara dihembus keluar. 12 Di dalam sel darah merah terdapat sebatian berwarna merah gelap yang dikenali sebagai hemoglobin. Hemoglobin akan berpadu dengan oksigen untuk membentuk oksihemoglobin yang merupakan sebatian tidak stabil dan berwarna merah cerah.Hemoglobin + oksigen oksihemoglobin 4356Membuat persembahan kreatif untuk menunjukkan pergerakan dan pertukaran gas di dalam badan manusiaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu membuat satu persembahan kreatif untuk menunjukkan yang berikut:• Pertukaran oksigen dan karbon dioksida mengikut perbezaan kepekatan di dalam alveolus dan kapilari darah.• Proses resapan oksigen dari alveolus ke dalam kapilari darah.• Pembentukan sebatian tidak stabil, iaitu oksihemoglobin.• Pembebasan oksigen ke sel badan yang memerlukannya.• Proses pengoksidaan makanan, iaitu respirasi sel berlaku untuk menghasilkan tenaga.• Pada masa yang sama, proses resapan karbon dioksida dari sel badan ke dalam kapilari darah dan seterusnya ke alveolus. Bab 2: Respirasi2.2.155

p. 66

Praktis Formatif2.2Ketebalan dinding alveolus dan kapilari darahAlveolus dan kapilari darah mempunyai dinding yang nipis, iaitu terdiri daripada satu lapisan sel sahaja. Struktur ini memudahkan dan meningkatkan kadar resapan gas merentasi dinding alveolus dan kapilari darah.Kelembapan dinding alveolusDinding alveolus yang lembap membenarkan gas respirasi melarut dan seterusnya meresap ke dalam kapilari darah.Luas permukaan alveolusPeparu mengandungi berjuta-juta alveolus yang menyediakan luas permukaan yang besar untuk pertukaran gas.Jaringan kapilari yang meliputi alveolusAlveolus yang diliputi jaringan kapilari yang padat meningkatkan kadar pertukaran gas antara alveolus dengan kapilari darah.asiJaringalveoJAdaptasistrukturalveolusKepentingan Adaptasi Struktur AlveolusAdaptasi struktur alveolus telah meningkatkan kecekapan dan memaksimumkan pertukaran gas di dalam badan manusia. Antara adaptasi struktur alveolus adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.10.Rajah 2.10 Adaptasi struktur alveolus untuk meningkatkan kecekapan dalam pertukaran gas1. Apakah faktor yang menentukan kadar pertukaran gas oksigen di dalam alveolus dan kapilari darah?2. Huraikan keadaan bagi proses yang berikut:(a) Hemoglobin ditukar menjadi oksihemoglobin. (b) Oksihemoglobin diurai menjadi hemoglobin. 3. Tuliskan persamaan kimia yang memerihalkan respirasi sel. 4. Apakah yang terjadi kepada kecekapan pertukaran gas oksigen di dalam badan manusia pada altitud yang tinggi? Jelaskan jawapan anda. 5. Nyatakan empat adaptasi yang mempengaruhi kecekapan alveolus bagi memaksimumkan pertukaran gas di dalam badan. Selain struktur alveolus, satu faktor lain yang dapat meningkatkan pertukaran gas di dalam badan manusia adalah perbezaan kepekatan gas di dalam alveolus dan kapilari darah. Semakin besar perbezaan kepekatan gas di dalam alveolus dan kapilari darah, semakin tinggi kadar resapan gas antara alveolus dengan kapilari darah.562.2.2

p. 67

ButanaCecairpemetik apiKadmiumBateri alkalimkaliStearikLilinToluenaPelarut industriNikotinRacun seranggaAmmoniaPencuci lantaiAsetonCatMetanolBahan apiArsenikRacuntikusSianidaRacunberbisaKarbonmonoksidaAsap keretaMetanaAsapkumbahanPENCUCILANTAIAINLIMApakah kepentinganhutan simpan terhadap kesihatan sistemrespirasi kita?Hutan simpan dapatmengurangkan bahan yang boleh memudaratkan sistem respirasi.r
5BS
SPLPLr
,BSCPO
NPOPLTJEBr
4VMGVS
EJPLTJEB
r
/JUSPHFO
EJPLTJEBr
+FSFCV

EFCV

EBO
EFCVOHB
Bahan yang Memudaratkan Sistem Respirasi ManusiaUdara yang kita sedut semasa bernafas mungkin mengandungi bahan yang boleh memudaratkan sistem respirasi kita. Antara contoh bahan tersebut adalah seperti yang berikut:2.3Kesihatan Sistem Respirasi ManusiaTar RokokTar rokok ialah satu daripada bahan toksik yang terdapat dalam asap rokok. Tar rokok dalam udara sedutan melekat dan membunuh sel di dalam laluan pernafasan seperti toraks, farinks, epiglotis, larinks, bronkus, bronkiol dan alveolus. Tar rokok juga menambahkan pengeluaran mukus dan penghasilan kahak di dalam peparu. Mengapakah perokok kerap batuk atau selesema? Berpandukan data pesakit kanser peparu, kebanyakan mereka ialah perokok. Tar rokok adalah satu contoh bahan dalam asap rokok yang boleh menyebabkan kanser peparu. CabaranMINDAMengapakah hutan lazimnya digelar sebagai ‘peparu hijau’?Rajah 2.11 Bahan berbahaya yang terdapat dalam asap rokokTar rokok dan tar yang digunakan untuk membuat jalan raya adalah bahan yang berlainan. Tar rokok lazimnya ditandakan sebagai ‘tar’ yang merupakan akromin bagi ‘total aerosol residue’ yang bermaksud jumlah sisa aerosol.Bab 2: Respirasi2.3.157

p. 68

Karbon MonoksidaKarbon monoksida lazimnya ditemukan dalam asap rokok dan asap ekzos kenderaan bermotorKarbon monoksida ialah gas tanpa warna dan tidak berbau. Apabila karbon monoksida dan oksigen meresap dari alveolus ke dalam kapilari darah, karbon monoksida akan bergabung secara kimia dengan hemoglobin untuk membentuk karboksihemoglobin yang merupakan sebatian yang stabil. Karbon monoksida + hemoglobin ⎯→ karboksihemoglobin Hal ini menyebabkan pengurangan oksihemoglobin dalam darah yang mengangkut oksigen ke sel badan. Akibat kekurangan ini, sel badan tidak dapat menghasilkan jumlah tenaga yang diperlukan melalui respirasi sel. Bolehkah sel badan hidup tanpa tenaga? Sulfur DioksidaSulfur dioksida yang dibebaskan ke udara lazimnya dihasilkan oleh pembakaranarang batu dari stesen jana kuasa seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 2.1. Sulfur dioksida ialah gas tanpa warna dengan bau yang menyesakkan. Gas ini merengsa laluan pernafasan, menyebabkan batuk, sukar bernafas, bronkitis dan kanser peparu.Nombor 220 yang dipamerkan pada label makanan ini ialah kod bahan, iaitu sulfur dioksida yang digunakan untuk mengawetkan makanan.CabaranMINDAMengapakah kita harus menyokong kempen ‘TAK NAK MEROKOK’?Gambar foto 2.1 Asap yang dilepaskan dari sebuah stesen jana kuasa 582.3.1

p. 69

Nitrogen DioksidaNitrogen dioksida yang dibebaskan ke udara lazimnya dihasilkan oleh pembakaran bahan api seperti petrol dan diesel dalam kenderaan bermotor seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 2.2. Nitrogen dioksida ialah gas berwarna perang dengan bau yang menyesakkan. Gas ini merengsa laluan pernafasan dan menyebabkan batuk, sukar bernafas dan asma. CabaranMINDAMengapakah penggunaan bas elektrik dapat memelihara sistem respirasi manusia?Gambar foto 2.3 Keadaan persekitaran semasa jerebu Gambar foto 2.2 Peningkatan bilangan kenderaan bermotor di MalaysiaPada 23 Jun 2013, Indeks Pencemaran Udara (IPU) di Muar, Johor telah meningkat bacaan ke 746 pada 7.00 pagi yang jauh melebihi julat minimum tahap berbahaya, iaitu 300. Hal ini menyebabkan kerajaan mengisytiharkan darurat di Muar dan Ledang (yang kemudiannya ditarik balik pada pagi 25 Jun 2013).Jerebu, Debu dan DebungaJerebu, debu dan debunga merupakan zarah pepejal yang sangat halus, ringan dan terampai dalam udara. Asap daripada ekzos kenderaan, pembakaran terbuka dan kebakaran hutan menghasilkan jerebu dan debu (Gambar foto 2.3). Debunga yang dibebaskan oleh anter ke dalam udara boleh dibawa oleh angin ke suatu jarak yang jauh dan bergerak pada semua arah. Jerebu, debu dan debunga merengsa sistem respirasi dan menyebabkan penyakit respiratori seperti asma.Bahagian Pendidikan Kesihatan Kementerian Kesihatan Malaysiahttp://links.andl17.com/BT_Sains_59MalaysiakuMBab 2: Respirasi2.3.159

p. 70

Penyakit Respiratori dan SimptomAsmaAsma dirangsang oleh kehadiran debu, debunga, jerebu, asap rokok dan asap daripada ekzos kenderaan bermotor, pembakaran terbuka dan kebakaran hutan. Simptom asma termasuklah sesak nafas, semput dan batuk. BronkitisBronkitis ialah radang bronkus yang disebabkan oleh tar dan bahan perengsa dalam asap rokok. Simptom bronkitis termasuklah batuk yang berterusan, tercungap-cungap dan tidak dapat tidur.EmfisemaEmfisema ialah keadaaalveolus di dalam peparu yang dirosakkan oleh bahan yang berbahaya dalam udara seperti perengsa dalam asap rokok. Simptom emfisema termasuklah sesak nafas, sakit ketika bernafas dan rasa letih biarpun hanya melakukan kerja ringan. Pesakit emfisema tidak dapat dirawat tetapi simptom penyakit ini boleh dikawal (Gambar foto 2.4).• Adakah penyakit ini selesema, bronkitis atau radang peparu? http://links.andl17.com/BT_Sains_60_2• Emfisema, simptom dan cara merawat http://links.andl17.com/BT_Sains_60_3Gambar foto 2.4 Pesakit emfisema memerlukan bekalan oksigen walaupun semasa berehatRajah 2.12 Perbezaan antara alveolus yang sihat dengan alveolus yang rosakSimptom dan cara merawat asma(a) Alveolus sihat(b) Alveolus yang rosak akibat emfisema60

p. 71

Aktiviti2.4PAK-21• KMK• Aktiviti perbincanganKanser PeparuKanser peparu disebabkan oleh bahan kimia penyebab kanser yang dikenali sebagai karsinogen. Bahan kimia ini disedut semasa bernafas. Asap rokok mengandungi pelbagai karsinogen, contohnya tar yang boleh menyebabkan kanser peparu. Simptom kanser peparu termasuklah batuk yang berterusan, kahak berdarah dan rasa sakit semasa bernafas. Perhatikan perbezaan antara peparu normal dengan peparu pesakit kanser dalam Gambar foto 2.5.Mengumpul dan menganalisis data tentang penyakit respiratori Arahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpul dan analisis maklumat dengan berpandukan data daripada Kementerian Kesihatan Malaysia atau daripada negara lain tentang penyakit respiratori seperti asma, bronkitis, emfisema dan kanser peparu. 3. Bincangkan maklumat yang telah dianalisis. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas dalam bentuk persembahan multimedia.Hari Kanser Sedunia disambut pada 4 Februari setiap tahun sejak tahun 2000.Hari ini dalam sejarah(a) Peparu normal(b) Peparu yang diserang kanserGambar foto 2.5 Perbezaan antara peparu normal Institut Kanser NegaraUjian saringan kanser peparu diberikan kepada rakyat Malaysia yang berumur antara 50 tahun hingga 70 tahun secara PERCUMA!http://links.andl17.com/BT_Sains_61MalaysiakuMhttp://links.andl17.com/BT_Sains_61_2http://links.andl17.com/BT_Sains_61_3Bab 2: Respirasi2.3.161

p. 72

Eksperimen2.2 (Demonstrasi oleh Guru)Kesan Merokok terhadap Peparu Merokok bukan sahaja memudaratkan sistem respirasi perokok tetapi juga memudaratkan sistem respirasi orang lain yang berhampiran dengannya. Seseorang yang tidak merokok tetapi menyedut asap rokok dikenali sebagai perokok pasif. Kesan asap rokok yang memudaratkan sistem respirasi manusia bukan sahaja berlaku di dalam badan perokok tetapi juga berlaku di dalam badan perokok pasif. TujuanMengkaji kesan merokok terhadap peparu Pernyataan masalahApakah kesan merokok terhadap peparu?HipotesisAsap rokok mengandungi tar rokok (bahan berwarna perang) dan gas berasid yang merosakkan peparu.Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Kehadiran asap rokok(b) bergerak balas : Warna kapas dan larutan litmus pada akhir eksperimen(c) dimalarkan : Kadar sedutan udara oleh pam turasBahanRokok, kapas, larutan litmus dan mancis atau pemetik api RadasTiub-U, kelalang kon, penyumbat getah, pam turas, tiub getah, tiub kaca, kaki retort dengan pengapit dan bongkah kayuBerjaga-jagaLangkaht
+BMBOLBO
FLTQFSJNFO
JOJ
EJ
EBMBN
TFCVBI
LFCVL
XBTBQt
&MBLLBO
EBSJQBEB
UFSTFEVU
BTBQ
SPLPL
t
5JVC6
EBO
LFMBMBOH
LPO
NVEBI
QFDBI
#FSIBUJIBUJMBI
TFNBTB
BOEB
NFOHFOEBMJLBO
SBEBT
UFSTFCVUGambar foto 2.6 Papan tanda kawasan larangan merokok dan kesan merokok Tiub-UPengapitkaki retortTiub getahTiub kacaKe pam turasLarutan litmusKelalang KapaskonBongkahkayuRajah 2.13(a)622.3.2

p. 73

Praktis Formatif2.3 1. (a) Nyatakan empat contoh pepejal dalam udara yang memudaratkan sistem respirasi manusia.(b) Nyatakan tiga contoh gas dalam udara yang memudaratkan sistem respirasi manusia. 2. Nyatakan satu bahan yang memudaratkan sistem respirasi manusia yang dibebaskan oleh tumbuhan. 3. Nyatakan satu simptom pada setiap penyakit respiratori yang berikut: (a) Emfisema (b) Kanser peparu (c) Bronkitis (d) Asma 4. Nyatakan dua jenis penyakit respiratori yang berpunca daripada bahan berbahaya dalam asap rokok.5. Apakah yang dimaksudkan dengan perokok pasif?Prosedur 1. Sediakan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.13(a). 2. Perhati dan catatkan warna kapas dan larutan litmus. 3. Hidupkan suis pam turas selama 10 minit. 4. Matikan suis pam turas. 5. Perhati dan catatkan perubahan warna pada kapas (jika ada) dan larutan litmus dalam jadual. 6. Ulang langkah 1 hingga 5 dengan menggunakan rokok yang bernyala seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.13(b).PemerhatianKehadiran asap rokokWarna kapas padaWarna larutan litmus padaawal eksperimenakhir eksperimenawal eksperimenakhir eksperimenTidakYaKesimpulanAdakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?Soalan 1. Namakan bahan dalam asap rokok yang terenap pada kapas. 2. Adakah asap rokok merupakan bahan berasid atau beralkali? Terangkan jawapan anda. 3. Namakan tiga bahan berbahaya lain yang terdapat dalam asap rokok. Rajah 2.13(b)Tiub-UPengapitkaki retortTiub getahRokok yang dinyalakanTiub kacaKe pam turasLarutan litmusKelalangKapaskonBongkah kayuBab 2: Respirasi2.3.2

p. 74

LubanghidungRonggamulutGlotisPeparuKulit luarlembap2.4Adaptasi dalam Sistem RespirasiSistem Respirasi Beradaptasi dalam Persekitaran yang BerbezaStruktur respirasi kebanyakan organisma termasuklah manusia mempunyai tigaciri untuk memastikan pertukaran gas yang cekap dengan persekitaran. Tiga ciri tersebut adalah seperti yang berikut:Rajah 2.14 Struktur respirasi katak Organisma yang berlainan mempunyai sistem respirasi yang berbeza dan beradaptasi untuk memaksimumkan kadar pertukaran gas dalam persekitaran yang berbeza. Struktur respirasi yang beradaptasi dalam persekitaran berbeza termasuklah kulit luar lembap, insang dan trakea.Kulit Luar LembapAmfibia seperti katak merupakan organisma yang boleh hidup di darat dan air. Struktur respirasi katak dapat beradaptasi untuk meningkatkan kecekapan pertukaran gas semasa berada di darat (Rajah 2.14). Namakan satupertukaran gas semasa berada di darat. Selain peparu, katak lazimnya menggunakan kulit luar lembap untuk pertukaran gas. Kulit katak nipis dan sangat telap kepada gas. Kulit katak juga sentiasa lembap kerana diselaputi oleh lapisan mukus yang memudahkan gas respirasi melarut dan meresap. Di bawah lapisan kulit terdapat jaringan kapilari darah yang padat untuk meningkatkan kadar resapan gas antara kulit dengan kapilari darah. Struktur respirasi yang nipis seperti dinding alveolus dan kapilari darah setebal satu sel.Luas permukaan struktur respirasi yang besar seperti luas permukaan berjuta-juta alveolus.Permukaan struktur respirasiyang lembapseperti permukaan alveolus yang lembap.642.4.1

p. 75

Aliran airFilamenSalur darahLamelaAliranairDarah beroksigenAlirandarahJaringankapilari darahDarahterdeoksigenInsangIkan ialah organisma yang hanya boleh hidup dalam air. Oleh yang demikian, struktur respirasi ikan, iaitu insang dapat beradaptasi untuk meningkatkan kecekapan pertukaran gas dalam air. Insang terdiri daripada dua baris filamen yang halus dan mempunyai banyak unjuran nipis dan pipih yang dikenali sebagai lamela seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.15. Bilangan filamen dan lamela menghasilkan luas permukaan yang besar untuk memudahkan pertukaran gas. Oleh sebab ikan hidup dalam air, insang dikelilingi oleh air dan hal ini memudahkan gas respirasi melarut dan meresap. Ikan belacak dikelaskan sebagai ikan amfibia kerana organisma ini bernafas melalui insang seperti ikan dan kulit luar lembap seperti amfibia.Rajah 2.15 Struktur insang ikanTrakeaSistem respirasi serangga ialah sistem trakea yang terdiri daripada tiub udara yang dikenali sebagai trakea seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.16. Udara masuk atau keluar dari trakea melalui liang pernafasan yang dikenali sebagai spirakel. Pembukaan dan penutupan spirakel dikawal oleh injap yang membenarkan udara keluar dan masuk ke dalam badan. Trakea terbahagi kepada cabang-cabang halus yang dikenali sebagai trakeol. Trakeolmempunyai dinding yang nipis dan lembap untuk meningkatkan kecekapan pertukaran gas. Bilangan trakeol yang banyak juga menghasilkan luas permukaan yang besar untuk memudahkan pertukaran gas melalui resapan terus ke sel. Sesetengah serangga seperti belalang mempunyai kantung udara dalam sistem trakeanya. Kantung ini diisi dengan udara untuk meningkatkan kadar pertukaran gas respirasi antara tisu dengan persekitaran dalam aktiviti cergas.TrakeaKantung udaraSpirakelOtotTrakeolTrakeaOksigenKarbondioksidaSpirakelRajah 2.16 Sistem trakea belalangBab 2: Respirasi2.4.165

p. 76

Aktiviti2.6Aktiviti2.5PAK-21• KIAK• Aktiviti menghasilkan inovasiPAK-21• KBMMMembuat persembahan kreatif untuk menunjukkan bagaimana sistem respirasi beradaptasi dalam persekitaran yang berbezaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu membuat satu persembahan kreatif untuk menerangkan bagaimana organisma lain melakukan respirasi melalui sistem respirasi yang dapat beradaptasi dalam persekitaran yang berbeza melalui:(a) kulit luar lembap (b) insang (c) trakeaPembacaan aktif tentang adaptasi dan keupayaan sistem respirasiArahanBuat pembacaan aktif tentang adaptasi dan keupayaan sistem respirasi dalam konteks yang berikut:(a) Altitud yang berbeza (di dasar lautan dan di kawasan pergunungan). Imbas kembali: Rujuk Galeri Sains di halaman 45(b) Aktiviti sukan dan gaya hidup (atlet dan perenang). Rujuk Info 1.(c) Penyakit anemia sel sabit. Rujuk Info 2.Info 1 Adaptasi dan keupayaan sistem respirasi semasa bersenam http://links.andl17.com/BT_Sains_66_3Info 2Penyakit anemia sel sabithttp://links.andl17.com/BT_Sains_66_4Praktis Formatif2.41. Nyatakan struktur respiratori dalam haiwan yang berikut:(a) Ikan (b) Serangga (c) Amfibia 2. Nyatakan dua adaptasi kulit luar katak yang membantu pertukaran gas yang cepat dan efisien antara kulit luar katak dengan persekitaran. 3. Mengapakah sistem peredaran serangga tidak terlibat dalam mekanisme respirasi serangga? 4. Apakah kepentingan senaman dalam mengekalkan sistem respirasi yang sihat? 5. Pemilihan gaya hidup yang sihat penting untuk respirasi. Namakan dua contoh gaya hidup yang sihat. Strategi pembacaan aktifhttp://links.andl17.com/BT_Sains_66_5662.4.1

p. 77

RIFQISELVISemua jenis hidupan termasuk tumbuhan melakukan respirasi. Semasa respirasi, oksigen diambil dan karbon dioksida disingkir.Selain respirasi, pada waktu siang, tumbuhan juga melakukan fotosintesis dengan mengambil karbon dioksida dan menyingkir oksigen. 2.5Pertukaran Gas dalam TumbuhanMekanisme Pertukaran Gas dalam Tumbuhan Kebanyakan tumbuhan menjalankan proses pertukaran gas dengan persekitaran melalui daun, batang dan akar. Ketiga-tiga bahagian ini membekalkan luas permukaan besar untuk pertukaran gas. Berbeza daripada haiwan, pertukaran gas dalam tumbuhan adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.17.ndalamRajah2.17.Pengambilan karbon dioksida dan oksigenPenyingkiranoksigen dan karbon dioksidaPengambilan oksigenPenyingkirankarbon dioksidaWaktu siang Waktu malamCabaranMINDANyatakan satufungsi akar udara tumbuhan bakau seperti yangditunjukkan dalam gambar foto di sebelah.Rajah 2.17 Pertukaran gas dalam tumbuhanBab 2: Respirasi2.5.167

p. 78

CO2CO2O2O2O2KutikelEpidermis atasRuang udaradi antara selEpidermis bawahSel mesofilpalisadXilemFloemSel mesofilberspanStomaApakah struktur di dalam daun yang membenarkan gas meresap melaluinya ke dalam atau keluar dari sel tumbuhan ke atmosfera?ADNANResapan ialah proses pergerakan zarah dari kawasan yang berkepekatan tinggi ke kawasan yang berkepekatan rendah.SAYA BOLEHINGAT!Apabila karbon dioksida digunakan dalam proses fotosintesis, kepekatan karbon dioksida di dalam sel menjadi lebih rendah berbanding dengan kepekatan karbon dioksida di dalam ruang udara antara sel. Perbezaan kepekatan karbon dioksida ini membolehkan karbon dioksida yang terlarut pada permukaan sel yang lembap meresap masuk dari ruang udara antara sel ke dalam sel.1Hal ini menyebabkan kepekatan karbon dioksida di dalam ruang udara antara sel menjadi lebih rendah berbanding dengan kepekatan karbon dioksida dalam udara di luar stoma. Perbezaan kepekatan ini menggalakkan resapan gas karbon dioksida dari atmosfera ke dalam ruang udara antara sel melalui liang stoma yang terbuka.2PETUNJUK: Karbon dioksida (CO2) Oksigen (O2)Sel pengawalPeresapan Karbon DioksidaStruktur di dalam daun yang menunjukkan laluan pertukaran gas adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.18. Peresapan karbon dioksida berlaku melalui stoma mengikut perbezaan kepekatan karbon dioksida di dalam sel dengan di dalam ruang udara antara sel.Rajah 2.18 Laluan pertukaran gas di dalam daun semasa fotosintesis682.5.1

p. 79

PETUNJUK:Air meresap keluar dari sel melalui osmosisAir meresap masuk ke dalam sel melalui osmosisSel pengawalyang flasiddan lurusSel pengawalyang segah danmembengkokPETUNJUK:Molekul airMolekul zat terlarut seperti sukrosaMembran separa telap menghalang pergerakan molekul zat terlarut yang besarHanya molekul air dapat bergerak merentas liang membran separa telapLiang Stoma dan Sel PengawalSetiap stoma terdiri daripada satu liangstomayang disempadani oleh sepasang sel pengawal. Sel pengawal mengandungi kloroplas untuk menjalankan fotosintesis. Liang stoma tumbuhan terbuka untuk menjalankan proses fotosintesis apabila terdapat cahayadan tertutup apabila keadaan menjadi gelapatau semasa tumbuhan kehilangan air yang banyak pada hari panas seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 2.7.Proses Osmosis Mempengaruhi Liang StomaKonsep OsmosisOsmosis ialah proses pergerakan molekul air dari kawasan berkepekatan molekul air yang tinggi (larutan berkepekatanzat terlarut yang rendah) ke kawasan berkepekatan molekul air yang rendah (larutan berkepekatanzat terlarut yang tinggi) merentas membran separa telap(Rajah 2.19). Membran ini telap kepada air tetapi tidak telap kepada sesetengah zat terlarut seperti molekul sukrosa. Rajah 2.19 OsmosisProses Osmosis di dalam Sel PengawalApabila terdapat cahaya, sel pengawal menjalankan fotosintesis untuk menghasilkan glukosa. Kepekatan glukosa di dalam sel pengawal meningkat dan menyebabkan air meresap masuk ke dalam sel pengawal secara osmosis. Oleh sebab itu, sel pengawal menjadi segah dan membengkok seperti dalam Rajah 2.20. Sebaliknya pada waktu malam atau hari panas, air meresap keluar dari sel pengawal juga secara osmosis dan menyebabkan sel pengawal menjadi flasid dan lurus.Rajah 2.20 Perubahan bentuk sel pengawal yang disebabkan oleh osmosisGambar foto 2.7 Stoma terbuka dan tertutup(a) Stoma terbuka (b) Stoma tertutupLiang stomaSel pengawalBab 2: Respirasi2.5.169

p. 80

Aktiviti2.7PAK-21• KMK, KAIK• Aktiviti penggunaan teknologiNukleusKloroplasSel pengawalVakuolDinding dalamtebalLiang stoma terbukaDinding luar nipisDinding luar nipisLiangstoma tertutupNukleusKesan Osmosis terhadap Liang StomaProses yang berlaku dalam Rajah 2.20 menerangkan bahawa pada waktu siang, air meresap masuk ke dalam sel pengawal secara osmosis dan menyebabkan kedua-dua sel pengawal membengkok dan membuka liang stoma seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.21. Pada waktu malam atau hari panas pula, air meresap keluar dari sel pengawal secara osmosis dan menyebabkan kedua-dua sel pengawal kembali menjadi lurus dan menutup liang stoma seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2.22. Rajah 2.21 Liang stoma terbuka Rajah 2.22 Liang stoma tertutupKepentingan Persekitaran yang Tidak Tercemar untuk Kemandirian TumbuhanPersekitaran, terutamanya udara yang tidak tercemar, amat penting untuk menjamin tumbesaran dan kemandirian tumbuhan. Kesan Jerebu, Debu dan Habuk terhadap Kemandirian TumbuhanSekiranya keadaan berjerebu, berdebu dan berhabuk, udara yang tercemar ini memudaratkan tumbesaran dan kemandirian tumbuhan seperti yang ditunjukkan pada artikel di halaman 71. Lawati laman blog tersebut dan kaji artikel yang diterbitkan. Selain mengurangkan cahaya matahari sampai ke tumbuhan dan kadar fotosintesis, jerebu, debu dan habuk yang terenap pada liang stoma juga menghalang pertukaran gas antara tumbuhan dengan persekitaran. Apakah yang akan terjadi kepada tumbuhan sekiranya liang stoma tersumbat dengan debu atau habuk?Menunjukkan mekanisme pertukaran gas dalam tumbuhanArahan 1. Lakukan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Buat persembahan multimedia untuk menunjukkan yang berikut: • Liang stoma dikawal oleh dua sel pengawal.• Pada waktu siang, air meresap masuk ke dalam sel pengawal secara osmosis dan menyebabkan kedua-dua sel pengawal membengkok dan membuka liang stoma.• Peresapan karbon dioksida berlaku dalam stoma mengikut perbezaan kepekatan.• Pada waktu malam, air meresap keluar dari sel pengawal secara osmosis dan menyebabkan liang stoma tertutup.702.5.12.1.152

p. 81

Layari laman sesawang rasmi ini untuk memahami maklumat tentang kesan hujan asid di rantau Asia yang dikaji dan dikumpulkan oleh sekumpulan ahli sains antarabangsa.http://links.andll17.com/BT_Sains_71_3nASEAN – Langkah pencegahan jerebu. http://links.andl17.com/BT_Sains_71_2Gambar foto 2.8 Artikel blogKesan Gas Berasid dalam Udara terhadap Kemandirian TumbuhanGas bahan pencemar udara yang berasid seperti sulfur dioksida dan nitrogen dioksida melarut dalam air hujan untuk menghasilkan hujan asid. Hujan asid membunuh sel tumbuhan dan menyebabkan tanah berasid serta kurang subur. Tumbuhan tidak dapat hidup dalam tanah yang berasid. Hal ini akan mengurangkan hasil pengeluaran pertanian dan menyebabkan masalah kekurangan sumber makanan. Antara langkah pencegahan pencemaran terhadap tumbuhan dalam konteks tempatan dan global termasuklah yang berikut:• Mengharamkan pembakaran terbuka di Indonesia dan Malaysia • Mengehadkan bilangan kenderaan bermotor yang bergerak dalam bandar Beijing, China• Menggalakkan penggunaan tenaga alternatif seperti tenaga suria Contoh kajian dan maklumat yang dikumpulkan oleh ahli sains tentang kesan hujan asid dan langkah pencegahan pencemaran udara di rantau ini adalah seperti yang berikut: CabaranMINDAMengapakah usaha mencegah pencemaran udara memerlukan kerjasama masyarakat global?http://links.andl17.com/BT_Sains_71_1Bab 2: Respirasi2.5.271

p. 82

Aktiviti2.8PAK-21• KMK, KAIK• Aktiviti penggunaan teknologiPraktis Formatif2.5Membuat persembahan multimedia tentang kesan pencemaran terhadap tumbuhan dan langkah pencegahan dalam konteks tempatan atau global Arahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpul dan analisiskan maklumat lanjutan tentang perkara yang berikut.• Kesan pencemaran terhadap tumbuhan• Langkah pencegahan dalam konteks tempatan atau global 3. Bincangkan maklumat yang telah dianalisis. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas dalam bentuk persembahan multimedia.1. Rajah 1 menunjukkan tumbuhan bakau. Rajah 1 Namakan tiga bahagian dalam tumbuhan bakau yang melakukan pertukaran gas.2. Rajah 2 menunjukkan struktur stoma. Q:P: Rajah 2 Label bahagian P dan Q.3. (a) Adakah liang stoma terbuka atau tertutup pada waktu siang? Terangkan. (b) Adakah liang stoma terbuka atau tertutup pada waktu malam? Terangkan.(c) Mengapakah liang stoma tertutup pada hari panas? 4. Apakah kesan udara tercemar terhadap tumbesaran dan kemandirian tumbuhan? 72

p. 83

RumusanbergantungpadaRespirasiKulitluar lembapTerbuka padawaktu siang Liang stoma danTertutup padawaktu malam Kepentingan persekitaran tidak tercemar Tumbesaran dan kemandirian tumbuhan danuntuk menjaminStrukturKesihatanTumbuhanHaiwanSeranggaIkanAmfibiaInsangTrakeaKetebalanKelembapanLuas permukaanJaringan kapilariPergerakan dan pertukaran gas dalam badan manusia Mekanismepernafasan Pertukaran oksigen dan karbon dioksidaPembentukan oksihemoglobin Pembebasan oksigen ke sel badan Respirasi sel menghasilkan karbon dioksida dan tenaga Resapan oksigen dari alveolus ke dalam kapilari darahResapan karbon dioksida dari sel badan ke dalam kapilari dan ke alveolus KecekapanalveolusTar rokok, debu,jerebu, sulfur dioksida, karbon monoksida, nitrogen dioksida, debunga, asap rokok Emfisema,asma, bronkitis,kanser peparu Udara sedutanr
-FCJI
oksigenr
,VSBOH
karbon dioksidaUdara hembusanr
,VSBOH oksigenr
-FCJI
LBSCPO dioksidasepertidimudaratkan olehbahan seperti menyebabkanpenyakit seperti dengandenganLubang hidung, rongga hidung, farinks, epiglotis, larinks, otot interkostal, trakea, bronkus, bronkiol, alveolus, diafragma, peparu Adaptasi dalam sistem respirasiyangSistem respirasi manusiaBab 2: Respirasi73

p. 84

Refleksi KendiriPraktis Sumatif2Selepas mempelajari bab ini, anda dapat:2.1 Sistem Respirasi Melakar dan melabelkan struktur dalam sistem respirasi manusia serta memerihalkanmekanisme pernafasan. Menjalankan eksperimen untuk mengkaji perbezaan kandungan gas dalam udara sedutan dan udara hembusan.2.2 Pergerakan dan Pertukaran Gas di dalam Badan Manusia Memerihalkan pergerakan dan pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida di dalam badan manusia. Mewajarkan kepentingan adaptasi struktur alveolus untuk meningkatkan kecekapan pertukaran gas di dalam badan manusia.2.3 Kesihatan Sistem Respirasi Manusia Berkomunikasi dengan contoh bahan yang boleh memudaratkan sistem respirasi dengan simptom dan penyakit yang terlibat. Menjalankan eksperimen untuk menunjukkan kesan merokok terhadap peparu.2.4 Adaptasi dalam Sistem Respirasi Mewajarkan bagaimana sistem respirasi beradaptasi dalam situasi berbeza.2.5 Pertukaran Gas dalam Tumbuhan Menerangkan mekanisme pertukaran gas dalam tumbuhan. Berkomunikasi bagi mewajarkan kepentingan persekitaran yang tidak tercemar untuk tumbesaran dan kemandirian tumbuhan.Jawab soalan yang berikut:1. Lengkapkan peta alir yang berikut untuk menunjukkan arah laluan udara yang dihembus keluar dari peparu.(a)(c)BronkiolLarinksFarinksTrakeaLubang hidung(b)74

p. 85

2. Rajah 1 menunjukkan sistem respirasi manusia. P:Q:R: Rajah 1 Label P, Q dan R pada Rajah 1 dengan menggunakan perkataan yang berikut:AlveolusBronkiolBronkusTrakea 3. Rajah 2 menunjukkan mekanisme pernafasan semasa menghembus nafas. Sangkar rusukRongga toraksDiafragma Rajah 2Tandakan ( ) bagi pernyataan yang betul tentang mekanisme tersebut. (a) Udara keluar dari peparu apabila diafragma bergerak ke atas.(b) Semasa menghembus nafas, sangkar rusuk bergerak ke bawah. (c) Tekanan udara lebih rendah di dalam peparu.(d) Isi padu rongga toraks berkurang. 4. Gariskan jawapan yang betul tentang perbezaan kandungan gas dalam udara sedutan dan udara hembusan. (a) Peratus komposisi oksigen dalam udara sedutan adalah (lebih tinggi/lebih rendah) daripada peratus komposisi oksigen dalam udara hembusan. (b) Peratus komposisi karbon dioksida dalam udara sedutan adalah (lebih tinggi/lebih rendah) daripada peratus komposisi karbon dioksida dalam udara hembusan. Bab 2: Respirasi

p. 86

5. (a) Apakah fungsi hemoglobin dalam sistem respirasi manusia?(b) Apakah kepentingan ciri oksihemoglobin sebagai sebatian yang kurang stabil dalam pertukaran gas di dalam badan? 6. Azura merupakan seorang pesakit asma. (a) Mengapakah doktor menasihati Azura supaya mengurangkan lawatannya ke kebun bunga semasa musim bunga? (b) Selain kebun bunga, namakan dua lokasi lain yang harus dijauhi oleh Azura. Terangkan jawapan anda. 7. (a) Nyatakan empat faktor yang mempengaruhi kecekapan alveolus untuk memaksimumkan pertukaran gas di dalam badan manusia. (b) Nyatakan satu simptom dalam setiap penyakit respiratori yang berikut: Apakah yang menyebabkan simptom ini? (i) Asma Simptom : Sebabnya : (ii) Bronkitis Simptom : Sebabnya : (iii) Emfisema Simptom : Sebabnya : 8. Huraikan tiga cara untuk memelihara kesihatan sistem respirasi. 9. Mengapakah tempat menunggu pengangkutan awam seperti stesen LRT dan perhentian bas perlu dijadikan kawasan larangan merokok? 10. (a) Berikan satu persamaan dalam pertukaran gas antara serangga dengan tumbuhan.(b) Adakah sistem respirasi serangga lebih atau kurang berkesan berbanding sistem respirasi manusia? (c) Terangkan jawapan anda di 10(b). 11. (a) Gas X memudaratkan sistem respirasi manusia. Gas X akan meresap ke dalam kereta yang tidak bergerak dengan pendingin hawanya terpasang, tingkapnya tertutup dan enjinnya dihidupkan. Namakan gas X.(b) Terangkan kesan gas tersebut dalam situasi di 11(a). 76

p. 87

12. Perubahan isi padu udara dalam peparu bagi pelari X dan Y adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3 (a) dan 3 (b).Isi padu udara dalam peparu pelari X melawan masa Isi padu udara dalam peparu pelari Y melawan masaRajah 3 (a)Rajah 3 (b)Isi padu udara dalam peparu (dm3)Masa (saat)01234520406080100Berjalan BerjalanBerlari01234520406080Isi padu udara dalam peparu (dm3)Masa (saat)Berjalan BerlariBerjalan(a) Nyatakan isi padu udara maksimum dalam peparu pelari yang berikut semasa berjalan. (i) Pelari X (ii) Pelari Y(b) Nyatakan isi padu udara maksimum dalam peparu pelari yang berikut: (i) Pelari X (ii) Pelari Y(c) Daripada graf dalam Rajah 3 (a) dan 3 (b), nyatakan hubung kait antara jenis aktiviti yang dilakukan dengan isi padu peparu maksimum bagi pelari yang berkenaan. Terangkan. (d) Jika seorang daripada pelari X dan Y merupakan perokok, yang manakah perokok itu? Terangkan. (e) Bagaimanakah penambahan isi padu peparu maksimum mempengaruhi kadar respirasi? Terangkan. FokusKBATBab 2: Respirasi

p. 88

Pengangkutan31BabBabSistem pengangkutan dalam organismaSistem peredaran darahDarah manusiaPengangkutan dalam tumbuhanSistem peredaran darah dalam haiwan dan sistem pengangkutandalam tumbuhanMarilah kita mengkajiApakah sistem pengangkutandalam organisma? Apakah komponen, kandungandan kumpulan darah manusia? Apakah faktor yangmempengaruhi kadartranspirasi dalam tumbuhan?78

p. 89

Pada tahun 1966, sebuah filem fiksyen sains Fantastic Voyagetelah banyak menarik minat penonton termasuk ahli sains! Dalam filem ini, sepasukan ahli perubatan dimasukkan ke dalam sebuah kapal selam yang dikecilkan saiznya (saiznya sebesar satu sel darah merah) selama satu jam dengan menggunakan teknologi hasil rekaan ahli sains, Jan Benes. Kapal selam ini kemudiannya disuntikkan ke dalam sistem peredaran darah di dalam badan Jan Benes untuk menyingkirkan gumpalan darah di dalam otaknya dengan menggunakan laser. Kapal selam yang berada dalam sistem peredaran darah Jan Benes itu perlu bergerak melalui jantung, peparu dan bahagian badan yang lain sebelum sampai ke gumpalan darah di otaknya. Dapatkah gumpalan darah itu disingkirkan dengan menggunakan laser dalam tempoh satu jam? Adakah filem ini berkemungkinan dikelaskan sebagai filem dokumentari sains pada masa hadapan? Mengapa?JantungArteriVenaKapilariAntigenAntibodiTranspirasiPelembakan (gutasi)XilemFloemKata KunciGaleri Sains79

p. 90

Gambar foto 3.1Peta Transit Rel Lembah Klang Pernahkah anda menggunakan Peta Transit Rel Lembah Klang seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.1 untuk merancang perjalanan?Apakah kepentingan jaringan laluan transit dalam sistem pengangkutan awam?Mengapakah KL Sentral dikenali sebagai ‘jantung’ kepada jaringan laluan transit?Banding dan bezakan sistem pengangkutan awam dengan sistem pengangkutan dalam organisma.RIFQIAIN3.1Sistem Pengangkutan dalam Organisma80

p. 91

XilemAmoebasp.Euglenasp.Parameciumsp.StomaFloemFloemXilemXilemFloem(a) Manusia(b) TumbuhanEJantungSalur darahKeperluan Sistem Pengangkutan dalam OrganismaSetiap sel memerlukan oksigen untuk respirasi sel dan nutrien untuk mendapatkan tenaga. Pada masa yang sama, karbon dioksida dan bahan kumuh lain yang dihasilkan oleh sel perlu disingkirkan ke persekitaran luar. Proses membawa oksigen, nutrien dan bahan keperluan lain dari persekitaran luar masuk ke dalam sel adalah secara resapan. Proses menyingkirkan bahan kumuh daripada sel juga adalah secara resapan. Apakah sistem yang membawa bahan keperluan ke seluruh bahagian badan organisma dan menyingkirkan bahan kumuh keluar dari badan? Gambarfoto3.2 Contohorganisma uniselRajah 3.1 Contoh organisma kompleks dengansistem pengangkutan yang khusus Proses pertukaran bahan keperluan sel dan bahan kumuh antara organisma kompleks dengan persekitaran luar (secara resapan) berlaku secara perlahan dan tidak menyeluruh kerana isi padu organisma kompleks adalah besar. Oleh sebab itu, organisma kompleks perlu mempunyai sistem pengangkutan yang khusus. Melalui sistem pengangkutan yang khusus ini, oksigen dan nutrien dapat diangkut ke semua sel badan dalam organisma kompleks serta dapat menyingkirkan bahan kumuh dari semua sel badan ke persekitaran luar. Sistem Pengangkutan dalam Organisma RingkasOrganisma ringkas seperti organisma unisel (Gambar foto 3.2) tidak mempunyai sistem pengangkutan yang khusus. Bahan keperluan sel seperti oksigen dan nutrien masuk terus ke dalam sel secara resapan melalui membran sel. Bahan kumuh seperti karbon dioksida juga disingkir keluar dari sel ke persekitaran luar secara resapan melalui membran sel. Sistem Pengangkutan dalam Organisma KompleksOrganisma kompleks seperti manusia, haiwan vertebrata dan tumbuhan multisel mempunyai sistem pengangkutan yang khusus seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.1. Bab 3: Pengangkutan3.1.13.1.281

p. 92

Sistem pengangkutan menyingkirkan bahan kumuh yang bertoksik keluar dari sel di dalam organisma ke persekitaran luar. Bahan kumuh bertoksik yang gagal disingkirkan dari sel akan meracuni badan dan membunuh organisma tersebut.Sistem pengangkutan mengangkut bahan keperluan sel seperti oksigen dan nutrien yang digunakan untuk menghasilkan tenaga melalui respirasi sel. Tenaga ini digunakan untuk semua proses hidup yang berlaku di dalam badan organisma.Sistem pengangkutan mengangkut bahan keperluan sel tumbuhan seperti garam mineral, air dan hasil fotosintesis untuk menjalankan semua proses hidup dalam tumbuhan. Kepentinganfungsi sistem pengangkutandalam organisma Kepentingan fungsi sistem pengangkutan dalam organisma Aktiviti3.1Mencari dan berkongsi maklumat tentang keperluan, fungsi, kepentingan dan impak sistem pengangkutan dalam organismaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Cari maklumat dan buat perkongsian tentang perkara yang berikut:(a) Keperluan sistem pengangkutan dalam organisma (b) Fungsi sistem pengangkutan dalam organisma (c) Kepentingan sistem pengangkutan dalam organisma(d) Impak sekiranya sistem pengangkutan tidak dapat berfungsi dengan baik 3. Bincangkan maklumat yang telah dikongsikan. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas dalam bentuk persembahan multimedia seperti MS PowerPoint. Praktis Formatif3.1Kepentingan Fungsi Sistem Pengangkutan dalam Organisma Kepentingan fungsi dan impak sistem pengangkutan dalam organisma adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.2. 1. Apakah fungsi sistem pengangkutan dalam organisma? 2. Nyatakan dua contoh bahan keperluan sel dan dua contoh bahan kumuh yang disingkirkan daripada sel. 3. Apakah kepentingan fungsi sistem pengangkutan dalam organisma? 4. Terangkan impak terhadap organisma sekiranya sistem pengangkutan organisma tidak dapat berfungsi dengan baik. • KMK• Aktiviti perbincanganPAK-21Rajah 3.2 Kepentingan fungsisistem pengangkutan dalam organisma823.1.3

p. 93

Aktiviti3.2• KBMM• Aktiviti perbincanganPAK-21Membanding dan membezakan sistem peredaran darah bagi haiwan vertebrataArahan 1. Buat pembacaan aktif untuk membanding dan membezakan sistem peredaran darah bagi haiwan vertebrata seperti mamalia, reptilia, amfibia, burung dan ikan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.3 dan 3.4. Kapilari insangKapilari badanArteriVenaVentrikelAtriumAtriumJantungAtriumJantungKapilari peparudan kulitKapilari badanVArteriVenaAtriumJantungKapilari insangKapilari badanVentrikel(a) Ikan (b) AmfibiaRajah 3.3Sistem Peredaran Darah Haiwan VertebrataManusia dan semua haiwan vertebrata seperti mamalia, reptilia, amfibia, burung dan ikan (organisma kompleks) mempunyai sistem pengangkutan yang khusus, iaitu sistem peredaran darah. Dalam sistem peredaran darah bagi semua haiwan vertebrata, darah sentiasa mengalir di dalam salur darah yang berterusan ke seluruh bahagian badan dalam satu kitaran lengkap melalui jantung. Namun, terdapat perbezaan yang ketara antara sistem peredaran darah bagi mamalia, reptilia, amfibia, burung dan ikan. Berapa kalikah darah mengalir melalui jantung mamalia, reptilia, amfibia, burung dan ikan dalam satu kitaranlengkap ke seluruh bahagian badan? Berapakah pula bilangan atriumdan ventrikel di dalam jantung mamalia, reptilia, amfibia, burung dan ikan? Jalankan Aktiviti 3.2 untuk mengetahui perbezaannya.3.2Sistem Peredaran DarahBab 3: Pengangkutan3.2.183

p. 94

Rajah 3.4 2. Lengkapkan carta yang menunjukkan perbandingan sistem peredaran darah bagi haiwan vertebrata seperti mamalia, reptilia, amfibia, burung dan ikan. Terdiri daripada satu sistem yang membolehkan darah sentiasa mengalir di dalam salur darah secara berterusan melalui jantung yang mengepam darah ke seluruh badan dan kembali ke jantung.PersamaanPerbezaanMamalia dan burungIkanAmfibiaReptiliaSistem peredaran darah bagi haiwan vertebrata(c) Reptilia(d) Mamalia dan burungKapilari peparuKapilari badanAtrium AtriumVentrikelJantungKapilari peparuKapilari badanAtrium AtriumVentrikelVentrikelJantungumngtAtriuntrikelJantunriumian(c) Reptilidan(c) ReptKapilari bapilari bil ari badmAKapilari peparuumVentngAtrAtriuentrikelJantunriumAKapil iarpeparu)an burungnandan(d) Mamalia da) MamaliaMamalia damaliadabad(d)Mamaliarib(d)lKapilar843.2.1

p. 95

JantungJArteriVenaSistem Peredaran Darah ManusiaSistem peredaran darah manusia melibatkan peredaran darah yang dipam oleh satu organ yang dikenali sebagai jantung ke seluruh bahagian badan dan salur darah yang khusus, iaitu arteri, kapilari dan vena seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.5. Rajah 3.5 Sistem peredaran darahmanusia• Sistem peredaran darah manusia• Fungsi sistem peredaran darahBab 3: Pengangkutan3.2.13.2.285

p. 96

AortaVena kava superiorInjap sabitAtrium kananInjap trikuspidVentrikel kananVena kava inferiorPETUNJUK:Darah beroksigenDarah terdeoksigenArteri pulmonariVena pulmonariAtrium kiriVentrikel kiriSeptumInjap bikuspidInjap sabitRajah 3.6 Struktur keratanmembujur jantungmanusiaInjap trikuspid Fungsi:Hanya membenarkan pengaliran darahsatu hala dari atrium kanan ke ventrikel kanan.Atrium kanan mempunyai dinding berotot yang nipis. Fungsi:t
Darah terdeoksigen dari seluruh badanLFDVBMJ
QFQBSV
NFNBTVLJ
atrium kanan melalui vena kava superior dan vena kava inferior. t
"QBCJMB
atrium kanan mengecut

darah terdeoksigen dipaksa mengalir masuk LF
EBMBN
SVBOH
EJ
CBXBIOZB

JBJUV ventrikel kanan.Ventrikel kanan mempunyai dinding berotot yang tebal. Fungsi:"QBCJMB
WFOUSJLFM
LBOBO
NFOHFDVU

EBSBI
UFSEFPLTJHFOdipaksa mengalir keluar ke dalam arteri pulmonari untuk dibawa ke peparu.Struktur dan Fungsi Jantung ManusiaJantung manusia mempunyai empat ruang, iaitu dua atrium dan dua ventrikel seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.6 dan 3.7.863.2.2

p. 97

Tempoh masa bagi darah membuat satu peredaran lengkap dari jantung ke seluruh bahagian badan termasuk peparu dan kembali ke jantung adalah lebih kurang 1 minit!AtriumkiriAtriumkananVentrikelkiriVentrikelkananRajah 3.7 Strukturringkas jantungmanusiadan peredaran darahmelalui jantungArteri pulmonariAortaInjap sabitVena kavaVenapulmonariAtrium kiri mempunyai dinding berotot yang nipis. Fungsi:t
Darah beroksigen dari peparu memasuki atrium kiri melalui vena pulmonari.t
"QBCJMB
BUSJVN
LJSJ
NFOHFDVU

darah beroksigen dipaksa mengalir masuk ke dalam SVBOH
EJ
CBXBIOZB

JBJUV
ventrikel kiri.Injap bikuspidFungsi:Hanya membenarkan pengaliran darah satu hala dari atrium kirike ventrikel kiri.Injap sabitFungsi:Injap sabit pada arteri pulmonari dan aorta memastikan darah mengalir dalam satu hala dan tidak berpatah balik ke ventrikel.Ventrikel kiri mempunyai dinding berotot yang paling tebal. Fungsi:"QBCJMB
WFOUSJLFM
LJSJ
NFOHFDVU

darah beroksigendipaksa mengalir keluar ke dalam aorta untuk dibawa ke seluruh bahagian CBEBO
LFDVBMJ
QFQBSVSeptum ialah dinding otot yang memisahkan jantung sebelah kiri dengan jantung sebelah kanan.Fungsi:Menghalang darah beroksigen CFSDBNQVS
EFOHBO
EBSBI
terdeoksigen.Bab 3: Pengangkutan3.2.287

p. 98

Dari jantungArteri VenaLumenJaringan kapilariLumenLumenDinding tebal,berotot danelastikDinding nipisLumenInjapKe jantungJenis salur darahArteri Kapilari VenaStruktur • Dinding yang tebal, berotot dan banyak tisu elastik adalah untuk menahantekanandarah yang tinggi• Tiada injap • Saizlumen kecil• Dinding paling nipissetebal satu sel tanpa ototatau tisu elastik• Tiada injap • Saiz lumen paling kecil• Dinding yang nipis, sedikit berotot dan elastik untuk memudahkan pengaliran darah pada tekanan darah yang rendah• Mempunyai injap• Saiz lumen besarFungsi • Mengangkut darahberoksigen keluar darijantung ke seluruhbadan kecuali peparu• Arteri pulmonari mengangkut darah terdeoksigen dari jantung ke peparu.• Membenarkan pertukaran gas, makanan dan bahan kumuh antara darah dengan sel badan secara resapan melalui dinding nipis kapilari• Mengangkut darah terdeoksigen balik semula ke jantung dari seluruhbadan kecuali peparu• Vena pulmonari mengangkut darah beroksigen dari peparu ke jantung.Peredaran darah • Pengaliran darah yang cepat pada tekanan darahyang tinggi• Denyutan nadi dikesan• Pengaliran darahyang perlahan pada tekanan darahyang menurun• Tiada denyutan nadi• Pengaliran darah yang perlahan pada tekanan darah yang rendah• Tiada denyutan nadiStruktur dan Fungsi Salur Darah UtamaTerdapat tiga jenis salur darah utama manusia, iaitu arteri, kapilari dan vena. Rajah 3.8 menunjukkan hubungan antara arteri, kapilari dan vena. Perhatikan arah peredaran darah melalui arteri, kapilari dan vena dalam rajah tersebut. Rajah 3.8 Hubunganantaraarteri, kapilari dan venaJadual 3.1 Struktur dan fungsiarteri, kapilari dan venaSatu lapisan selLumenLumenInjapLumen883.2.2

p. 99

Aktiviti3.3• KMK• Aktiviti pembacaan aktifPAK-21Sistem Peredaran PulmonariArteripulmonariArteri pulmonariSeluruhbahagian badankecuali peparuVenapulmonariVena pulmonariArteriVenaPeparuJantungSistem Peredaran SistemikSeluruh badankecuali peparuPeparuArteriVenaJantungContoh: Video pembedahan jantung biri-biriSistem Peredaran Darah ‘Ganda Dua’Manusia dan mamalia yang lain mempunyai sistem peredaran darah ‘ganda dua’ yang terdiri daripada sistem peredaran pulmonari dan sistem peredaran sistemik. Buat pembacaan aktif untuk membanding dan membezakan sistem peredaran pulmonari dan sistem peredaran sistemik seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.9. Rajah 3.9 Sistem peredaran pulmonari dansistem peredaransistemikMembuat persembahan multimedia berdasarkan kajian terhadap jantung biri-biri yang sebenar untuk menerangkan struktur dan fungsinya Arahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu membuat persembahan tentang kajian terhadap jantung sebenar seperti jantung biri-biri untuk menerangkan struktur dan fungsinya. Bab 3: Pengangkutan3.2.289

p. 100

Bunyi ‘dub’ dihasilkan oleh penutupan injap sabit pada aorta dan arteri pulmonari semasa pengenduran ventrikel berlaku. Keadaan ini dikenali sebagai diastol.Bacaan tekanan darah yang mengalir dan mengisi jantung dipanggil bacaan tekanan diastolik. Bunyi ‘lub’ pula dihasilkan oleh penutupan injap trikuspid dan bikuspid antara atrium dengan ventrikel semasa pengecutan ventrikel berlaku. Keadaan ini dikenali sebagai sistol. Bacaan tekanan darah yang mengalir keluar dari jantung dipanggil bacaan tekanan sistolikDIASTOLSISTOLRajah 3.10 Diastol dansistolRajah 3.10 menunjukkan urutan pembukaan dan penutupan injap-injap di dalam jantung semasa jantung berdenyut. SIDenyutan JantungPernahkah anda mendengar bunyi ‘lub dub’ yang dihasilkan oleh jantung yang berdenyut seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.3?Antara bunyi ‘lub’ dengan bunyi ‘dub’, yang manakah lebih kuat?Bagaimanakah bunyi ‘lub dub’ ini dihasilkan?SELVInyut.DIASTInjap trikuspidterbukaInjap bikuspidterbukaInjap sabit tertutupInjap bikuspidtertutupInjap sabit terbukaInjap trikuspidtertutupGambarfoto3.3Mendengarbunyi ‘lub dub’ semasa jantungberdenyutTonton video ini untuk memahami proses diastol dan sistol903.2.3

p. 101

Gambarfoto3.5 Mengesan denyutannadiCabaranMINDAMengapakah bacaan tekanan sistolik lebih tinggi daripada bacaan tekanan diastolik?Gambarfoto3.4 Mengukurtekanan darahPengambilan bacaan tekanan diastolik dan sistolik daripada alat sfigmomanometer adalah berdasarkan pendengaran bunyi yang dihasilkan oleh peredaran darah semasa diastol dan sistol berlaku. Oleh sebab itu, penggunaan sfigmomanometer untuk mengambil bacaan tekanan diastolik dan sistolik lazimnya dilakukan oleh doktor yang berpengalaman.Pengukuran Tekanan DarahTekanan darah lazimnya diukur dengan menggunakan alat sfigmomanometer seperti dalam Gambar foto 3.4. Bacaan tekanan sistolik bagi seorang pemuda lazimnya ialah 120 mm Hg dan bacaan tekanan diastoliknya ialah 75 mm Hg. Maka, bacaan tekanan darah ini biasanya ditulis sebagai 120/75 mm Hg. Ukur dan baca tekanan darah (sistolik dan diastolik) anda dengan menggunakan alat sfigmomanometer.Kadar Denyutan NadiGambar foto 3.5 menunjukkan satu daripada aktiviti pemeriksaan perubatan yang lazimnya dijalankan oleh seorang doktor terhadap pesakit. Apakah kuantiti yang diukur seperti yang ditunjukkan dalam gambar foto tersebut?Denyutan nadi dihasilkan oleh pengecutan dan pengenduran dinding arteri yang berotot. Adakah kadar denyutan nadi anda tetap atau berubah-ubah? Berikan dua contoh keadaan dalam kehidupan harian anda yang meningkatkan kadar denyutan nadi. Mari kita jalankan Eksperimen 3.1 untuk mengkaji faktor yang mempengaruhi kadar denyutan nadi. Bab 3: Pengangkutan3.2.391

p. 102

Eksperimen3.1Tujuan Mengkaji faktor yang mempengaruhi kadar denyutan nadiPernyataan masalahBagaimanakah keaktifan aktiviti fizikal mempengaruhi kadar denyutan nadi? HipotesisSemakin aktif aktiviti fizikal, semakin tinggi kadar denyutan nadi. Pemboleh ubah (a) dimanipulasikan : Jenis aktiviti(b) bergerak balas : Kadar denyutan nadi(c) dimalarkan : Tempoh masa aktivitiRadasJamProsedur 1. Berehat selama 5 minit. Kemudian, ambil denyutan nadi anda seperti dalam Rajah 3.11. 2. Dengan menggunakan jam, hitung dan rekod bilangan denyutan nadi anda dalam tempoh 10 saat dalam jadual. Hitung kadar denyutan nadi dalam unit bilangan denyutan nadi per minit. 3. Ulang langkah 1 dan 2 selepas melakukan setiap jenis aktiviti yang berikut dalam tempoh 5 minit.(a) Berjalan secara perlahan(b) BerlariJenis aktivitiBilangan denyutan nadi dalam tempoh 10 saatKadar denyutan nadi (bilangan denyutan nadi per minit)BerehatBerjalan secara perlahanBerlariKesimpulan Adakah hipotesis diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?Soalan 1. Bagaimanakah jenis aktiviti mempengaruhi kadar denyutan nadi? 2. Bagaimanakah peningkatan denyutan nadi semasa melakukan aktiviti aktif dihubungkaitkan dengan kadar pengambilan gas oksigen dan pembebasan gas karbon dioksida? 154520253530151221182427Rajah 3.1192

p. 103

CAJantinaBUmurKesihatan badanFaktor Lain yang Mempengaruhi Kadar Denyutan NadiSelain kesan aktiviti fizikal terhadap kadar denyutan nadi, faktor lain yang mempengaruhi kadar denyutan nadi adalah seperti yang berikut:Purata kadar denyutan nadi bagi lelaki dewasa ialah antara 70 hingga 72 denyutan per minit dan purata kadar denyutan nadi bagi perempuan dewasa ialah antara 78 hingga 82 denyutan per minit. Perbezaan kadar denyutan nadi antara lelaki dengan perempuan ini adalah disebabkan oleh perbezaan saiz jantung. Jantung perempuan yang lazimnya lebih kecil saiznya mengepam kurang darah bagi setiap denyutan dan perlu berdenyut pada kadar yang lebih tinggi berbanding dengan jantung lelaki. Gambarfoto3.6 Alat pengukurtekanan darah dan kadar denyutannadi yangmodenPerhatikan Jadual 3.2. Semakin meningkat umur seseorang, semakin rendah kadar denyutan nadinya.Jadual 3.2 Kadar purata denyutannadimaksimummengikut umurKadar denyutan nadi seorang individu yang kurang sihat lazimnya lebih tinggi atau lebih rendah daripada kadar denyutan nadi yang normal. Kadar denyutan nadi yang terlalu tinggi atau rendah adalah berbahaya dan boleh membawa maut. Umur (tahun) Kadar purata denyutan nadi maksimum (denyutan per minit)2020025195301903518540180451755017055165601606515570150(Sumber:https://healthyforgood.heart.org/move-more/articles/target-heart-rates)Bab 3: Pengangkutan3.2.393

p. 104

Aktiviti3.4• KMK, KIAK, KBMM, STEM• Aktiviti menjalankan projekPAK-21Kepentingan Menjaga Kesihatan JantungKesihatan jantung perlu diberi perhatian memandangkan fungsinya yang sangat penting dalam kelangsungan hidup manusia. Bagaimanakah kita dapat meningkatkan pengetahuan dan pemahaman tentang kesihatan jantung dalam kalangan rakyat Malaysia? Jalankan Aktiviti 3.4.Meningkatkan pengetahuan dan pemahaman tentang kesihatan jantung melalui pembelajaran berasaskan projek dengan pendekatan STEMTujuanMengkaji hubung kait antara tabiat pemakanan dan gaya hidup dengan masalah kesihatan jantung dalam kalangan penduduk setempatBahanBahan bercetak dan InternetArahan 1. Jalankan aktiviti ini dalam kumpulan lima hingga enam orang. 2. Kaji pernyataan masalah yang berikut:Penyakit jantung kekal menjadi penyebab utama kematian dalam kalangan rakyat Malaysia sejak tahun 2005. Masalah ini berkait rapat dengan cara pemakanan dan gaya hidup rakyat Malaysia. 3. Kumpulkan maklumat tentang perkara yang berkaitan dengan pernyataan masalah yang diberikan seperti yang berikut:(a) Apakah jenis penyakit jantung?(b) Apakah penyebab penyakit jantung?(c) Cara mengelakkan penyakit jantung.(d) Cara mencegah penyakit jantung.(e) Dan lain-lain. 4. Bincangkan maklumat yang diperlukan dan lengkapkan Borang Strategi Data K-W-L sebagai panduan untuk menyediakan satu borang soal selidik. 5. Borang Strategi Data K-W-L disediakan dalam kertas sebak untuk sesi ‘Galeri Susur Minda’. 6. Sediakan satu borang soal selidik yang berkaitan dengan tajuk kajian. 7. Laksanakan kajian (sekurang-kurangnya 30 responden) dan analisis dapatan kajian selama seminggu. 8. Bentangkan analisis setiap item dalam instrumen kajian dengan menggunakan kertas sebak atau perisian MS PowerPoint. 9. Bentangkan analisis kajian di dalam kelas dalam bentuk graf dengan menggunakan perisian MS PowerPoint.943.2.4

p. 105

Praktis Formatif3.2 1. Apakah maksud sistem peredaran darah bagi haiwan? 2. Bezakan fungsi antara arteri, kapilari dan vena.3. Nyatakan empat faktor yang mempengaruhi kadar denyutan nadi. 4. Apakah kepentingan menjaga kesihatan jantung? 10. Selepas sesi pembentangan dan perbincangan, jalankan aktiviti yang berikut dalam kumpulan dengan bimbingan guru anda.(a) Pembentangan dapatan kajian di perhimpunan sekolah(b) Program ceramah kesihatan yang bertajuk ‘JOM JAGA JANTUNG KITA’ sebagai aktiviti ko-kurikulum(c) Pertandingan Poster : Penjagaan Kesihatan Jantung Kita(d) Menghasilkan risalah info grafik berkaitan dengan penjagaan kesihatan jantung yang berkait rapat dengan tabiat pemakanan dan gaya hidupPada Julai, 2017, pakar jantung di Institut Jantung Negara (IJN) telah berjaya menggantikan aorta seorang pesakit jantung yang rosak dengan aorta buatan manusia.Dapatkan maklumat lanjut mengenainya melalui laman sesawang yang berikut:http://links.andl17.com/BT_Sains_95_1MalaysiakuMCatatan:Apakah Borang Strategi Data K-W-L?Borang Strategi Data K-W-L merupakan strategi pembacaan aktif. Menyediakan murid untuk meramal apa yang dibaca dan berupaya melibatkan murid lain dalam kandungan topik yang dibincangkan.Borang Strategi Data K-W-LK – Apa yang kami tahuW – Apa yang kami ingin tahuL – Apa yang kami pelajariBab 3: Pengangkutan3.2.495

p. 106

Apakah warna komponen darah ini?Nyatakan komponen darah yang mengangkut oksigen ke seluruh bahagian badan.LIMKeadaan darah sebelum emparan.Keadaan darah selepas emparan.Cecair kuningKomponen dan Kandungan Darah ManusiaDarah mengangkut oksigen dan nutrien ke sel badan. Darah juga mengangkut bahan kumuh dari sel badan. Gambar foto 3.8 Pengasingan komponen darah melalui kaedah emparan3.3Darah ManusiaAhli hematologi ialah pakar perubatan yang mengkaji komponen, kandungan dan penyakit yang berkaitan dengan darah manusia. Darah merupakan sejenis campurankerana darah dapat diasingkan kepada dua komponen, iaitu cecair kuning yang terapung di atas cecair merah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.7. Komponen darah lazimnya diasingkan dengan menggunakan kaedah emparanCampuran darah diputarkan dengan cepat dalam alat emparan seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.8.Gambar foto 3.7 Dua komponen darah963.3.1

p. 107

Aktiviti3.5Komponen DarahDarah terdiri daripada ampaian seldarah merah, sel darah putih, platlet dan plasma darah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.12. Plasma darah terdiri daripada kira-kira 90% air dan 10% bahan terlarut mengalir ke seluruh bahagian badan. Bahan terlarut tersebut termasuklah nutrien, gas karbon dioksida, enzim, hormon dan bahan kumuh. Mari jalankan Aktiviti 3.5 untuk mengkaji bahan yang diangkut oleh darah.Rajah 3.12 Komponen darah manusiaPlasma darah (55%)Sel darah putihdan platlet (<1%)Sel darah merah (45%)• KBMM• Aktiviti perbincanganPAK-21Mengkaji bahan yang diangkut oleh darahArahan 1. Secara berkumpulan, cari maklumat tentang bahan yang diangkut oleh darah, iaitu nutrien, gas, enzim, hormon dan bahan kumuh. 2. Buat pembacaan aktif tentang maklumat yang telah dikumpulkan. 3. Bincangkan maklumat yang telah dikumpulkan dan bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas. 4. Lengkapkan peta pokok yang berikut untuk menunjukkan bahan yang diangkut oleh darah dan ciri bahan berkenaan. Bahan yang diangkut oleh darahNutrienGasBahan kumuhEnzimHormonBab 3: Pengangkutan3.3.197

p. 108

Kumpulan Darah ManusiaAntigen dalam Sel Darah MerahDarah manusia dapat dikelaskan kepada empat kumpulan darah, iaitu A, B, AB dan Omengikut jenis antigen, sekiranya ada, dalam sel darah merah. Jenis antigen yang wujud dalam sel darah merah ialah antigen A atau antigen B. Pengelasan kumpulan darah A, B, AB dan O adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.13. Rajah 3.13 Pengelasan kumpulan darah manusiaSel darahmerahAntigen AKumpulan darah AIndividu daripada kumpulan darah A mempunyai hanya antigen A.Kumpulan darah BIndividu daripada kumpulan darah B mempunyai hanya antigen B.Kumpulan darah ABIndividu daripada kumpulan darah AB mempunyai antigen A dan antigen B.Kumpulan darah OIndividu daripada kumpulan darah O tidak mempunyai antigen A atau antigen B.Antigen BAntigen AAntigen BAntibodi dalam Plasma DarahPlasma darah mengandungi antibodi. Jenis antibodi yang wujud dalam plasma darah ialah antibodi Anti-A dan antibodi Anti-B. Jenis darah, antigen dan antibodi ditunjukkan dalam Jadual 3.3.Jadual 3.3 Jenis darah, antigen dan antibodiJenis darahJenis antigen(Di permukaan sel darah merah)Jenis antibodi(Dalam plasma darah)A A Anti-BB B Anti-AAB A dan B –O – Anti-A dan Anti-BAntibodi akan menyerang antigen yang sepadan dengannya dan menyebabkan penggumpalan darah berlaku. Hal ini boleh menyebabkan kematian. Contohnya, antibodi Anti-A akan menyerang antigen A dan antibodi Anti-B akan menyerang antigen B. 983.3.13.3.2

p. 109

Setiap hari darah diperlukan untuk menyelamatkan nyawa. Darah mungkin diperlukan untuk pembedahan, mangsa kemalangan atau untuk merawat pesakit leukemia, hemofilia dan lain-lain.Padanan Kumpulan Darah Penderma dan PenerimaSebelum pemindahan darah, kita perlu mengetahui bahawa kumpulan darah penderma dan penerima mestilah serasi seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 3.4. Jika tidak, darah akan menggumpal. Situasi ini boleh membunuh penerima. Jadual 3.4 Padanan kumpulan darah penderma dan penerimaKumpulan darah pendermaKumpulan darah penerimaA B AB OA××B××AB×××ONota: Padanan darah untuk pemindahan (: serasi; ×: tidak serasi)Kepentingan Menderma DarahPerhatikan fakta yang ditunjukkan dalam Rajah 3.14. Adakah anda bersetuju tentang usaha mewajarkan kepentingan menderma darah dalam konteks kehidupan harian? Jalankan pembelajaran berasaskan projek melalui pendekatan STEM tentang kepentingan menderma darah melalui Aktiviti 3.6. Rajah 3.14 Fakta bagi mewajarkan kepentingan menderma darahCabaranMINDAMengapakah individu yang mempunyai darah jenis O dikenali sebagai penderma universal?• Seorang individu yang mempunyai antibodi Anti-A (darah jenis B) tidak boleh menerima darah jenis A dan AB kerana kedua-dua jenis darah tersebut mempunyai antigen A.• Individu yang mempunyai antibodi Anti-B pula (darah jenis A) tidak boleh menerima darah jenis B dan AB kerana kedua-dua jenis darah tersebut mempunyai antigen B.• Individu yang mempunyai darah jenis AB bebas menerima semua jenis darah kerana tiada antibodi dalam darahnya (Penerima universal).• Individu yang mempunyai darah jenis O pula tidak dapat menerima sebarang jenis darah lain kerana kehadiran antibodi Anti-A dan Anti-B dalam plasma darahnya. Maka kebolehan seseorang menerima darah bergantung pada kehadiran antibodi dalam plasma darahnya.Rumusan berdasarkan Jadual 3.3nn,anatain.Bab 3: Pengangkutan3.3.299

p. 110

Aktiviti3.6• KBMM, STEM• Aktiviti menjalankan projekMemahami dan menyelesaikan isu yang berkaitan dengan pendermaan PAK-21darah dalam konteks kehidupan harian berasaskan projek melalui pendekatan STEMArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan untuk mengkaji pernyataan yang berikut: Setiap hari darah diperlukan untuk menyelamatkan nyawa. Darah mungkin diperlukan untuk pembedahan, mangsa kemalangan atau merawat pesakit leukemia, hemofilia dan lain-lain. 2. Sediakan satu projek melalui pendekatan STEM untuk mencari kaedah penyelesaian yang kreatif dan inovatif bagi isu yang berikut:• Kepentingan menderma darah• Kriteria yang melayakkan seseorang menderma darah• Isu berkaitan dengan menderma darah• Kaedah pengurusan darah yang diderma daripada segi penyimpanan dan penstoran 3. Kumpul dan analisiskan maklumat atau cara penyelesaian yang sedia ada daripada agensi kerajaan atau swasta yang relevan dan boleh dipercayai seperti yang berikut: 4. Bincangkan kaedah penyelesaian yang kreatif dan inovatif yang diperoleh. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas.Seorang individu yang sihat, jisim melebihi 45 kg dan berumur antara 18 tahun hingga 60 tahun, boleh menderma darah. Seorang penderma boleh menderma sehingga 0.5 liter darah pada satu-satu masa seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.9. Apabila seorang individu menderma darah, jumlah sel darah merah di dalam badannya berkurang. Hal ini memaksa sumsum tulang untuk menghasilkan sel baharu. Badan individu tersebut akan menjadi lebih bertenaga dan dapat berfungsi dengan lebih baik.Gambar foto 3.9 Kempen menderma darah PusatDarahNegarahttp://links.andl17.com/BT_Sains_100_1Kementerian Kesihatan KesihatanMalaysiahttp://links.andl17.com/BT_Sains_100_2 Bulan SabitMerah Malaysiahttp://links.andl17.com/BT_Sains_100_3 1003.3.23.3.3

p. 111

Praktis Formatif3.3 1. Nyatakan empat komponen darah manusia. 2. Nyatakan komponen yang paling besar dalam darah manusia. 3. Tandakan ( ) pada kumpulan darah penderma dan penerima yang serasi dan ( × ) pada kumpulan darah penderma dan penerima yang tidak serasi.Kumpulan darah pendermaKumpulan darah penerimaA B AB OABABO 4. (a) Apakah kepentingan menderma darah? (b) Nyatakan dua contoh penyakit yang dapat dirawat melalui pendermaan darah. 5. (a) Mengapakah seorang penderma darah dengan kumpulan darah O dikenali sebagai penderma universal? (b) Mengapakah seorang penerima darah dengan kumpulan darah AB dikenali sebagai penerima universal? (c) Mengapakah tempat penyimpanan darah dikenali sebagai bank darah? 6. (a) Nyatakan dua tempat orang ramai dapat menderma darah. (b) Berikan satu situasi yang memerlukan proses pendermaan darah yang banyak. 7. Rajah 1 menunjukkan sebuah beg darah berisi darah seorang penderma yang telah diuji. Rajah 1(a) Berdasarkan Rajah 1, nyatakan kumpulan darah penderma tersebut. (b) Selain kumpulan darah, apakah yang diuji pada sampel darah penderma? (c) Beg darah tersebut mengandungi beberapa bahan kimia seperti natrium sitrat. Apakah fungsi natrium sitrat?Bab 3: Pengangkutan

p. 112

Kehilangan air secara penyejatandari permukaandaun melaluitranspirasiPenyerapan airsecara osmosiske dalam tumbuhan melalui akarLaluan air naik ke atas tumbuhan(a) Normal(b) Layu(d) Normal(c) DisiramPerhatikan Rajah 3.15 (a), (b), (c) dan (d). Bolehkah anda terangkan apa yang berlaku kepada tumbuhan ini yang berubah daripada keadaan normal menjadi layu dan kembali menjadi normal semula selepas disiram?ramPerhatikan Rajah3.15(a), (b), (c) dan (d). Bolehkah andaterangkan apa yang berakukepada tumbuhan ni yang berubah daripada keadaan normal menjadi layu dankembali menjadi normalsemula selepas disiram?LIMRajah 3.15 Keadaan tumbuhan yang berbeza3.4Pengangkutan dalam TumbuhanTranspirasi Transpirasi ialah suatu proses kehilangan air dalam bentuk wap air dari permukaandaun ke udara secara penyejatan. Perhatikan Rajah 3.16 untuk memahami proses ini.Daun merupakan bahagian tumbuhan yang menjadi tempat berlakunya kehilangan air yang banyak melalui proses transpirasi.Rajah 3.16 Transpirasi dan penyerapan air dalam tumbuhan1023.4.1

p. 113

(a) Liang stoma terbuka(b) Liang stoma tertutupKeratan Rentas DaunEpidermis daun terdiri daripada satu lapisan sel epidermis tunggal yang menyaluti kedua-dua permukaan atas dan bawah daun, iaitu epidermis atas dan epidermis bawah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.17. Sel epidermis merembeskan kutikel berlilin yang menyaluti permukaan luar daun untuk mengurangkan kehilangan air semasa transpirasi. Rajah 3.17 Keratan rentas daunFungsi Stoma dalam TranspirasiKebanyakan air yang hilang semasa transpirasi dalam tumbuhan berlaku melalui liang stoma yang terdapat pada epidermis daun seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.10. Semasa fotosintesis berlaku pada waktu siang, stoma lazimnya terbuka seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.10 (a). Apakah yang memasuki sel pengawal yang menyebabkan liang stoma terbuka? Bukaan stoma juga menyebabkan tumbuhan kehilangan air secara transpirasi. Gambar foto 3.10 (b) menunjukkan liang stoma yang tertutup untuk mengurangkan kehilangan air secara transpirasi.KutikelEpidermis atasStomaEpidermisbawahSel mesofil palisadXilemFloemSel mesofil berspanGambar foto 3.11 Pelembakan atau gutasiSel pengawalLiang stomaPelembakan (Gutasi)Selain kehilangan air daripada tumbuhan melalui transpirasi, air juga hilang daripada tumbuhan melalui pelembakan atau gutasi. Pelembakan atau gutasi merupakan kehilangan air daripada tumbuhan dalam bentuk cecair melalui hidatodyang sentiasa terbuka pada pinggir daun. Gutasi lazimnya berlaku pada waktu malam atau ketika kelembapan udarayang tinggi. Apakah nama titisan air yang dikeluarkanpada daun seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 3.11? Jalankan Aktiviti 3.7 untuk mengkajidengan lebih lanjut tentang transpirasi danpelembakan (gutasi).Gambar foto 3.10 Liang stoma terbuka dan tertutupGutasi tidak sama dengan titisan embun. Titisan embun terbentuk daripada proses kondensasi wap air di atmosfera kepada air.Bab 3: Pengangkutan3.4.1103

p. 114

Aktiviti3.7Membuat pemerhatian dan persembahan kreatif untuk mengkaji proses transpirasi dan pelembakan (gutasi) dalam tumbuhanArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu membuat satu persembahan kreatif untuk mengkaji proses transpirasi dan pelembakan (gutasi) dalam tumbuhan. Kadar Transpirasi Transpirasi banyak berlaku melalui stoma. Oleh sebab itu, bilangan stomamempengaruhi kadar transpirasi tumbuhan. Transpirasi berlaku dengan lebih cepat sekiranya tumbuhan itu mempunyai banyak stoma. Faktor lain yang mempengaruhi kadar transpirasi adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.18. Jalankan Eksperimen 3.2, 3.3, 3.4 dan 3.5 untuk mengkaji faktor yang mempengaruhi kadar transpirasi.• KMK• Aktiviti menghasilkan inovasiPAK-21Kadar transpirasi tumbuhan lazimnya dianggar dengan menggunakan potometer seperti yang ditunjukkan dalam Rajah (a) dan (b) di bawah ini. Potometer jisim mengukur kadar transpirasi tumbuhan mengikut kadar jisim air yang diserap oleh tumbuhan. Potometer gelembung pula mengukur kadar transpirasi tumbuhan mengikut kadar isi padu air yang diserap oleh tumbuhan. (a) Potometer jisim(b) Potometer gelembungAnak pokokkeembungTakunganairKapasLapisanminyakGelembung udaraBikar berisiairPembarisKelalangkon230.83 gAnak pokokkeembungLapisanminyakAirNeracaelektronikKapasKelembapanudara SuhuKeamatancahaya Faktormempengaruhi transpirasi PergerakanudaraRajah 3.18 Faktor yang mempengaruhi kadar transpirasi1043.4.13.4.2

p. 115

Eksperimen3.2TujuanMengkaji kesan keamatan cahaya terhadap kadar transpirasiPernyataan masalahApakah kesan keamatan cahaya terhadap kadar transpirasi? HipotesisPeningkatan keamatan cahaya meningkatkan kadar transpirasi. Pemboleh ubah (a) dimanipulasikan : Keamatan cahaya(b) bergerak balas : Kadar transpirasi(c) dimalarkan : Saiz dan jenis tumbuhan, kelembapan udara, pergerakan udara, suhu dan masaBahan Anak pokok keembung, air, kapas dan minyakRadas Neraca elektronik, kelalang kon, jam dan sumber cahaya seperti cahaya matahariatau lampuKapasAlmariKapasAirSumber cahayaLapisan minyakAirNeraca elektronikNeraca elektronikLapisanminyak240.03 g242.50 gProsedur 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.19 dan 3.20. 2. Timbang jisim bagi dua susunan radas ini dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 3. Selepas 3 jam, timbang jisim dua susunan radas ini semula dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 4. Hitung kadar transpirasi anak pokok keembung yang terdedah kepada sumber cahaya dan dalam keadaan gelap di dalam almari dengan menggunakan formula yang berikut: Kadar =Perubahan jisim potometer transpirasi Masa Rajah 3.19 Rajah 3.20KesimpulanAdakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini? Bab 3: Pengangkutan3.4.2

p. 116

Eksperimen3.3TujuanMengkaji kesan kelembapan udara terhadap kadar transpirasiPernyataan masalahApakah kesan kelembapan udara terhadap kadar transpirasi? HipotesisPeningkatan kelembapan udara menurunkan kadar transpirasi. Pemboleh ubah (a) dimanipulasikan : Kelembapan udara (b) bergerak balas : Kadar transpirasi(c) dimalarkan : Saiz dan jenis tumbuhan, keamatan cahaya, pergerakan udara, suhu dan masaBahan Anak pokok keembung, kalsium klorida kontang, air, kapas dan minyak Radas Neraca elektronik, kelalang kon, beg plastik, jam dan sumber cahaya seperti cahaya matahari atau lampu Prosedur 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.21 dan 3.22. 2. Timbang jisim bagi dua susunan radas ini dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 3. Selepas 3 jam, timbang jisim dua susunan radas ini semula dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 4. Hitung kadar transpirasi dalam dua susunan radas ini. Beg plastikKapasKapasAirLapisan minyakKalsium kloridakontangAirNeraca elektronikLapisan minyakNeraca elektronik239.67 g237.82 g Rajah 3.21 Rajah 3.22KesimpulanAdakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?106

p. 117

Eksperimen3.4TujuanMengkaji kesan pergerakan udara terhadap kadar transpirasiPernyataan masalahApakah kesan pergerakan udara terhadap kadar transpirasi? HipotesisPeningkatan pergerakan udara meningkatkan kadar transpirasi. Pemboleh ubah (a) dimanipulasikan : Pergerakan udara(b) bergerak balas : Kadar transpirasi(c) dimalarkan : Saiz dan jenis tumbuhan, keamatan cahaya, kelembapan udara, suhu dan masaBahan Anak pokok keembung, air, kapas dan minyak RadasNeraca elektronik, kipas, kelalang kon dan jamProsedur 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.23 dan 3.24. 2. Timbang jisim bagi dua susunan radas ini dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 3. Selepas 3 jam, timbang jisim dua susunan radas ini semula dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 4. Hitung kadar transpirasi dalam dua susunan radas ini. Rajah 3.23 Rajah 3.24KesimpulanAdakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?Lapisan minyakAirNeraca elektronikKapas239.52 g240.04 gKapasAirLapisan minyakNeraca elektronikBab 3: Pengangkutan3.4.2

p. 118

Eksperimen3.5TujuanMengkaji kesan suhu terhadap kadar transpirasiPernyataan masalahApakah kesan suhu terhadap kadar transpirasi? HipotesisPeningkatan suhu meningkatkan kadar transpirasi. Pemboleh ubah (a) dimanipulasikan : Suhu(b) bergerak balas : Kadar transpirasi (c) dimalarkan : Saiz dan jenis tumbuhan, keamatan cahaya, kelembapan udara, pergerakan udara dan masaBahanAnak pokok keembung, air, kapas dan minyakRadasNeraca elektronik, kelalang kon dan jam Prosedur 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.25 dan 3.26. 2. Timbang jisim bagi dua susunan radas ini dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 3. Selepas 3 jam, timbang jisim dua susunan radas ini semula dan rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. 4. Hitung kadar transpirasi anak pokok keembung dalam dua susunan radas ini. Bilik yangpanas ataubersuhu tinggiBilik yangsejuk ataubersuhu rendahAirAirKapasKapasLapisan minyakLapisan minyakNeraca elektronikNeraca elektronik244.73 g241.20 gRajah 3.25 Rajah 3.26KesimpulanAdakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?108

p. 119

FloemXilemFloemXilemFloemSukrosa bergerakdari daun ke bahagianlain tumbuhanAir dan garammineral diserap oleh akar XilemKeratan rentas batangKeratan rentas daunKeratan rentas akart
Xilem
CFSGVOHTJ
NFOHBOHLVU
BJS
EBO
HBSBN
NJOFSBM
UFSMBSVU
EBSJ
BLBS
LF
EBVO
NFMBMVJ
CBUBOH
CBHJ
NFOKBMBOLBO
GPUPTJOUFTJT
EBO
VOUVL
NFOHHBOUJLBO
LFIJMBOHBO
BJS
TFNBTB
USBOTQJSBTJt
Floem
CFSGVOHTJ
NFOHBOHLVU
TVLSPTB
ZBOH
UFSIBTJM
EBMBN
EBVO
TFNBTB
GPUPTJOUFTJT
LF
CBIBHJBO
MBJO
UVNCVIBOBerkas vaskularBerkas vaskularStruktur dan Fungsi Komponen dalam Berkas Vaskular padaTumbuhanTranspirasi juga memudahkan pengangkutan air dan garam mineral dalam tumbuhan. Semasa transpirasi, air dan garam mineral terlarut meresap ke dalam tumbuhan melalui akar ke batang dan daun seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.27.Rajah 3.27 Sistem pengangkutan tumbuhan berbunga dan taburan berkas vaskular dalam daun, batang dan akarSistem pengangkutan dalam tumbuhan berbunga terdiri daripada dua tisu pengangkut, iaitu xilem dan floem, yang lazimnya ditemukan dalam satu kumpulan salur yang dikenali sebagai berkasvaskular. Perhatikan corak berkas vaskular dalam akar, batang dan daun seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.27. Adakah corak berkas vaskular dalam akar, batang dan daun sama atau berbeza? Layari laman sesawang dan tonton video yang berikut untuk mengetahui kedudukan dan struktur xilem dan floem dalam berkas vaskular. Info 1Info 2http://links.andl17.com/BT_Sains_109_2http://links.andl17.com/BT_Sains_109_3VideoBab 3: Pengangkutan3.4.3109

p. 120

Aktiviti3.8Aktiviti inkuiriLaluan Air dan Makanan dalam Sistem Pengangkutan pada TumbuhanDalam Aktiviti 3.8 dan Aktiviti 3.9, kita akan menyiasat fungsi xilem dan floem.Mengkaji laluan air dalam tumbuhan dengan menggunakan pewarna yang sesuaiTujuanMenyiasat laluan air dalam tumbuhanBahanSebatang tumbuhan herba kecil seperti pokok keembung yang masih mempunyai daun dan akar yang sempurna, dan larutan eosin (pewarna merah)RadasKelalang kon, kaca penutup, pisau lipat, mikroskop dan slaid Arahan 1. Basuh akar pokok keembung secara berhati-hati dengan air. 2. Rendam akar pokok keembung itu di dalam kelalang kon berisi larutan eosin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.28. Rajah 3.28 3. Selepas 30 minit, buat keratan rentas nipis daun, batang dan akar pokok dengan menggunakan pisau lipat. 4. Perhatikan setiap keratan tersebut di bawah mikroskop. 5. Lukis satu rajah berlabel bagi setiap keratan yang telah diperhatikan itu. Kenal pasti serta label tisu yang berwarna merah yang diwarnai oleh larutan eosin. Soalan 1. Adakah larutan eosin tersebar secara sama rata atau mempunyai corak khusus dalam daun, batang dan akar tumbuhan? 2. Nyatakan bahagian yang berwarna merah dalam keratan rentas daun, akar dan batang dalam aktiviti ini. 3. Apakah kesimpulan daripada aktiviti ini?• Elakkan daripada terkena larutan eosin kerana akan mengotorkan pakaian anda.• Berhati-hati semasa menggunakan pisau lipat.Berjaga-jagaLangkahLarutan eosinDaunAkar1103.4.3

p. 121

Aktiviti3.9Aktiviti inkuiriMengkaji laluan makanan dalam tumbuhanTujuanMenyiasat laluan makanan dalam tumbuhanBahanTumbuhan berkayuRadasSkalpelArahan 1. Pilih satu ranting pada tumbuhan berkayu yang sihat. 2. Potong satu gegelang lengkap pada kulit pokok itu termasuklah floem seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.29. Rajah 3.29 Rajah 3.30 3. Siram pokok itu setiap hari dan dedahkannya pada cahaya yang cukup supaya pokok itu dapat menjalankan fotosintesis seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 3.30. 4. Perhati dan lakarkan perubahan, jika ada, pada ranting tumbuhan berkayu dengan kulit kayu yang telah dibuang itu selepas dua hingga tiga bulan. Soalan 1. Lakarkan perubahan bahagian ranting dengan kulit yang telah dibuang itu pada awal dan akhir aktiviti ini. 2. Apakah kesimpulan daripada aktiviti ini?Kendalikan skalpel secara berhati-hati.Berjaga-jagaLangkah(a) Awal aktiviti(b) Akhir aktivitiBab 3: Pengangkutan3.4.3111

p. 122

Kajian KesBerdasarkan pemahaman tentang sistem pengangkutan dalam tumbuhan, bincangkan cRntRh situasi hipRtetikal seperti apabila tiada salur [ilem atau ŴRem dalam kRnteks yang berikut:Cadang dan bincangkan tentang: Ř cara pengangkutan air dan garam mineral terlarut ke dalam tumbuhan tanpa xilemŘcara pengangkutan sukrRsa dari daun ke seluruh bahagian tumbuhan tanpa ŴRem Řadaptasi dalam sistem pengangkutan untuk menggantikan salur xilem dan ŴRem dalam tumbuhanPraktis Formatif3.4 1. Apakah maksud transpirasi? 2. Gariskan jawapan yang betul tentang sistem pengangkutan dalam tumbuhan.(a) Kehilangan air daripada tumbuhan melalui transpirasi adalah dalam keadaan (cecair/wap) manakala kehilangan air melalui pelembakan adalah dalam keadaan (cecair/wap). (b) Tisu yang mengangkut air dalam tumbuhan ialah (floem/xilem) manakala yang mengangkut sukrosa ialah (floem/xilem). 3. Nyatakan empat faktor yang mempengaruhi kadar transpirasi tumbuhan. 4. Mengapakah pewarna digunakan untuk mengkaji laluan air di dalam struktur xilem? 5. Rajah 1 menunjukkan struktur xilem dan floem di dalam berkas vaskular pada bahagian tumbuhan yang berbeza. Rajah 1 Label P, Q, R, S, T dan U dengan menggunakan perkataan yang berikut: XilemFloemKeratan rentas batangKeratan rentas daunKeratan rentas akarP:T:U:Q:R:S:1123.4.3

p. 123

Praktis Formatif3.5Tiga jenis salur,iaitu arteri, kapilari dan venaArteri, kapilari danvena disambungmenjadi satu saluryang berterusanSistem bertiubdengan jantung dan injapDua jenis salur,iaitu salur xilemdan floemXilem dan floemtidak bersambungdan merupakan duasalur yang berasinganSistem bersalurtanpa pam atau injapt
,FEVBEVBOZB
JBMBI
TJTUFN
QFOHBOHLVUBOt
,FEVBEVBOZB
NFOHBOHLVU
BJS

OVUSJFO
EBO

CBIBO
UFSMBSVUt
,FEVBEVBOZB
XVKVE
EBMBN
PSHBOJTNB
LPNQMFLTStrukturJenis salur pengangkutanSambungan antarasalur pengangkutanPerbezaanPersamaanSistem peredaran darah dalam haiwanSistem pengangkutan dalam tumbuhanKajian sistem peredaran darah dalam haiwan dan sistem pengangkutan dalam tumbuhan telah menyedarkan kita tentang keunikan sistem peredaran kepada kesinambungan kehidupan organisma ciptaan Tuhan. Apakah persamaan dan perbezaan antara sistem peredaran darah dalam haiwan dengan sistem pengangkutan dalam tumbuhan? Perhatikan Rajah 3.31.Sistem Peredaran Darah dalam Haiwan3.5dan Sistem Pengangkutan dalam TumbuhanRajah 3.31 Perbandingan antara sistem peredaran darah dalam haiwan dengan sistem pengangkutan dalam tumbuhanPraktis Formatif3.51. Berikan satu persamaan dan satu perbezaan antara sistem peredaran darah dalam haiwan dengan sistem pengangkutan dalam tumbuhan. 2. Mengapakah kita patut mensyukuri keunikan sistem peredaran dalam kesinambungan kehidupan organisma?Bab 3: Pengangkutan3.5.1113

p. 124

RumusanXilemAir, garam mineral terlarutFloemMakananOrganisma kompleksPengangkutanOrganisma ringkasTiada sistem pengangkutan khususBahan keperluan sel seperti oksigen dan nutrien daripadapersekitaran luarmeresap masuk ke dalam selManusiaSistem pengangkutandalam tumbuhanBahan kumuh selseperti karbondioksida dan airdisingkirkan daripada sel ke persekitaran luar melalui resapanBerkas vaskularHaiwan vertebrataMamalia, reptilia, amfibia, burung, ikanSalur darahArteri, kapilari, venaKadar denyutan nadiUntukmenjaminkesihatanjantungNutrien, gas, enzim, hormon,bahan kumuhA, B, AB, Operlu dijagaSistem pengangkutan yang khususJantungDarahyang mengawalsepertidaripadakumpulanuntukmengangkutbahan sepertiyang melibatkanyang melibatkanterdiri daripadasepertisepertidalammelibatkanSistem peredaran darahdalamyangmengangkutyangmengangkut114

p. 125

Refleksi KendiriRefleksiKendiriSelepas mempelajari bab ini, anda dapat:3.1 Sistem Pengangkutan dalam Organisma Memerihalkan fungsi sistem pengangkutan dalam organisma kompleks dan organisma ringkas Membanding dan membezakan fungsi sistem pengangkutan dalam organisma kompleks dan organisma ringkas Mewajarkan kepentingan fungsi sistem pengangkutan dalam organisma3.2 Sistem Peredaran Darah Mengitlak maksud sistem peredaran darah bagi haiwan Berkomunikasi untuk menerangkan struktur dan fungsi jantung serta salur darah dalam sistem peredaran darah manusia Menjalankan eksperimen untuk mengkaji faktor yang mempengaruhi kadar denyutan nadi Mewajarkan kepentingan mengekalkan jantung yang sihat3.3 Darah Manusia Mencerakinkan komponen dan kandungan darah manusia Mengenal pasti kumpulan darah serta kesan menerima darah yang tidak sepadan Berkomunikasi tentang kepentingan menderma darah dalam konteks kehidupan harian3.4 Pengangkutan dalam Tumbuhan Memerihalkan transpirasi dalam tumbuhan Menjalankan eksperimen untuk mengkaji faktor yang mempengaruhi kadar transpirasi Membezakan struktur dan fungsi komponen dalam berkas vaskular pada tumbuhan3.5 Sistem Peredaran Darah dalam Haiwan dan Sistem Pengangkutan dalam Tumbuhan Membandingkan sistem peredaran darah dalam haiwan dengan sistem pengangkutan dalam tumbuhanBab 3: Pengangkutan115

p. 126

Praktis Sumatif3Jawab soalan yang berikut: 1. Selesaikan teka silang kata di bawah dengan jawapan yang betul. Melintang(a) Melakukan aktiviti aktif dapat meningkatkan kadar nadi.(b) Kehilangan air daripada tumbuhan berlaku melalui proses .(c) Salur darah yang berdinding paling nipis ialah .Menegak(d) Sukrosa diangkut melalui salur .(e) Organ yang mengepam darah ialah .(f) Kumpulan darah AB mempunyaidua jenis . 2. Tandakan ( ) bagi pernyataan yang betul dan tandakan ( × ) bagi pernyataan yang salah tentang pengangkutan dalam organisma. (a) Amoeba sp. tidak mempunyai sistem pengangkutan yang khusus. (b) Fungsi sistem pengangkutan adalah untuk membawa bahan keperluan ke seluruh bahagian badan organisma sahaja.(c) Dalam sistem peredaran sistemik, darah beredar dari jantung ke peparu dan kembali ke jantung semula. (d) Penggumpalan darah merupakan satu kesan daripada tindakan menerima kumpulan darah yang sepadan. P IITOT(a)(d)(b)(e)(c)(f)116

p. 127

3. Rajah 1 menunjukkan tiga jenis salur darah dalam badan manusia. P QR Rajah 1(a) Nyatakan struktur dalam salur darah P yang tidak ditunjukkan dalam Rajah 1.(b) Nyatakan fungsi salur darah Q.(c) Terangkan adaptasi dalam struktur salur darah yang berikut: (i) Salur darah Q (ii) Salur darah R 4. (a) Nyatakan lima bahan yang diangkut dalam badan manusia.(b) Nyatakan tiga bahan yang meresap melalui membran atau dinding sel tumbuhan dan diangkut dalam tumbuhan. (c) Mengapakah sel tumbuhan tidak memerlukan bekalan oksigen dari luar pada waktu siang? 5. (a) Gariskan jawapan yang betul tentang penghasilan bunyi ‘lub dub’ semasa jantung berdenyut dan tekanan darah. (i) Bunyi (‘lub’/‘dub’) dihasilkan oleh penutupan injap aorta dan arteri pulmonari. (ii) Bunyi (‘lub’/‘dub’) dihasilkan oleh penutupan injap antara atrium dengan ventrikel. (iii) Bacaan tekanan darah yang mengalir keluar dari jantung dikenali sebagai bacaan tekanan (diastolik/sistolik). (iv) Bacaan tekanan darah yang mengalir dan mengisi jantung dikenali sebagai bacaan tekanan (diastolik/sistolik).(b) Antara bacaan tekanan diastolik dengan sistolik, yang manakah lebih tinggi? Jelaskan jawapan anda. 6. (a) Jadual 1 menunjukkan empat orang penderma darah daripada kumpulan darahyang berlainan.Jadual 1Penderma darah Kumpulan darahDollahAEricBSitaABRoyOBab 3: Pengangkutan

p. 128

Seorang mangsa kemalangan jalan raya telah kehilangan darah yang banyak. Dia disahkan mempunyai darah daripada kumpulan B. (i) Penderma darah yang manakah sesuai untuk mendermakan darah kepada mangsa tersebut? (ii) Terangkan kesan kepada mangsa tersebut sekiranya dia menerima darah daripada Sita. (b) Persatuan Bulan Sabit Merah menganjurkan kempen ‘Jom Derma Darah’ untuk mengisi tabung darah. Terdapat tiga individu yang berminat untuk menyertai kempen tersebut. Jadual 2 menunjukkan umur, jantina dan jisim badan mereka. Jadual 2Individu Umur (tahun) Jantina Jisim badan (kg)1 15 Lelaki 622 30 Perempuan 703 61 Lelaki 66 (i) Berdasarkan Jadual 2, individu yang manakah paling sesuai untukmenderma darah? Terangkan jawapan anda. (ii) Apakah syarat tambahan khas bagi penderma darah tentang kesesuaiannya menderma darah? 7. Rajah 2 menunjukkan keratan rentas batang suatu tumbuhan. Rajah 2(a) Nyatakan satu fungsi X. (b) Nyatakan struktur dalam batang tumbuhan yang mengangkut air dari akar ke daun.(c) (i) Apakah yang akan berlaku kepada tumbuhan tersebut sekiranya gegelang kulit tumbuhan dan X dibuang? Terangkan jawapan anda. (ii) Apakah yang akan berlaku kepada tumbuhan tersebut sekiranya gegelang kulit tumbuhan, X dan Y dibuang? XY118

p. 129

8. Rajah 3 menunjukkan susunan radas suatu penyiasatan untuk mengkaji faktor yang mempengaruhi kadar transpirasi pada tumbuhan dan keputusannya selepas tiga jam.KapasAlmariKapasAirSumber cahayaLapisan minyakAirNeraca elektronikNeraca elektronikLapisanminyak300 g300 g Keputusan:Set Jisim awal (g) Jisim akhir (g) Kadar transpirasi (g/min)A 300 246B 300264 Rajah 3 Hitung kadar transpirasi dalam penyiasatan ini. 9. Tiga orang murid, Badrul, Azizah dan Murad menjalankan satu aktiviti kecergasan untuk mengkaji kesihatan jantung mereka. Jadual 3 menunjukkan kadar denyutan nadi untuk mereka bertiga sebelum dan selepas aktiviti kecergasan tersebut. Jadual 3Keadaan Kadar denyutan nadi (bilangan nadi per minit) bagi Badrul Azizah MuradSebelum aktiviti 63 7065Sebaik sahaja selepas aktiviti 130 959415 minit selepas aktiviti 75 7175(a) Namakan murid yang paling berisiko menghidap penyakit jantung. Jelaskan jawapan anda. (b) Namakan murid yang mempunyai jantung yang paling sihat. Jelaskan jawapan anda. FokusKBATBab 3: Pengangkutan

p. 130

10. Semua ahli Kelab Sains sekolah anda telah bersetuju untuk menjalankan satu projek tanaman herba di sekolah. Herba yang hendak ditanam ini akan tumbuh dengan subur apabila kadar transpirasi adalah sederhana dan pendedahan kepada cahaya matahari yang mencukupi untuk menjalankan fotosintesis. Rajah 4 menunjukkan tiga kawasan, iaitu: • kawasan A di dalam bilik makmal yang gelap• kawasan B di bawah bumbung yang redup dalam kawasan yang cerah• kawasan C di padang sekolah yang panas di bawah MatahariBumbung zinkACB Rajah 4(a) Berdasarkan Rajah 4, kawasan yang manakah paling sesuai untuk dijadikan tapak projek tersebut? Terangkan jawapan anda. (b) Bina sebuah model yang paling sesuai untuk menjayakan projek ini. Model tersebut merupakan sebuah rumah kaca atau rumah hijau di mana kelembapan udara dan keamatan cahaya boleh dikawal. Binaan moyang berikut: Sekaki payung yang lut sinarBekas dan segulung tisuAirSekaki120

p. 131

Penerokaan Unsurdalam Alam2TEMAHIDROGEN1.0079LITIUMBERILIUMMAGNESIUMKALSIUMSKANDIUMZIRKONIUMTITANIUM VANADIUMNIOBIUMTANTALUMDUBNIUMKROMIUMMOLIBDENUMTIUNGSTENSIBORGIUMMANGANTEKNETIUMRENIUMBOHRIUMFERUMRUTENIUMOSMIUMHASIUMKOBALTRODIUMIRIDIUMMEIMERIUMPALADIUMPLATINUMDARMSTADTIUMKUPRUMARGENTUMAURUMUNUNUNIUMZINKBORONALUMINIUMGALIUMINDIUMTALIUMUNUNTRIUMKARBONSILIKONGERMANIUMSTANUMPLUMBUMNITROGENFOSFORUSARSENIKANTIMONIBISMUTOKSIGENSULFURSELENIUMTELURIUMPOLONIUMFLUORINKLORINBROMINIODINASTATINHELIUMNEONARGONKRIPTONXENONRADONKADMIUMMERKURIUNUNBIUMHAFNIUMRUTERFORDIUMSTRONTIUMYTRIUMNATRIUMKALIUMRUBIDIUMSESIUMFRANSIUMNIKELAKTINIUMTORIUM PROTAKTINIUMURANIUM NEPTUNIUM PLUTONIUM AMERISIUM KURIUMBERKELIUMKALIFOMIUM EINSTEINIUM FERMIUMMENDELEVIUM NOBELIUMLAWRENSIUMLANTANUMSERIUMPRASEODIMIUMNEODIMIUMPROMETIUMSAMARIUMEUROPIUM GADOLIMIUM TERBIUMDISPROSIUM HOLMIUMERBIUMTULIUMYTERBIUMLUTETIUMNUNUNIUMMUNUNTRIUMPLUMBUMBISMUTPOLONIUMASTATINIPTONXENONRADONUNUNBIUMNIUMURANIUMNEPTUNIUMPLUTONIUMAMERISIUMKURIUMBERKELIUMKALIFOMIUMEINSSAMARIUMEUROPIUMGADOLIMIUMTERBIUMDISPROSIUMHOLMIUMERBIUMTULIUMYTERBIUMLUTETIUMVANADIUMNIOBIUMKROMIUMMOLIBDENUMMANGANTEKNETIUMFERUMRUTENIUMKOBALTRODIUMPALADIUMKUPRUMARGENTUMZINKBORONALUMINIUMGALIUMINDIUMKARBONSILIKONGERMANIUMSTANUMNITROGENFOSFORUSARSENIKANTIMONIOKSIGENSULFURSELENIUMTFLUORINKLORINBROMINKADMIUMNIKELTELURIUMIODINPada akhir abad ke-17, bilangan logam yang disenaraikan dalam siri kereaktifan logam hanya berjumlah dua belas! Mengapa? Apakah perubahan dalam siri kereaktifan logam yang anda jangkakan akan berlaku pada masa hadapan?Pembakaran bunga api yang berwarna-warni merupakan satu daripada aplikasi termokimia. Adakah tindak balas kimia pembakaran bunga api membebas atau menyerap haba? Apakah kegunaan haba dalam pembakaran bunga api?EINSTEINIUMFERMIUMMENDELEVIUMNOBELIUMLAWRENSIUM121

p. 132

1Kereaktifan Logam4BabBabApakah mineral? Apakah kegunaan mineral dalam kehidupan harian? Apakah siri kereaktifan logam? Bagaimanakah proses pengekstrakan timah di Malaysia dijalankan?Kepelbagaian mineralSiri kereaktifan logamPengekstrakan logam daripada bijihnyaMarilah kita mengkaji122

p. 133

MineralSebatian semula jadiUnsurKerak BumiSiri kereaktifan logamTindak balas pemanasanPengekstrakan logamIsu perlombonganSifat fizikSifat kimiaRelau bagasSangaKata KunciGaleri SainsMengikut rekod yang sedia ada, logam yang pertama digunakan oleh manusia ialah emas. Emas ditemukan dalam bentuk mineral unsur di dalam gua di Sepanyol pada abad 40 000 SM. Oleh sebab kepentingan kepelbagaian logam digunakan dalam kehidupan harian, ahli sains telah membina siri kereaktifan logam untuk memahami susunan logam mengikut kereaktifannya terhadap oksigen seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah. Berdasarkan siri kereaktifan logam ini, kita dapat menentukan ciri logam seperti tindak balas logam dengan oksigen, asid atau air. Kita juga dapat memahami bagaimana pengekstrakan logam daripada bijihnya dapat dilakukan.Isu perlombongan logam juga boleh diketengahkan bagi meningkatkan kesedaran tentang kepentingan pengurusan dan pembangunan alamsecara lestari.KKaliumNaNatriumCaKalsiumMgMagnesiumAlAluminiumCKarbonZnZinkFeFerumSnTimahPbPlumbumHHidrogenCuKuprumHgMerkuriAgArgentumAuEmasKereaktifan logam terhadapoksigenbertambah123

p. 134

LIM XUAN YUNApakah namabatuan yangberlainan ini?4.1Kepelbagaian MineralPerhatikan Gambar foto 4.1. Gambar foto ini menunjukkan pelbagai jenis batuan yang ditemukan dalam kerak Bumi. Setiap jenis batuan ini berbeza daripada segi warna, struktur, bentuk dan tekstur kerana batuan ini mengandungi mineral yang berlainan.Gambar foto 4.1 Pelbagai jenis batuan yang ditemukan dalam kerak Bumi Cubalah anda teka, berapa banyak mineral yang wujud di Bumi ini! Kemudian, bandingkan tekaan anda dengan bilangan mineral yang disenaraikan dalam laman sesawang yang berikut:http://links.andl17.com/BT_Sains_124 dan klik “Recent new minerals”Adakah tekaan anda hampir atau jauh daripada bilangan mineral yang disenaraikan oleh International Mineralogical Association, IMA?Mineralogi atau kajian mineral merupakan suatu bidang sains yang aktif kerana bilangan mineral dan ciri mineral semakin bertambah.Tidak lama lagi, semua kereta yang menggunakan petrol atau diesel akan digantikan dengan kereta elektrik. Hal ini dapat direalisasikan dengan penemuan dua mineral yang dapat menghasilkan bateri yang tahan lebih lama. Dua mineral tersebut ialah litium dan kobalt.1244.1.1

p. 135

Kepelbagaian Bentuk Mineral dalam Kerak BumiMineral ialah unsur atau sebatian pepejal yang wujud secara semula jadi dengan struktur hablur dan komposisi kimia yang tertentu. Pelbagai mineral terkandung dalam batuan yang ditemukan dalam kerak Bumi. Mineral yang dapat ditemukan dalam kerak Bumi terdiri daripada yang berikut:Gambar foto 4.3 Bauksit, hematit, galena dan kasiteritNama biasa dan nama saintifik bagi sebatian semula jadi dan gabungan unsurnya adalah seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 4.1.Jadual 4.1 Sebatian semula jadi dan unsurnyaNama biasaNama saintifi kGabungan unsurHematitFerum(III) oksida Ferum, oksigenKasiteritStanum(IV) oksidaStanum, oksigen KuarzaSilikon dioksidaSilikon, oksigen Bauksit (bijih aluminium)Aluminium oksida Aluminium, oksigenGalena (bijih plumbum) Plumbum(II) sulfi daPlumbum, sulfurPirit Ferum sulfi daFerum, sulfurKalsitKalsium karbonatKalsium, karbon, oksigenSebatian seperti bauksit, hematit, galena dan kasiteritGambar foto 4.2 Emas, berlian dan perakAUnsur seperti emas, berlian dan perakBEmas Bauksit Hematit Galena KasiteritBerlianPerak4.1.1Bab 4: Kereaktifan Logam125

p. 136

Aktiviti4.1Aktiviti inkuiriBatu kapur merupakan suatu mineral yang mempunyai banyak kegunaan dalam kehidupan harian seperti membuat jalan, permukaan meja, bangunan dan sebagainya. Adakah batu kapur merupakan sebatian semula jadi yang terdiri daripada gabungan beberapa unsur? Mari kita temukan jawapannya dengan menjalankan Aktiviti 4.1. Kemudian, jalankan Aktiviti 4.2 untuk membuat persembahan multimedia tentang contoh ciri mineral semula jadi dan kegunaannya dalam kehidupan harian.CabaranMINDASebatian seperti yang ditunjukkan dalam gambar foto ini mempunyai nama biasa, iaitu bauksit atau bijih aluminium dan nama saintifiknya aluminium oksida. Siapakah yang lazimnya menggunakan nama biasa dan nama saintifik bagi sebatian ini?Sebatian semula jadi ialah gabungan beberapa unsurTujuan: Menunjukkan bahawa sebatian semula jadi ialah gabungan beberapa unsurBahanSerbuk kalsium karbonat, air kapur dan asid hidroklorik cairRadasTabung didih berlabel P, tabung didih berlabel Q, spatula, tabung uji, penunu Bunsen, penyumbat getah dengan tiub penghantar, corong turas dan kaki retortArahan 1. Masukkan satu spatula kalsium karbonat ke dalam tabung didih P dan tabung didih Q. 2. Tuangkan 10 ml asid hidroklorik cair ke dalam tabung didih P. 3. Sediakan susunan radas untuk menguji sifat gas yang dibebaskan dengan melalukannya ke dalam air kapur seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.1.Gambar foto 4.4 Kuari batu kapur Sebatian Semula Jadi ialah Gabungan Beberapa UnsurKalsium silikat merupakan sebatian semula jadi yang boleh digunakan sebagai bahan tambahan dalam makanan manusia.1264.1.2

p. 137

4. Perhati dan rekodkan dalam jadual perubahan pada air kapur, jika ada. 5. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.2. Panaskan kalsium karbonat di dalam tabung didih Q itu dengan kuat sehingga gas dibebaskan. 6. Perhati dan rekodkan dalam jadual perubahan pada air kapur, jika ada. PemerhatianTindakan pada kalsium karbonatKeadaan air kapur sebelum gas yang dibebaskan melaluinyaKeadaan air kapur selepas gas yang dibebaskan melaluinyaKalsium karbonat dicampur dengan asid hidroklorik cairKalsium karbonat dipanaskan Soalan 1. Nyatakan gas yang diuji dengan menggunakan air kapur. 2. Bagaimanakah ujian gas tersebut dijalankan? Terangkan. 3. Nyatakan gas yang dibebaskan apabila kalsium karbonat:(a) bertindak balas dengan asid hidroklorik cair(b) dipanaskan dengan kuat 4. Lengkapkan persamaan dalam perkataan bagi setiap tindak balas di soalan 3. (a) Kalsium karbonat + asid hidroklorik + + (b) Kalsium karbonat + 5. Nyatakan tiga unsur yang bergabung dalam kalsium karbonat. dipanaskanRajah 4.1 Susunan radas untuk menguji gas yang dibebaskanRajah 4.2 Susunan radas untuk pemanasan kalsium karbonatJangan halakan mulut tabung didih yang sedang dipanaskan ke arah diri sendiri atau orang lain.Berjaga-jagaLangkahKalsium karbonatdan asidhidroklorik cairTabung didih PTabung didih QPanaskanKalsium karbonatAir kapurKaki retortKaki retortAir kapurTabung ujiTabung ujiBab 4: Kereaktifan Logam4.1.2127

p. 138

Aktiviti4.2PAK-21• Aktiviti penggunaan teknologiPraktis Formatif4.1Membuat persembahan multimedia tentang contoh ciri mineral semula jadi dan kegunaannya dalam kehidupan harian Arahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Cari dan bincangkan maklumat tentang contoh ciri mineral semula jadi dan kegunaannya dalam kehidupan harian. Kemudian, maklumat tersebut dijadualkan seperti yang berikut:Mineral semula jadi Sifat fizik Sifat kimiaKegunaan dalam kehidupan harian 3. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas. 1. Apakah mineral?2. Nyatakan satu contoh mineral yang berbentuk:(a) unsur(b) sebatian semula jadi3. Nyatakan dua contoh mineral, sifat kimia atau sifat fizik mineral dan kegunaannya dalam kehidupan harian. Kalsium karbonat merupakan satu sebatian semula jadi yang wujud dalam pelbagai bentuk, warna dan tekstur seperti kalsit, batu kapur, marmar, kapur, terumbu karang dan cangkerang haiwan laut.Batu kapurBkMarmarKapurKalsit1284.1.3

p. 139

(a) Magnesium terbakar di udara(b) Besi terdedah kepada udaraBanding dan bezakan tindak balas logam dengan oksigen dalam udara seperti yang ditunjukkandalam Gambar foto 4.5.4.2Siri Kereaktifan LogamDalam tindak balas yang cergasantara logam yang lebih reaktif seperti magnesium dengan oksigen, nyalaan yang terang diperhatikan seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 4.5 (a).Gambar foto 4.5 Tindak balas antara logam dengan oksigenAdakah kecergasan tindak balas logam yang berlainan seperti magnesium dan besi dengan oksigen sama atau berbeza?Membina Siri Kereaktifan LogamLogam yang berlainan mempunyai kereaktifan yang berbeza terhadap oksigen. Logam yang lebih reaktif terhadap oksigen bertindak balas dengan lebih cergas dengan oksigen. Siri kereaktifan logam merupakan satu senarai logam yang disusun berdasarkan kereaktifannya terhadap oksigen seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.3.Kereaktifan logam terhadap oksigen semakin bertambahAuAgHgCuPbSnFeZnAlMgCaNaKRajah 4.3 Siri kereaktifan logam terhadap oksigenMari jalankan Aktiviti 4.3 untuk membanding dan membezakan kereaktifan beberapa logam yang berlainan terhadap oksigen. Dalam tindak balas yang kurang cergasantara logam yang kurang reaktif seperti besi dengan oksigen, hanya baraan atau perubahan warna yang berlaku secara perlahan-lahan dapat diperhatikan seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 4.5 (b).Bab 4: Kereaktifan Logam4.2.1129

p. 140

Aktiviti4.3Aktiviti inkuiriSerbuk logamPanaskanPanaskanPiring porselinWul kacaHablur kalium manganat(VII) Berjaga-jagaLangkah• Gentian wul kaca adalah sangat berbahaya. Gunakan forseps untuk mengendalikannya. Pastikan anda memakai cermin mata keselamatan dan menutup mulut serta hidung semasa mengendalikan wul kaca. Jangan biarkan wul kaca masuk ke dalam badan. Basuh tangan anda selepas mengendalikan wul kaca.• Hablur kalium manganat(VII) dan serbuk logam boleh meletup sekiranya tercampur semasa pemanasan. Pastikan kedua-dua bahan ini sentiasa terasing.• Pastikan anda memakai cermin mata keselamatan dan jangan melihat secara terus nyalaan atau bunga api yang dihasilkan oleh pemanasan serbuk logam dengan oksigen.• Gunakan kuantiti serbuk logam yang sedikit sahaja.Kereaktifan beberapa logam terhadap oksigenTujuan: Mengkaji tindak balas pemanasan logam seperti magnesium, aluminium, zink, ferum dan plumbum dengan oksigen BahanHablur kalium manganat(VII), serbuk magnesium, aluminium, zink, ferum, plumbum dan wul kaca RadasTabung didih, kaki retort dengan pengapit, piring porselin, spatula dan penunu BunsenArahan 1. Masukkan satu spatula hablur kalium manganat(VII) ke dalam sebuah tabung didih yang kering. Gunakan sedikit wul kaca untuk menahannya daripada terkeluar seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.4. Rajah 4.4 2. Apitkan tabung didih secara mengufuk dengan menggunakan pengapit pada kaki retort seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.4. 3. Letakkan satu spatula serbuk magnesium di atas sekeping piring porselin yang kecil. Masukkan piring porselin yang berisi serbuk magnesium ini ke dalam tabung didih yang telah diapitkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.4.Tindak balas antara logam dengan oksigen1304.2.1

p. 141

4. Panaskan serbuk magnesium dengan kuat. Kemudian, panaskan hablur kalium manganat(VII). 5. Perhatikan kecergasan tindak balas yang berlaku. 6. Catatkan pemerhatian anda dalam jadual. Rakamkan gambar video dan/atau ambil gambar foto tindak balas yang berlaku. 7. Ulang langkah 1 hingga 6 dengan menggunakan serbuk logam yang disenaraikan dalam jadual yang berikut:PemerhatianLogamKecergasan tindak balas dengan oksigenTandakan ( ) jika berlaku dan ( × ) jika tidak berlakuLogam bernyala dengan amat cepat dan terang Logam bernyala dengan cepat danterang Logam bernyala dengan perlahanLogam membaradengan terangLogam membara dengan malapMagnesiumAluminiumZinkFerumPlumbumSoalan 1. Lengkapkan persamaan perkataan bagi tindak balas setiap logam dengan oksigen. (a) Magnesium + oksigen (b) Aluminium + oksigen (c) Zink + oksigen (d) Ferum + oksigen (e) Plumbum + oksigen 2. Nyatakan hubung kait antara kecergasan tindak balas dengan kereaktifan logam terhadap oksigen. 3. Berdasarkan keputusan daripada aktiviti ini, lengkapkan urutan yang berikut untuk menunjukkan susunan logam mengikut kereaktifan yang semakin berkurang terhadap oksigen. Bab 4: Kereaktifan Logam4.2.1131

p. 142

Aktiviti4.4Aktiviti inkuiriKedudukan karbon dalam siri kereaktifan logam Tujuan: Menentukan kedudukan karbon dalam siri kereaktifan logam melalui pemanasan bahan yang berikut: (a) Zink oksida dengan karbon (b) Aluminium oksida dengan karbon (c) Plumbum(II) oksida dengan karbonBahanSerbuk karbon, zink oksida, aluminium oksida dan plumbum(II) oksidaRadasMangkuk pijar, spatula, penunu Bunsen, segi tiga tanah liat dan tungku kaki tigaArahanA Demonstrasi oleh guruPerhatikan guru membuat demonstrasi dalam langkah 1 hingga langkah 4 yang berikut dengan berhati-hati. 1. Masukkan satu spatula serbuk karbon dan satu spatula serbuk zink oksida ke dalam sebuah mangkuk pijar yang kering. Campuran serbuk itu digaul dengan sekata di dalam mangkuk pijar tersebut. 2. Letakkan mangkuk pijar itu di atas segi tiga tanah liat pada tungku kaki tiga seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.5. Segi tiga tanah liatMangkuk pijarPanaskanCampuran karbon dan oksida logam Rajah 4.5Kedudukan Karbon dalam Siri Kereaktifan LogamKedudukan sesuatu logam dalam siri kereaktifan logam bergantung pada kecergasan logam tersebut apabila bertindak balas dengan oksigen. Bolehkah kedudukan bukan logam seperti karbon dan hidrogen dalam siri kereaktifan logam ditentukan mengikut kecergasan karbon dan hidrogen dengan oksigen? Mari jalankan Aktiviti 4.4 untuk menentukan kedudukan karbon dalam siri kereaktifan logam. CabaranMINDATuliskan persamaan perkataan bagi tindak balas antara: • karbon dengan oksigen• hidrogen dengan oksigenKedudukan karbon dalam siri kereaktifan logam1324.2.2

p. 143

3. Panaskan campuran di dalam mangkuk pijar dengan kuat. 4. Perhatikan perubahan pada serbuk yang berlaku di dalam mangkuk pijar itu. Rekodkan pemerhatian anda dalam jadual. B Aktiviti murid Ulang langkah 1 hingga 4 dengan menggantikan zink oksida kepada aluminium oksida dan plumbum(II) oksida. Pemerhatian CampuranPemerhatianKereaktifan karbonZink oksida dan karbon Aluminium oksida dan karbon Plumbum(II) oksida dan karbonSoalan 1. Lengkapkan persamaan perkataan bagi setiap tindak balas oksida logam dengan karbon, sekiranya ada. (a) Zink oksida + karbon (b) Aluminium oksida + karbon (c) Plumbum(II) oksida + karbon 2. Nyatakan logam yang kurang reaktif daripada karbon. Terangkan jawapan anda. 3. Berdasarkan keputusan daripada aktiviti ini, lengkapkan urutan yang berikut untuk menunjukkan susunan unsur mengikut kereaktifan yang semakin bertambah terhadap oksigen.Kereaktifan bertambah 4. Berikan satu aplikasi kedudukan karbon dalam siri kereaktifan logam bagi kegunaan perindustrian. Terangkan jawapan anda. 5. Gariskan jawapan yang betul bagi pernyataan yang berikut:(a) Jika karbon boleh menyingkirkan oksigen daripada oksida logam, ini bermakna karbon adalah (lebih/kurang) reaktif daripada logam tersebut.(b) Jika karbon tidak boleh menyingkirkan oksigen daripada oksida logam, ini bermakna karbon adalah (lebih/kurang) reaktif daripada logam tersebut. Bab 4: Kereaktifan Logam4.2.2133

p. 144

Kalsium klorida kontangTiub-UGas hidrogen Gas hidrogenkeringCorong tiselAsid sulfurik cair +larutan kuprum(II)sulfatZinkPanaskanTiub pembakaranOksida logam di ataspiring porselinPembakaran gashidrogen berlebihanCampuranPemerhatianInferensHidrogen dan aluminium oksidaAluminium oksida tidak berbara. Aluminium oksida berwarna putih.Hidrogen tidak menurunkan aluminium oksida. Hidrogen dan zink oksidaZink oksida tidak berbara. Zink oksida berubah menjadi kuning semasa panas dan putih semasa sejuk. Hidrogen tidak menurunkan zink oksida.Hidrogen danferum(III) oksidaFerum(III) oksida terbakar dengan terang. Serbuk perang kemerahan berubah menjadi kelabu berkilat.Logam ferum dihasilkan. Hidrogen menurunkan ferum(III) oksida kepada ferum. Hidrogen dan plumbum(II) oksida Plumbum(II) oksida terbakar dengan terang. Serbuk kuning berubah menjadi kelabu berkilat. Logam plumbum dihasilkan. Hidrogen menurunkan plumbum(II) oksida kepada plumbum. Hidrogen dan kuprum(II) oksidaKuprum(II) oksida terbakar dengan sangat terang. Serbuk hitam berubah menjadi perang. Logam kuprum dihasilkan. Hidrogen menurunkan kuprum(II) oksida kepada kuprum. Kedudukan Hidrogen dalam Siri Kereaktifan LogamKedudukan hidrogen dalam siri kereaktifan logam boleh ditentukan melalui interpretasi data berdasarkan Rajah 4.6 dan Jadual 4.2. Rajah 4.6 menunjukkan susunan radas yang digunakan untuk menentukan kedudukan hidrogen dalam siri kereaktifan logam. Rajah 4.6 Radas untuk menentukan kedudukan hidrogen dalam siri kereaktifan logam Jadual 4.2 pula menunjukkan hasil kajian dalam aktiviti untuk menentukan kedudukan hidrogen dalam siri kereaktifan logam yang dijalankan oleh ahli kimia. Jadual 4.2 Hasil kajian dalam aktiviti untuk menentukan kedudukan hidrogen dalam siri kereaktifan logam Berdasarkan keputusan yang diberikan dalam Jadual 4.2, (a) Gariskan jawapan yang betul tentang kereaktifan hidrogen.(i) Hidrogen (kurang/lebih) reaktif daripada aluminium. (ii) Hidrogen (kurang/lebih) reaktif daripada zink. 1344.2.2

p. 145

KKaliumNaNatriumCaKalsiumMgMagnesiumAlAluminiumCKarbonZnZinkHHidrogenFeFerumSnTimahPbPlumbumCuKuprumHgMerkuriAgArgentumAuEmasKereaktifan logamterhadapoksigenbertambahSiri Kereaktifan Logam(iii) Hidrogen (kurang/lebih)reaktif daripada ferum. (iv) Hidrogen (kurang/lebih) reaktif daripada kuprum. (v) Hidrogen (kurang/lebih) reaktif daripada plumbum.(b) Nyatakan logam yang lebih reaktif daripada hidrogen. (c) Nyatakan logam yang kurang reaktif daripada hidrogen. Kesimpulan Kedudukan Karbon dan Hidrogen dalam Siri Kereaktifan LogamDalam Aktiviti 4.3, anda telah menyusun logam mengikut kereaktifannya terhadap oksigen. Susunan yang anda telah buat itu adalah sebahagian daripada siri kereaktifan logam. Dalam Aktiviti 4.4 dan interpretasi data dalam Jadual 4.2, anda menentukan kedudukan karbon dan hidrogen dalam siri kereaktifan logam. Walaupun siri kereaktifan logam ialah susunan logam mengikut kereaktifannya terhadap oksigen, kedudukan bukan logam seperti karbon dan hidrogen juga ditunjukkan dalam siri kereaktifan logam seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.7. Rajah 4.7 Siri kereaktifan logam terhadap oksigen Bateri litium akan meletup apabila dipanaskan. Oleh sebab itu, penumpang tidak dibenarkan untuk menyimpan bateri litium di dalam beg bagasi di dalam kabin kapal terbang.Arang batu merupakan satu daripada mineral yang ditemukan di Malaysia. Hampir 80% arang batu ini ditemukan di Sarawak, 19% di Sabah dan 1% di Semenanjung Malaysia. Kawasan simpanan arang batu yang paling besar terletak di Merit Pila, Sarawak.Bab 4: Kereaktifan Logam4.2.2135

p. 146

Praktis Formatif4.21. Apakah siri kereaktifan logam? 2. Rajah 1 menunjukkan tindak balas antara logam X dengan oksigen dalam udara. Rajah 1(a) Adakah logam X reaktif terhadap oksigen? Terangkan jawapan anda.(b) Logam Y hanya membara dengan terang apabila bertindak balas dengan oksigen. Adakah logam Y lebih atau kurang reaktif daripada logam X? (c) Jika logam Z tidak bertindak balas dengan oksigen, susunkan logam X, Y dan Z dalam siri kereaktifan logam berdasarkan tindak balas tersebut.3. Gariskan jawapan yang betul tentang siri kereaktifan logam. (a) Logam disusun dalam siri kereaktifan logam berdasarkan tindak balas logam terhadap (karbon/oksigen). (b) Logam yang paling reaktif dalam siri kereaktifan logam ialah (kalsium/kalium). (c) Siri kereaktifan logam diaplikasikan dalam (peleburan/pengekstrakan) logam daripada bijihnya.4. (a) Nyatakan logam yang paling reaktif dalam siri kereaktifan logam. (b) Nyatakan logam yang paling tidak reaktif dalam siri kereaktifan logam. 5. (a) Nyatakan dua unsur bukan logam yang dimasukkan ke dalam siri kereaktifan logam. (b) Mengapakah dua unsur bukan logam ini dimasukkan ke dalam siri kereaktifan logam? Kereaktifan logam terhadapoksigen berkurang136

p. 147

KNaCaMgAlCZnHFeSnPbCuHgAgAuKaliumNatriumKalsiumMagnesiumAluminiumKarbonZinkHidrogenFerumTimahPlumbumKuprumMerkuriArgentumEmasBagi logam yang lebihtinggi daripada karbondalam siri kereaktifanlogam, pengekstrakanlogam daripada sebatianlogam tersebut adalah melalui elektrolisis.Pengekstrakan melaluipenurunan oksida logamoleh karbon.Siri Kereaktifan LogamBagi logam yang lebihrendah daripada karbondalam siri kereaktifan logam, pengekstrakanlogam daripada bijihlogam tersebut adalahmelalui penurunan oksida logam tersebutdengan karbon.Wujud dalam bentuk unsur dalam kerak Bumi.Pengekstrakan logam dilakukan melalui pemanasan terus sebatian logam tersebut.Pengekstrakan melaluielektrolisis sebatian logamdalam keadaan lebur.Pengekstrakan LogamPengekstrakan logam ialah proses untuk memperoleh sesuatu logam daripada bijihnya. Perhatikan hubung kait antara kedudukan karbon dan hidrogen dalam siri kereaktifan logam dengan kaedah yang digunakan untuk mengekstrakkan logam daripada bijihnya seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.8. 4.3Pengekstrakan Logam daripada BijihnyaRajah 4.8 Siri kereaktifan logam dan cara pengekstrakan logam daripada bijihnyaPengekstrakan besi daripada bijihnya oleh syarikat tempatan di Malaysia. http://links.andl17.com/BT_Sains_137_2MalaysiakuMBab 4: Kereaktifan Logam4.3.1137

p. 148

Relau bagasSanga dikeluarkanLeburan logam dikeluarkanSemburan udara yang sangatpanas dipamkan ke dalamrelau bagas melalui bahagianbawah relau bagas.2Campuran bijih besi
BUBV
PLTJEB
CFTJ
ZBOH
dipekatkan, arang kok dan batu kapurdimasukkan ke dalam relau bagas melalui bahagian atas relau bagas.1Rajah 4.9 Pengekstrakan besi di dalam relau bagasProses Pengekstrakan BesiPengekstrakan logam besi daripada bijihnya dilakukan di dalam relau bagas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.9. 1384.3.1

p. 149

3Tindak balas yang berlaku di dalam relau bagas pada suhu yang tinggi.Penghasilan ferumt

"SBOH
LPL
BUBV
LBSCPO
CFSUJOEBL
CBMBT
EFOHBO
PLTJHFO
EBMBN
VEBSB
QBOBT
VOUVLNFOHIBTJMLBO
LBSCPO
EJPLTJEB
EBO
IBCBKarbon + oksigen karbon dioksidat

,BSCPO
EJPLTJEB
ZBOH
UFSIBTJM
CFSUJOEBL
CBMBT
EFOHBO
BSBOH
LPL
QBOBT
ZBOH
TFMFCJIOZBVOUVL
NFNCFOUVL
LBSCPO
NPOPLTJEB
ZBOH
NFSVQBLBO
BHFO
QFOVSVOBO
ZBOH
LVBUKarbon dioksida + karbon karbon monoksidat

,BSCPO
NPOPLTJEB
EBO
LBSCPO
NFOVSVOLBO
PLTJEB
CFTJ
LFQBEB
CFTJFerum(III) oksida + karbon ferum + karbon dioksida Ferum(III) oksida + karbon monoksida ferum + karbon dioksida Ferum(II) oksida + karbon ferum + karbon dioksida Ferum(II) oksida + karbon monoksida ferum + karbon dioksidaPenghasilan sangat

#BUV
LBQVS
BUBV
LBMTJVN
LBSCPOBU
UFSVSBJ
VOUVL
NFNCFOUVL
LBMTJVN
PLTJEB
EBOLBSCPO
EJPLTJEBKalsium karbonat kalsium oksida + karbon dioksidat

,BMTJVN
PLTJEB
CFSUJOEBL
CBMBT
EFOHBO
CFOEBTJOH
TFQFSUJ
QBTJS
BUBV
TJMJLPO
EJPLTJEBdalam bijih besi untuk membentuk sanga atau kalsium silikat.Kalsium oksida + silikon dioksida kalsium silikat4Pada suhu yang tinggi di dalam relau bagas,t

ferum yang dihasilkan akan melebur. Leburan ferum ini mengalir ke bahagian bawahrelau. Dari semasa ke semasa, leburan ferum dituang keluar ke dalam acuan dandibiarkan menyejuk dan membeku. Leburan ferum yang membeku ini dikenali sebagaibesi tuangan.t

sanga yang dihasilkan akan melebur. Leburan sanga ini juga mengalir ke bahagian bawahrelau. Oleh sebab leburan sanga adalah kurang tumpat daripada leburan ferum, sangaterapung di atas leburan ferum. Dari semasa ke semasa, leburan sanga dikeluarkan dandigunakan untuk membuat tapak bangunan dan jalan.Bab 4: Kereaktifan Logam4.3.1139

p. 150

Aktiviti4.5PAK-21• KMK• Aktiviti penggunaan teknologiIsuperlombongandi MalaysiaPenggunaantenaga elektrikyang banyakPencemaran udaraakibat pembakaranbahan apiPencemaran bunyioleh jenteraperlombonganPencemaran airakibat pencucian bijihHakisan tanahakibat penggalianbijihPemusnahanhabitat akibatpembinaan lombongPencemaran udaraoleh gas yang dihasilkan dari relau bagasIsu Perlombongan di MalaysiaIsu perlombongan di Malaysia dan impak kepada hidupan dalam konteks tempatan atau global adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.10. Membuat persembahan multimedia yang menerangkan bagaimana pengekstrakan logam dilakukan berdasarkan proses pengekstrakan besi dan timah di Malaysia Arahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan bahan daripada pelbagai media tentang bagaimana logam diekstrak dalam sektor perlombongan di Malaysia. 3. Contoh laman sesawang yang boleh dirujuk adalah seperti yang berikut: 4. Bincangkan proses pengekstrakan besi dan timah daripada bijih logam tersebut. 5. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda dengan menggunakan persembahan multimedia seperti MS PowerPoint. • Sumber mineral di Malaysiahttp://links.andl17.com/BT_Sains_140• Proses pengekstrakan timah di Malaysiahttp://links.andl17. com/BT_Sains_140_2Rajah 4.10 Isu perlombongan di Malaysia dan impaknya Mari jalankan Aktiviti 4.6 untuk menyelesaikan masalah isu perlombongan di Malaysia seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.10.1404.3.2

p. 151

Aktiviti4.6PAK-21• KMK• Aktiviti perbincangan/projekPraktis Formatif4.3Menyelesaikan masalah isu perlombongan di MalaysiaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat tentang isu perlombongan yang tidak dirancang dengan baik di Malaysia dan impaknya kepada hidupan dalam konteks tempatan atau global. 3. Contoh laman sesawang yang boleh dirujuk adalah seperti yang berikut: 4. Bahaskan maklumat yang telah dikumpulkan. 5. Janakan idea untuk menyelesaikan masalah kesan buruk daripada aktiviti perlombongan yang tidak dirancang dengan baik kepada semua hidupan di Bumi. 6. Sediakan poster atau galeri susur minda tentang bagaimana usaha dilakukan untuk memulihara kawasan perlombongan ke arah pembangunan yang lestari. 7. Pamerkan tiga poster atau galeri susur minda terbaik pada papan kenyataan sains di dalam kelas atau makmal sains anda. • Kementerian Sumber Manusia http://links.andl17.com/BT_Sains_141_1• Impak perlombongan bauksit di Kuantan, Pahang. http://links.andl17.com/BT_Sains_141_21. Nyatakan kaedah pengekstrakan logam daripada bijih atau oksida logam yang berikut:(a) Aluminium oksida (b) Bijih besi2. Rajah 1 menunjukkan relau bagas yang digunakan untuk mengekstrak ferum.(a) Nyatakan satu contoh logam selain ferum yang diekstrakkan dengan menggunakan relau bagas. (b) Nyatakan bahan yang dimasukkan ke dalam relau bagas melalui bahagian yang berlabel: (i) P (ii) Q(c) Namakan bahan yang dialirkan keluar dari relau bagas melalui bahagian yang berlabel: (i) R (ii) S3. Nyatakan satu kesan buruk daripada aktiviti perlombongan yang tidak dirancang dan cara untuk menyelesaikan kesan buruk tersebut dalam konteks yang berikut:(a) Konteks tempatan (b) Konteks globalRajah 1PQRSBab 4: Kereaktifan Logam4.3.2141

p. 152

RumusanKepelbagaian mineral dalam kerak BumiMineral unsurMineral sebatianBukan logamSiri kereaktifan logamOksida logamBerlian, grafitKecergasan tindak balas logam terhadap oksigenDiekstrak daripada bijihlogam oleh agen penurunankarbon dalam relau bagasMeneutralkan tanah yang berasid, membuat kaca, membina tapak bangunan, membuat barang kegunaan harianKesan dan impak yang burukHidupanDiselesaikan denganaplikasi idea dan cara yang kreatif dan inovatifPerlombongancontohnyacontohnyadikelaskandalamberdasarkandigunakan dalam kehidupan harian untukr
#BVLTJU
CJKJI
BMVNJOJVN
r
(BMFOB
CJKJI
QMVNCVN
r
)FNBUJU
CJKJI
GFSVN
r
,BTJUFSJU
CJKJI
UJNBI
contohnyasepertisepertiterdiri daripadadiekstrak dalam sektoryang tidak dirancang dengan baik akan memberikankepadayang perluLogamEmas, perak142

p. 153

Refleksi KendiriPraktis Sumatif4Jawab soalan yang berikut: 1. Berikut adalah antara mineral yang dapat ditemukan dalam kerak Bumi. (a) Kelaskan mineral di atas kepada dua kumpulan, iaitu unsur dan sebatian.Selepas mempelajari bab ini, anda dapat:4.1 Kepelbagaian Mineral Menjelaskan dengan contoh kepelbagaian bentuk mineral dalam kerak Bumi. Mengenal pasti unsur yang terdapat dalam sebatian semula jadi. Menjelaskan dengan contoh ciri mineral semula jadi dengan kegunaan dalam kehidupan harian.4.2 Siri Kereaktifan Logam Membina siri kereaktifan logam berdasarkan tindak balas logam terhadap oksigen serta menulis persamaan perkataan bagi tindak balas tersebut. Menentukan kedudukan karbon dan hidrogen dalam siri kereaktifan logam.4.3 Pengekstrakan Logam daripada Bijihnya Berkomunikasi dengan melukis pengekstrakan logam daripada bijihnya. Menjanakan idea untuk menyelesaikan masalah kesan buruk daripada aktiviti perlombongan yang tidak dirancang dengan baik kepada semua hidupan di Bumi.UnsurSebatianMineral dalam kerak Bumi Ferum Kuarza Perak Bauksit Kalium Galena Timah Hematit Kapur BerlianBab 4: Kereaktifan Logam143

p. 154

(b) Berikan satu contoh bijih logam dan namakan unsur yang bergabung dalam bijih logam tersebut. 2. Rajah 1 menunjukkan bijih timah. Rajah 1(a) Apakah nama saintifik bagi bijih timah? (b) Nyatakan bahan yang digunakan untuk mengekstrak timah daripada bijih timah. (c) Tuliskan persamaan perkataan bagi tindak balas antara timah dengan oksigen. 3. Tandakan ( ) bagi pernyataan yang betul tentang mineral dalam kerak Bumi. (a) Bilangan mineral dalam kerak Bumi adalah sama dengan bilangan unsur. ( )(b) Bijih aluminium ialah satu mineral sebatian dalam kerak Bumi. (c) Kalsium oksida yang digunakan untuk mengurangkan keasidan tanah adalah bersifat bes. (d) Karbon digunakan untuk membentuk bijih logam. 4. (a) Nyatakan bahan yang bertindak balas dengan logam dan digunakan untuk menentukan kedudukan logam tersebut dalam siri kereaktifan logam. (b) Kalium dan natrium disimpan di dalam botol reagen gelap berisi minyak parafin. Jelaskan mengapa. 5. Rajah 2 menunjukkan susunan radas suatu aktiviti untuk mengkaji tindak balas bagi suatu logam terhadap gas X. Piring porselinHablur kalium manganat(VII)PanaskanPanaskanSerbuk logamWul kaca Rajah 2144

p. 155

7. Binaan model 3D (tiga dimensi) lazimnya digunakan dalam pelbagai bidang. Anda dikehendaki membuat satu model 3D relau bagas dengan menggunakan bahan yang berikut:• Penyedut minuman• Botol air mineral kosong• Air• Minyak masak• Serbuk besi• Arang kok• Serbuk kapur• Beg plastik lut sinar• Motor• Bilah kipas• Klip kertas Lakarkan model 3D anda dan terangkan. FokusKBAT(a) Namakan gas X.(b) Apakah fungsi kalium manganat(VII) dalam aktiviti ini? (c) Terangkan langkah bagi prosedur pemanasan yang betul dalam aktiviti ini. (d) Berikan tujuan aktiviti ini. 6. Bagaimanakah kedudukan unsur karbon dalam siri kereaktifan logam dapat menentukan cara pengekstrakan logam daripada bijih atau sebatian logam? Bab 4: Kereaktifan Logam

p. 156

Termokimia51BabBabTindak balas endotermik dan eksotermikMarilah kita mengkajiApakah maksud termokimia?Apakah tindak balas endotermik dan eksotermik?Apakah kepentingan konseptindak balas endotermik dan eksotermik dalam kehidupan harian?146

p. 157

Galeri SainsTermokimia Tindak balas endotermikTindak balas eksotermikKeseimbangan termaHabaSuhuKata KunciSetiap tindak balas kimia disertai dengan perubahan bentuk tenaga. Semasa tindak balas kimia berlaku, tenaga kimia yang tersimpan dalam bahan tindak balas lazimnya ditukar kepada tenaga haba yang dibebaskan ke persekitaran.Termokimia ialah kajian tentang perubahan haba semasa tindak balas kimia berlaku. Terdapat banyak aplikasi termokimia dalam kehidupan harian kita termasuklah pek panas segera dan pek sejuk segera seperti yang ditunjukkan dalam rajah di bawah.jPek panas segera digunakan untuk membebaskan haba ke kawasan persekitarannya. Haba yang dibebaskan oleh pek panas segera ini dapat melegakan kekejangan otot dan menambah saiz lumen di dalam kapilari darah supaya kadar peredaran darah yang melaluinya meningkat.Pek sejuk segera digunakan untuk menyerap haba daripada persekitaran. Haba yang diserap oleh pek sejuk segera ini dapat mengurangkan bengkak luka, menyingkirkan haba daripada keradangan tisu atau organ badan dan mengurangkan saiz lumen di dalam kapilari darah supaya kadar peredaran darah yang melaluinya menurun dan membantu menghentikan pendarahan.147

p. 158

RIFQICikgu, bagaimanakah kita dapat mengenal pasti tindak balas dalam Gambar foto 5.1 ini sama ada tindak balas eksotermik atau tindak balas endotermik?Mudah sahaja. Caranya kita perlu mengesan perubahan suhu air di dalam bekas. Jika air di dalam bekas menjadi panas, tindak balas kimia yang berlaku di dalam bekas itu adalah tindak balas eksotermik. Jika air di dalam bekas menjadi sejuk, tindak balas kimia yang berlaku di dalam bekas itu adalah tindak balas endotermik.LIMLIMApabila natrium dimasukkan ke dalam air, tindak balas kimia yang berlaku adalah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 5.1. Nyatakan tiga bentuk tenaga yang dibebaskan dalam tindak balas kimia ini.Apakah bentuk tenaga yang paling lazim dibebaskan atau diserap dalam kebanyakan tindak balas kimia?5.1Tindak Balas Endotermik dan EksotermikTindak balas kimia boleh dibahagikan kepada dua jenis berdasarkan perubahan haba semasa tindak balas berlaku, iaitu tindak balas eksotermik dan tindak balasendotermik.Gambar foto 5.1 Tindak balas antara natrium dengan airAwalan ‘ekso’ berasal daripada perkataan Yunani yang bermaksud ‘luar’ manakala akhiran ‘termik’ berasal daripada perkataan Yunani yang bermaksud ‘haba’. Awalan ‘endo’ pula berasal daripada perkataan Yunani yang bermaksud ‘dalam’.1485.1.15.1.2

p. 159

Eksperimen5.1RIFQILIMSekarang cikgu ingin bertanya. Nyatakan satu alat pengukur yang sesuai digunakan untuk mengenal pasti tindak balas eksotermik dan tindak balas endotermik. Kemudian, terangkan jawapan kamu itu. Termometer, cikgu. Bacaan termometer meningkat menunjukkan haba dibebaskan ke persekitaran. Hal ini ialah tindak balas eksotermik. Sebaliknya, bacaan termometer menurun menunjukkan haba diserap dari persekitaran. Hal ini pula ialah tindak balas endotermik.LIMBijaknya kamu! Mari kita jalankan Eksperimen 5.1 untuk membanding dan membezakan antara tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik. Baiklah cikgu.RIFQITujuanMembanding dan membezakan antara tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik Pernyataan masalahApakah persamaan dan perbezaan dalam tindak balas eksotermik dan endotermik?HipotesisTindak balas eksotermik ialah tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran manakala tindak balas endotermik ialah tindak balas kimia yang menyerap haba dari persekitaran.Imbas kembali hubung kait antara suhu dengan haba dan konsep keseimbangan terma yang telah anda pelajari semasa di Tingkatan 2.Bab 5: Termokimia5.1.2 5.1.3149

p. 160

Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Jenis bahan kimia(b) bergerak balas : Bacaan suhu akhir(c) dimalarkan : Isi padu air BahanSerbuknatrium hidrogen karbonat, natrium hidroksida, ammonium klorida, larutan natrium hidroksida 0.1M dan asid hidroklorik 0.1MRadasCawan polistirena, termometer, spatula dan silinder penyukatProsedur 1. Sukat dan tuang 50 ml air ke dalam cawan polistirena. 2. Biarkan air di dalam cawan polistirena selama 2 minit. 3. Catatkan bacaan suhu awal air dalam jadual yang disediakan. 4. Masukkan dua spatula natrium hidroksida ke dalam cawan polistirena dan kacau campuran itu sehingga semua natrium hidroksida larut dalam air seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.1.SpatulaTermometerCawan polistirenaNatriumhidroksidaAirRajah 5.1 5. Catatkan suhu maksimum atau minimum yang tercapai dalam jadual. 6. Ulang langkah 1 hingga 5 dengan menggantikan natrium hidroksida dengan ammonium klorida. 7. Sukat dan tuang 25 ml asid hidroklorik ke dalam cawan polistirena. 8. Biarkan asid di dalam cawan polistirena selama 2 minit. 9. Catatkan bacaan suhu awal asid dalam jadual yang disediakan. 10. Sukat dan tuang 25 ml larutan natrium hidroksida ke dalam cawan polistirena dan kacau campuran itu seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 5.2.Larutan natrium hidroksidaCawan polistirenaAsid hidroklorik cairCawan polistirenaTermometer Rajah 5.2150

p. 161

11. Catatkan suhu maksimum atau minimum yang tercapai dalam jadual. 12. Ulang langkah 7 hingga 11 dengan menggantikan larutan natrium hidroksida dengan 2 spatula serbuk natrium hidrogen karbonat.PemerhatianBahan tindak balas Natrium hidroksida dan air Garam ammonium klorida dan air Asid hidroklorik dan larutan natrium hidroksidaAsid hidroklorik dan natrium hidrogen karbonat Suhu sebelum tindak balas (°C)Suhu maksimum atau minimumsemasa tindak balas berlaku (°C) Jenis tindak balas Kesimpulan Adakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?Soalan 1. Apakah definisi secara operasi bagi:(a) pembebasan haba dalam eksperimen ini?(b) penyerapan haba dalam eksperimen ini? 2. (a) Apakah yang berlaku apabila bacaan suhu pada termometer menjadi maksimum atau minimum?(b) Terangkan jawapan anda di soalan 2(a). 3. Nyatakan kriteria yang digunakan dalam eksperimen ini untuk mengelaskan tindak balas sebagai:(a) eksotermik(b) endotermik 4. Senaraikan tindak balas eksotermik dalam eksperimen ini. 5. Senaraikan tindak balas endotermik dalam eksperimen ini. 6. (a) Bagaimanakah kejituan pengukuran suhu maksimum atau minimum dapat ditingkatkan?(b) Terangkan jawapan anda di soalan 6(a).Bab 5: Termokimia5.1.3

p. 162

Membuat kekRespirasiPembakaran bunga apiFotosintesisContoh Tindak Balas Eksotermik dan Endotermik dalam Kehidupan HarianAntara contoh tindak balas eksotermik dan tindak balas endotermik dalam kehidupan harian adalah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 5.2. Gambar foto 5.2 Contoh tindak balas eksotermik dan endotermikBerdasarkan Gambar foto 5.2,• contoh yang manakah merupakan tindak balas eksotermik?• contoh yang manakah merupakan tindak balas endotermik?1525.1.4

p. 163

Aktiviti5.1PAK-21• KMK, KBMM, STEM• Aktiviti pembelajaran berasaskan projekMereka Bentuk Bahan dengan Menggunakan Konsep Tindak Balas Eksotermik dan Endotermik bagi Menyelesaikan Masalah dalam Kehidupan HarianJalankan Aktiviti 5.1 untuk mereka bentuk bahan dengan menggunakan konsep tindak balas eksotermik dan endotermik bagi menyelesaikan masalah dalam kehidupan harian.Mereka bentuk kejuruteraan bagi menyelesaikan masalah dalam kehidupan harianArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat tentang proses mereka bentuk kejuruteraan bagi:(a) menghasilkan bahan untuk melegakan kekejangan otot(b) menghasilkan lampu kecemasan ketika bekalan elektrik terputus(c) membina bekas yang boleh mengekalkan suhu yang tinggi atau rendah 3. Tuliskan maklumat dan hasil kajian yang kumpulan anda peroleh dalam bentuk folio.Bab 5: Termokimia5.1.5153

p. 164

RumusanHaba dibebaskan ke persekitaranHaba diserap dari persekitaranKajian tentang perubahan haba semasa tindak balas kimia berlakuTindak balas eksotermikTindak balas endotermikdalamSuhu meningkatyang menyebabkanHasil tindak balasdalamPembakaran kertas, letupan bom, respirasi, peneutralan asid dengan alkaliseperti dalam prosesSuhu menurunyang menyebabkanHasil tindak balasdalamFotosintesis, membuat kek, pengekstrakan besi daripada bijih besi, melarutkan garam ammonium dalam airseperti dalam prosesdalamialahdenganTermokimiaPraktis Formatif5.1 1. Definisikan jenis tindak balas kimia yang berikut:(a) Tindak balas endotermik(b) Tindak balas eksotermik 2. Apakah maksud termokimia? 3. Mengapakah suhu badan kita meningkat semasa melakukan aktiviti fizikal yang cergas? 4. (a) Nyatakan satu contoh masalah global yang disebabkan oleh tindak balas eksotermik.(b) Berikan satu idea untuk menyelesaikan masalah yang disebutkan di soalan 4(a). 5. (a) Nyatakan jenis tindak balas yang paling baik bagi menghasilkan bahan untuk melegakan kekejangan otot.(b) Terangkan jawapan anda.154

p. 165

Refleksi KendiriPraktis Sumatif5Jawab soalan yang berikut:1. Terdapat dua jenis tindak balas, iaitu tindak balas eksotermik dan tindak balas endotermik. Padankan contoh tindak balas dengan jenis tindak balas yang betul. 2. Gariskan jawapan yang betul tentang tindak balas eksotermik.(a) Pembakaran lilin ialah tindak balas eksotermik kerana haba (dibebas/diserap).(b) Tindak balas eksotermik dalam badan kita (meningkatkan/menurunkan) suhu badan.(c) Tindak balas eksotermik diaplikasikan dalam pek (sejuk/panas) segera.(d) Membuat kek bukan tindak balas eksotermik kerana haba (dibebas/diserap).Selepas mempelajari bab ini, anda dapat:5.1 Tindak Balas Endotermik dan Eksotermik Mendefinisikan tindak balas endotermik dan tindak balas eksotermik. Menghubungkaitkan perubahan kimia yang melibatkan haba dengan tindak balas endotermik dan tindak balas eksotermik. Menjalankan eksperimen untuk membanding dan membezakan tindak balas eksotermik dengan tindak balas endotermik. Menjelaskan dengan contoh tindak balas eksotermik dan tindak balas endotermik. Mereka bentuk bahan yang menggunakan konsep tindak balas eksotermik dan endotermik bagi menyelesaikan masalah dalam kehidupan.Tindak balas eksotermikTindak balas endotermik(b) Fotosintesis(e) Peneutralan (f) Pengaratan besi(d) Membuat roti(c) Respirasi(a) Pembakaran petrol Bab 5: Termokimia155

p. 166

3. Selesaikan teka silang kata di bawah dengan jawapan yang betul. 4. Rajah 1 menunjukkan susunan radas untuk pemanasan kalsium karbonat. KalsiumkarbonatPanaskanAir kapurKaki retort Rajah 1 Adakah pemanasan kalsium karbonat merupakan tindak balas eksotermik atau tindak balas endotermik? Terangkan jawapan anda. Menegak(d) Alat yang mengukur perubahan suhu semasa tindak balas eksotermik dantindak balas endotermik.(e) Tindak balas kimia yang menyerap haba dari persekitaran. (f) Tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran. Melintang(a) Kajian perubahan haba semasa tindak balas kimia berlaku.(b) Tindak balas endotermik yang berlaku dalam tumbuhan.(c) Tindak balas eksotermik yang berlaku dalam haiwan.(a)M MT SR(b)(c)(d)(e)(f)156

p. 167

5. Bezakan tindak balas antara asid hidroklorik dengan natrium karbonat dan tindak balas antara asid hidroklorik dengan natrium hidrogen karbonat. 6. Bagaimanakah kesan pemanasan global dapat dikurangkan melalui penanaman semula pokok? 7. (a) Rajah 2 menunjukkan tindak balas termit, iaitu pemanasan ferum(II) oksida, serbuk aluminium dan pita magnesium. Rajah 2 Adakah tindak balas termit merupakan tindak balas eksotermik atau tindak balas endotermik? Terangkan jawapan anda. (b) Rajah 3 menunjukkan satu aplikasi tindak balas termit.Rajah 3 Huraikan aplikasi tindak balas termit dalam Rajah 3. Bab 5: Termokimia

p. 168

8. Rajah 4 menunjukkan pek panas segera dan pek sejuk segera yang digunakan di hospital untuk melegakan kekejangan otot dan mengurangkan bengkak luka. PEKSEJUKSEGERATEKANDI SINIPEKPANASTEKANDI SINISEGERA Rajah 4 Dengan menggunakan daya kreativiti anda, ubah suai dan bina pek panas segera dan pek sejuk segera dengan menggunakan bahan yang berikut. Terangkan. Pencungkil gigiKalsium kloridaAmmonium nitratDua beg plastik tebal (saiz: besar)Dua beg plastik nipis (saiz: kecil)AirPencungkil gFokusKBAT158

p. 169

Tenaga dan Kelestarian3HidupTEMASel solar digunakan untuk menjana tenaga elektrik. Apakah kepentingan penjanaan tenaga elektrik dengan menggunakan sumber tenaga solar di Malaysia?Berdasarkan undang-undang di Malaysia,pemasangan alat pengesan asap di bangunan seperti hospital, hotel, pasar raya dan bangunan pejabat adalah wajib. Alat pengesan asap lazimnya mengandungi sedikit bahan radioaktif. Namakan bahan radioaktif ini. Apakah kepentingan mengendalikan bahan radioaktif dengan efektif dalam kehidupan harian? 159

p. 170

Apakah sumbertenaga boleh baharudan sumber tenaga tidak boleh baharu?Apakah fungsitransformer injaknaik dan injak turun?Bagaimanakahkos penggunaantenaga elektrik dihitung?Elektrik dan 61KemagnetanBabBabPenjanaan tenaga elektrikTransformerPenghantaran dan pengagihan tenaga elektrikPengiraan kos penggunaan elektrikMarilah kita mengkaji160

p. 171

Stesen jana kuasaArus aruhanArus terusArus ulang-alikGegelung primerGegelung sekunderVoltan inputVoltan outputRangkaian Grid NasionalDawai bumiLitar pintasKejutan elektrikKilowatt-jam (kWj)Kecekapan tenagaKata KunciGaleri SainsMenurut laporan Agensi Nuklear Malaysia, Malaysia perlu membina sebuah stesen jana kuasa yang menggunakan tenaga nuklear pada tahun 2030. Stesen jana kuasa ini dapat menjanakan tenaga elektrik yang mencukupi untuk memenuhi keperluan tenaga elektrik negara kita. Adakah anda bersetuju atau membantah pembinaan stesen jana kuasa ini di Malaysia? Mengapa?(Sumber:http://www.utusan.com.my/sains-teknologi/inovasi/lojinuklear-negara-beroperasi-2030-1.146680)MALAYSIARIFQI####Di manakah stesenjana kuasa yang menggunakantenaga nuklear harus dibinadi negara kita?161

p. 172

Stesen jana kuasa hibrid di Pulau Perhentian Kecil, Terengganu (Sumber tenaga: Angin, Solar, Diesel)Sumber tenagaSumber tenaga boleh baharuSumber tenaga tidak boleh baharuSumber tenaga yang tidak boleh diganti dan akan habis digunakan.t

5FOBHB
OVLMFBSt

"SBOH
CBUVt

(BT
BTMJt

1FUSPMFVNSumber tenaga yang boleh digantikan secara berterusan dan tidakakan habis.t

5FOBHB
IJESPt

5FOBHB
PNCBLt

5FOBHB
TPMBSt

5FOBHB
QBTBOH
TVSVUt

5FOBHB
BOHJOt

5FOBHB
CJPKJTJNt

5FOBHB
HFPUFSNBRajah 6.1 Tenaga boleh baharu dan tenaga tidak boleh baharuMaksudContohMaksudContoh6.1Penjanaan Tenaga ElektrikPelbagai Sumber Tenaga untuk Menjanakan Tenaga ElektrikTahukah anda negara kita, Malaysia merupakan sebuah negara yang sungguh berjaya menggunakan pelbagai sumber tenaga untuk menjana tenaga elektrik? Apakah sumber tenaga yang digunakan di Malaysia untuk menjana tenaga elektrik? Penjanaan tenaga elektrik menggunakan pelbagai sumber tenaga. Sumber tenaga yang berbeza ini boleh dikelaskan kepada dua kumpulan yang utama, iaitu sumber tenaga boleh baharu dan sumbertenaga tidak boleh baharu seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.1. Rajah 6.2 pula menunjukkan sumber tenaga boleh baharu dan sumber tenaga tidak boleh baharu yang digunakan dalam stesen jana kuasa di Malaysia.Kini, Malaysia merupakan negara yang pertama dalam sektor perindustrian biojisim di rantau Asia Tenggara. Sarawak dan Sabah merupakan dua buah negeri di Malaysia yang mempunyai kepelbagaian dan kuantiti sumber biojisim yang paling banyak. Pelbagai jenis biojisim ini termasuklah biojisim kelapa sawit, hutan, pokok getah, sampah sarap, sekam padi, jagung dan sebagainya. Selain penjanaan tenaga elektrik, biojisim juga digunakan untuk menghasilkan produk yang inovatif seperti bahan binaan bangunan yang baharu.Malaysiaku1626.1.1

p. 173

Stesen jana kuasa di MalaysiaStesen jana kuasa hidroelektrik Bakun di Sarawak (Sumber tenaga: Tenaga hidro)Stesen jana kuasa biojisim TSH Bio-Energy Sdn. Bhd. di Sabah (Sumber tenaga: Biojisim)Stesen jana kuasa Gelugor di Pulau Pinang (Sumber tenaga: Diesel)Stesen jana kuasa Sultan Azlan Shah di Manjung, Perak (Sumber tenaga: Arang batu)Stesen jana kuasa Tuanku Jaafar di Negeri Sembilan (Sumber tenaga: Gas asli)Rajah 6.2 Stesen jana kuasa di Malaysia yang menggunakan sumber tenaga boleh baharu dan sumber tenaga tidak boleh baharu6.1.1Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan163

p. 174

Rajah 6.3Rajah 6.4Rajah 6.5Rajah 6.6GalvanometerGalvanometerG102030401020304050SolenoiddigerakkanMagnet86G10203040501020304050SolenoidMagnetdigerakkanMagnet digerakkan8Dawai penyambungdigerakkanG68Galvanometer102030405010203040Dawai penyambungG68Galvanometer010203040501020304050–66metermeterG102030401020304050G10203040501020304050Namakan dua komponen utama yang menjana arus dalam model generator ini.MagnetMagnetGegelung dawaiEngkolLEDRIFQIProses Penjanaan Tenaga ElektrikGenerator ialah alat yang digunakan untuk menjana tenaga elektrik. Perhatikan Gambar foto 6.1 yang menunjukkan satu contoh model generator.Gambar foto 6.1 Model generatorApabila engkol pada model generator itu diputarkan, satu arus yang dikenali sebagai arus aruhan akan dihasilkan. Pengaliran arus aruhan ini menyalakan LED. Pada tahun 1831, ahli sains Michael Faraday telah melakukan satu siri kajian tentang penjanaan elektrik dengan menggunakan medan magnet. Arus elektrik dihasilkan oleh:• Gerakan dawai menyebabkan garis medan magnet dipotong. Dawai penyambung atau solenoid digerakkan melalui ruang antara kutub magnet dengan pantas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.3 dan 6.4. Garis medan magnet dipotong. Arus aruhan dihasilkan dalam dawai penyambung atau solenoid dan mengalir melalui galvanometer. Jarum penunjuk galvanometer terpesong. • Gerakan magnet menyebabkan garis medan magnet dipotong. Magnet digerakkan seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.5 dan 6.6 supaya garis medan magnet dipotong oleh dawai penyambung atau solenoid. Arus aruhan dihasilkan dalam dawai penyambung atau solenoid dan mengalir melalui galvanometer. Jarum penunjuk galvanometer terpesong.1646.1.2

p. 175

Aktiviti6.1Mengkaji penghasilan arus elektrik apabila garis medan magnet dipotong oleh dawai kuprumBahanDawai kuprum bersalut PVC, dawai penyambung dan tiub kadbod dengan lilitan dawai bersalut PVC (gegelung dawai/solenoid)RadasMagnet bar, magnet berbentuk U dan galvanometer sifar tengahArahan 1. Sambungkan dawai kuprum bersalut PVC ke galvanometer sifar tengah. 2. Gerakkan dawai kuprum ke bawah di antara kutub utara dengan selatan sebuah magnet berbentuk U dan kemudiannya ke atas seperti dalam Rajah 6.3. Perhati dan catatkan pemesongan penunjuk galvanometer. 3. Gerakkan magnet berbentuk U ke atas dan kemudiannya ke bawah seperti dalam Rajah 6.5. Perhati dan catatkan pemesongan penunjuk galvanometer. 4. Sambungkan gegelung dawai kuprum bersalut PVC ke galvanometer sifar tengah. 5. Gerakkan gegelung dawai seperti dalam Rajah 6.4. Perhati dan catatkan pemesongan penunjuk galvanometer. 6. Gerakkan magnet bar seperti dalam Rajah 6.6. Perhati dan catatkan pemesongan penunjuk galvanometer.PemerhatianLangkahPemesongan penunjuk galvanometer2356Soalan 1. Apakah yang dikesan oleh galvanometer apabila penunjuk galvanometer terpesong? 2. Apakah yang berlaku apabila magnet bergerak secara relatif dengan dawai kuprum atau gegelung dawai? 3. Apakah yang dihasilkan oleh pemotongan garis medan magnet oleh dawai kuprum atau gegelung dawai?Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.1.2165

p. 176

Aktiviti6.2• KMK, KIAK, STEM• Aktiviti menghasilkan inovasiMembina sebuah generator ringkas yang dapat menyalakan LED PAK-21dengan menggunakan magnet dan gegelung dawaiBahanDawai kuprum bersalut PVC, pita selofan, wayar penyambung dengan klip buaya dan LEDRadasAngker dengan gandar, dua magnet magnadur, kepingan kayu (tapak) dan pemegang magnet berbentuk-CArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Bina sebuah generator arus terus (a.t.) yang ringkas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.7. 3. Pastikan gandar berkeadaan pegun. Perhati dan catatkan sama ada LED menyala atau tidak. 4. Putarkan gandar. Kemudian, perhati dan catatkan sama ada LED menyalaatau tidak. 5. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda.PemerhatianKeadaan gandarPegun BerputarLED menyala atau tidakSoalan 1. Tandakan ( ) pada pernyataan yang betul tentang pemotongan garis medan magnet di bawah ini.(a) Apabila gegelung dawai dan magnet dalam keadaan pegun, garis medan magnet dipotong.(b) Apabila gegelung dawai bergerak dalam magnet yang berkeadaan pegun, garis medan magnet dipotong.(c) Arus akan teraruh hanya apabila garis medan magnet dipotong. 2. Bagaimanakah arus aruhan dapat dikesan dalam aktiviti ini? 3. Bagaimanakah arus aruhan dihasilkan oleh generator a.t.? 4. Nyatakan dua bentuk tenaga selain tenaga elektrik yang dihasilkan dalam aktiviti ini. 5. Nyatakan dua kelebihan LED sebagai alat pencahayaan berbanding dengan mentol yang mempunyai filamen.LEDDiputarUSGandarMagnet magnadurGegelungdawaiKomutatorBeruskarbonLEDHujung dawai gegelung untuk membina komutatorMagnet magnadurPita selofan untukmenempatkan komutatorU SRajah 6.7 Generator a.t. yang ringkas1666.1.2

p. 177

Tenaga Elektrik Dijanakan di Stesen Jana KuasaPerhatikan Rajah 6.8 hingga 6.13. Lihatbagaimanatenagaelektrik dijanakan distesenjanakuasadenganmenggunakanpelbagaisumbertenaga. Stesen jana kuasa yang menggunakan sumber tenaga tidak boleh baharu seperti diesel, gas asli dan arang batu.1Perubahan Bentuk Tenaga Tenaga kimia Tenaga habaTenaga kinetik Tenaga elektrikMekanismePenjana menghasilkantenaga elektrikPembakaranbahan apiAir dididihkanmenjadi stimStim memutarkanturbin Rajah 6.8 Stesen jana kuasa termaDandangBahanapiStimKondenserAir lautMenaraelektrikTurbinPenjana2Stesen jana kuasa yang menggunakan tenaga solarPerubahan Bentuk Tenaga Tenaga cahayaTenaga elektrikMekanismeSinaranmatahariPanel suria menukarkan tenaga cahaya daripada matahari kepada tenaga elektrikPanel suriaRajah 6.9 Stesen jana kuasa tenaga solarBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.1.2167

p. 178

3Tenaga elektrikMekanismeAir tersimpan dalam empangan yang tinggi Air mengalir dariaras tinggi kearas rendahPenjanamenghasilkantenaga elektrikAliran air memutarkanturbin Stesen jana kuasa hidroelektrik.Rajah 6.10 Stesen jana kuasa hidroelektrikStesen jana kuasa yang 4menggunakan tenaga angin.MenaraPenjanaBilahTapakPerubahan Bentuk Tenaga Tenaga kinetikTenaga elektrikMekanismeBilah memutarkanturbin Penjanamenghasilkantenaga elektrikAnginmenggerakkanbilahUdara bergerakatau anginRajah 6.11 Stesen jana kuasa tenaga anginTenaga keupayaangraviti Tenaga kinetik Perubahan Bentuk Tenaga MenaraelektrikTakunganairTerowongkuasaPenjanaTurbinAirmengalirkesungai1686.1.2

p. 179

Stesen jana kuasa yang menggunakan biojisim.6Perubahan Bentuk Tenaga Tenaga kimiaTenaga habaTenaga kinetik Tenaga elektrikMekanismeMetanadihasilkanoleh biojisimAir dididihkanmenjadi stimStim memutarkanturbin Penjanamenghasilkantenaga elektrikRajah 6.13 Stesen jana kuasa biojisimKondenserPembakaranmetanaPamAir lautDandangAirAirStimTurbinMetanaBiojisimMenaraelektrikPenjanaStesen jana kuasa yang menggunakan bahan api nuklear.5Perubahan Bentuk Tenaga Tenaga nuklear Tenaga habaTenaga kinetik Tenaga elektrikMekanismeTindak balasnuklearAir dididihkanmenjadi stimStim memutarkanturbin Penjanamenghasilkantenaga elektrikRajah 6.12 Stesen jana kuasa tenaga nuklearPenjanaMenaraelektrikAir lautAirKondenserUraniumReaktornuklearStimTurbinPamPamBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.1.2169

p. 180

Aktiviti6.3• KMK, KIAK, STEM• Aktiviti perbincangan PAK-21Adakah anda masih ingat tajuk arus elektrik yang telah anda pelajari di Tingkatan 2?Adakah cas elektrik mengalir melalui suatu konduktor dalam satu arah sahaja atau dalam arah yang berubah-ubah secara berterusan?(a) Lampusuluh(a) Sel suria(b) Akumulator(c) Bateri(b) Kalkulator(c) KeretamainanAINMengumpulkan maklumat dan memahami bagaimana tenaga elektrik dijanakan di stesen jana kuasaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat yang berkaitan dengan bagaimana tenaga elektrik dijanakan di stesen jana kuasa yang menggunakan pelbagai sumber tenaga seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.8 hingga 6.13.(a) Proses penjanaan tenaga elektrik daripada pelbagai sumber tenaga.(b) Lokasi stesen jana kuasa yang menggunakan pelbagai sumber tenaga di Malaysia. 3. Kongsikan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas. Arus Terus dan Arus Ulang-alikArus elektrik dibahagikan kepada dua jenis, iaitu arus terus (a.t.) dan arus ulang-alik (a.u.).Arus Terus (a.t.)Arus terus ialah arus elektrik yang mengalir dalam satu arah sahaja. Contoh alat yang menggunakan arus terus adalah seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.2.Gambar foto 6.2 Contoh alat yang menggunakan arus terusContoh penjana atau sumber tenaga elektrik yang menghasilkan arus terus seperti dalam Gambar foto 6.3.Gambar foto 6.3 Contoh penjana atau sumber tenaga elektrik yang menghasilkan arus terus1706.1.26.1.3

p. 181

Gandaan-YUntuk mengubah magnitud ketinggian tompok cahayaPesongan-YUntuk menyelaras kedudukan tompok cahaya secara menegakPesongan-XUntuk menyelaras kedudukan tompok cahaya secara mengufukSuis Arus Terus/Arus Ulang-alikDipilih mengikut jenis input yang diterimaTombol Kawalan KeamatanUntuk mengawal kecerahan tompok cahaya pada skrin O.S.K.Tombol Kawalan FokusUntuk mengawal ketajaman tompok cahaya pada skrin O.S.K.Dasar-masaUntuk mengawal pergerakan tompok cahaya melintasi skrin secara mengufuk(a) Pembakar roti (b) Pengering rambut(c) Pendingin hawaOsiloskop Sinar Katod (O.S.K.)Osiloskop sinar katod (O.S.K.) ialah sebuah alat elektronik yang boleh digunakan untuk menunjukkan perbezaan bentuk graf, arah arus dan perubahan voltan bagi arus terus dan arus ulang-alik. Oleh itu, anda digalakkan untuk mendapatkan maklumat dan mempelajari cara mengendalikan beberapa suis kawalan yang terdapat pada O.S.K. sebelum menjalankan Aktiviti 6.4. Untuk tujuan itu, perhatikan Gambar foto 6.5.Gambar foto 6.5 Suis dan tombol kawalan pada O.S.K.Arus Ulang-alik (a.u.)Arus ulang-alik ialah arus elektrik yang arah alirannya berubah-ubah secara berterusan. Perhatikan Gambar foto 6.4 yang menunjukkan contoh alat yang menggunakan arus ulang-alik.Gambar foto 6.4 Contoh alat yang menggunakan arus ulang-alikAdakah kebanyakan penjana tenaga elektrik dalam stesen jana kuasa menghasilkan a.t. atau a.u.?Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.1.3171

p. 182

Aktiviti6.4Aktiviti inkuiriMenggunakan osiloskop sinar katod (O.S.K.) untuk menunjukkan perbezaan bentuk graf, arah arus dan perubahan voltan bagi arus terus (a.t.) dan arus ulang-alik (a.u.)BahanSel keringRadasWayar penyambung, pemegang sel, O.S.K. dan bekalan kuasaArahan 1. Hidupkan O.S.K. dan tunggu sehingga suatu tompok cahaya kelihatan pada skrin. Matikan dasar-masa. Laraskan tombol kawalan keamatan dan tombol kawalan fokus untuk mengubah kecerahan dan ketajaman tompok cahaya seperti dalam Rajah 6.14. 2. Gunakan tombol pesongan-X dan pesongan-Y untuk melaraskan tompok cahaya supaya berada pada pusat skrin di kedudukan sifar seperti dalam Rajah 6.14. 3. Hidupkan dasar-masa dan perhatikan paparan skrin seperti dalam Rajah 6.15.Rajah 6.14 Rajah 6.15 4. Pilih input (a.u./a.t.) kepada a.t. dan laraskan tombol gandaan-Y kepada 1 V/bahagian. Matikan dasar-masa. 5. Sambungkan sebiji sel kering pada input-Y (Gambar foto 6.6).O.S.K.Sel keringGambar foto 6.61726.1.3

p. 183

6. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.16. Tentukan voltan yang merentasi sel kering itu dengan mendarab anjakan dengan nilai gandaan-Y. 7. Hidupkan dasar-masa. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.17. Rajah 6.16Rajah 6.17 8. Ulang langkah 5 hingga 7 tetapi songsangkan sambungan terminal sel kering. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan pada Rajah 6.18. 9. Hidupkan dasar-masa. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.19.Rajah 6.18 Rajah 6.19 10. Pilih input (a.u./a.t.) kepada a.u. dan laraskan tombol gandaan-Y kepada 1 V/bahagian. Matikan dasar-masa. 11. Sambungkan terminal a.u. 2 V daripada bekalan kuasa pada input-Y seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.7. 12. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.20.BekalankuasaO.S.K.Gambar foto 6.7Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.1.3173

p. 184

13. Hidupkan dasar-masa. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.21.Rajah 6.20 Rajah 6.21 14. Ulang langkah 10 hingga 13 tetapi songsangkan sambungan terminal bekalan kuasa. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.22. 15. Hidupkan dasar-masa. Perhati dan catatkan paparan skrin seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.23.Rajah 6.22 Rajah 6.23PemerhatianLangkahPaparan skrin yang diperhatikan6789121314151746.1.3

p. 185

Aktiviti6.5• KMK, KBMM• Aktiviti menjalankan projekPAK-21Penyelesaian Masalah Berkaitan dengan Bekalan Tenaga Elektrik dalam KehidupanPernahkah anda mengalami gangguan bekalan tenaga elektrik semasa berada di rumah atau di sekolah? Sekiranya gangguan bekalan elektrik menjadi suatu masalah besar dalam kehidupan, dapatkah anda bayangkan kehidupan penduduk yang tinggal di kawasan pedalaman tanpa bekalan tenaga elektrik? Mari jalankan Aktiviti 6.5 untuk membuat model sebuah generator yang dapat menghasilkan tenaga elektrik.Generator ‘raksasa’ yang dikenali sebagai genset daripada TNB digunakan untuk membekalkan bekalan elektrik gantian semasa gangguan bekalan tenaga elektrik.MalaysiakuMMembuat model atau inovasi untuk menyelesaikan masalah penjanaan tenaga elektrik yang menggunakan turbin dan generator di kawasan pedalaman tanpa menjejaskan alam sekitarArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Reka bentuk satu model atau inovasi untuk menyelesaikan masalah penjanaan tenaga elektrik yang menggunakan turbin dan generator di kawasan pedalaman tanpa menjejaskan alam sekitar.Soalan 1. Apakah fungsi O.S.K. dalam aktiviti ini? 2. Banding dan bezakan paparan skrin yang ditunjukkan dalam langkah 6 dan 8. 3. Apakah dua inferens yang boleh dibuat berdasarkan pemerhatian paparan skrin dalam langkah 7 dan 9?(a) Inferens pertama(b) Inferens kedua 4. Berdasarkan pemerhatian pada paparan skrin dalam langkah 12 dan 14, huraikan perubahan voltan yang dihasilkan oleh bekalan kuasa. Terangkan jawapan anda. 5. Apakah dua inferens yang boleh dibuat berdasarkan pemerhatian pada paparan skrin dalam langkah 13 dan 15?(a) Inferens pertama(b) Inferens kedua 6. Namakan jenis arus elektrik yang dibekalkan oleh sumber tenaga yang berikut:(a) Sel kering(b) Bekalan kuasaBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.1.3 6.1.4175

p. 186

Praktis Formatif6.11. Apakah yang dimaksudkan dengan sumber tenaga boleh baharu dan sumber tenaga tidak boleh baharu?2. Rajah 1 menunjukkan tiga susunan, P, Q dan R dengan magnet dan gegelung dawai yang bergerak atau berkeadaan pegun. Rajah 1(a) Dalam susunan yang manakah LED bernyala? Terangkan jawapan anda.(b) Dalam susunan yang manakah LED tidak bernyala? Terangkan jawapan anda.3. Apakah fungsi sebuah osiloskop sinar katod atau O.S.K.?LEDGegelung berkeadaan pegun Gegelung bergerak ke arah magnetGegelung berkeadaan pegunMagnet bergerakke arah gegelungMagnet berkeadaan pegun Magnet berkeadaan pegunSusunan PSusunan QSusunan RUSLEDUSLEDUSContoh-contoh inovasi 3. Bentangkan model atau inovasi yang telah dicipta.Atap dengan sel suriaPenghantaran dan pengagihan tenaga elektrik tanpa wayar (Wireless electrical transmission and distribution)Menyerap dan mengubah tenaga solar kepada tenaga elektrik tanpa menjejaskan alam sekitar.Mengubah tenaga elektrik kepada tenaga gelombang radio atau mikro untuk dihantar dan diagih secara tanpa wayar ke alat elektrik yang dapat mengubah tenaga gelombang radio kembali menjadi tenaga elektrik.1766.1.4

p. 187

Pernahkah anda melihat alat seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.8 di kawasan tempat tinggal anda? Apakah kepentingan alat ini dalam kehidupan harian?ADAMTransformer Injak Naik dan Transformer Injak TurunTransformer merupakan alat mengubah voltan bagi arus ulang-alik (Va.u.). Transformer ringkas terdiri daripada satu teras besi lembut berlamina yang dililit oleh dua gegelung dawai bertebat, iaitu gegelung primer dan gegelung sekunder seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.24.Teras besi lembutberlaminaBebanGegelungsekunderGegelungprimerBekalan a.u.Rajah 6.24 Struktur transformer ringkas Terdapat dua jenis transformer, iaitu transformer injak naik dan transformer injak turunseperti yang diterangkan dalam Jadual 6.1 di halaman 178. Gambar foto 6.8 Transformer6.2TransformerBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.2.1177

p. 188

Jadual 6.1 Transformer injak naik dan transformer injak turunTransformer injak naik Transformer injak turunVoltan primer (input), Vp, yang merentasi gegelung primer adalah lebih rendah daripada voltan sekunder (output), Vs, yang merentasi gegelung sekunder.Voltan primer (input), Vp, yang merentasi gegelung primer adalah lebih tinggi daripada voltan sekunder (output), Vs, yang merentasi gegelung sekunder.Bilangan lilitan pada gegelung primer adalah kurang daripada bilangan lilitan pada gegelung sekunder.Bilangan lilitan pada gegelung primer adalah lebih banyak daripada bilangan lilitan pada gegelung sekunder.Bekalana.u.SimbolBebanGegelungsekunderGegelungprimerBekalana.u.SimbolGegelungprimerGegelungsekunderBeban178EksperimenTujuanMembina dan mengkaji fungsi transformer ringkas injak naik dan injak turun dengan menggunakan teras besi lembut berlaminaPernyataan masalahApakah fungsi transformer injak naik dan injak turun?Hipotesis(a)Dalam transformer injak naik, voltan sekunder (output) adalah lebih tinggi daripada voltan primer (input).(b) Dalam transformer injak turun, voltan sekunder (output) adalah lebih rendah daripada voltan primer (input). Pemboleh ubah(a) dimanipulasikan : Bilangan lilitan gegelung sekunder(b) bergerak balas : Kecerahan mentol(c) dimalarkan : Bilangan lilitan gegelung primerBahanWayar penyambung, dawai kuprum bertebat dan mentolRadasBekalan kuasa a.u. dan teras besi lembut berlamina yang berbentuk-C6.2.1 Jalankan Eksperimen 6.1 untuk membina dan mengkaji fungsi transformer ringkas injak naik dan injak turun.

p. 189

Prosedur 1. Lilitkan 30 lilitan dawai pada satu lengan teras besi lembut yang berlamina untuk membentuk gegelung primer seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.25. 2. Lilitkan 15 lilitan dawai pada satu lagi lengan teras besi lembut yang berlamina untuk membentuk gegelung sekunder seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.25. 3. Sambungkan gegelung primer pada bekalan kuasa a.u.. Kemudian, sambungkan mentol P merentasi gegelung primer dan mentol S merentasi gegelung sekunder seperti dalam Rajah 6.25.Rajah 6.25 4. Hidupkan suis bekalan kuasa a.u. dan laraskan voltannya pada 2 V. 5. Perhati dan bandingkan kecerahan kedua-dua mentol. 6. Ulang langkah 3 hingga 5 tetapi dengan menggunakan gegelung primer yang mempunyai 30 lilitan dan gegelung sekunder yang mempunyai 60 lilitan.PemerhatianBilangan lilitan gegelung primer, NpBilangan lilitan gegelung sekunder, NsKecerahan mentolP S30 1530 60KesimpulanAdakah hipotesis eksperimen ini diterima? Apakah kesimpulan eksperimen ini?2345689011VOLTSST909T0FF0NINPUT : 220/240V A.C.50/60HzOUTPUT; Max 12V AC/DCD.C.TOTAL LOAD8 AMP. MAX.A.C.PSGegelung primer(30 lilitan)Gegelung sekunder(15 lilitan)Bekalan kuasa a.u.Teras besi lembut berlamina berbentuk-CBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.2.1Amalkan langkah-langkah keselamatan semasa mengendalikan bekalan kuasa.Berjaga-jagaLangkah

p. 190

TransformerFungsi Transformer dalam Penggunaan Peralatan Elektrik di RumahDi Malaysia, voltan bagi bekalan arus ulang-alik yang dibekalkan ke rumah ialah 240 V. Berikan satu contoh peralatan elektrik di rumah yang beroperasi pada 240 V arus ulang-alik tanpa menggunakan transformer. Kebanyakan peralatan elektrik di rumah menggunakan transformer seperti yang terdapat dalam pengecas telefon bimbit (Gambar foto 6.9).Gambar foto 6.9 Pengecas telefon bimbitAdakah transformer dalam pengecas telefon bimbit transformer injak naik atau injak turun? Mari jalankan Aktiviti 6.6 untuk membincangkan transformer dan fungsi transformer dalam penggunaan peralatan elektrik di rumah.Arus aruhan yang terbentuk dalam teras besi dalam transformer dikenali sebagai arus pusar. Pembentukan arus pusar dalam transformer akan mengurangkan kecekapan transformer. Oleh itu, teras besi berlamina digunakan untuk mengurangkan arus pusar dan meningkatkan kecekapan transformer. Teras besi berlamina terdiri daripada lapisan besi lembut dan lapisan penebat yang disusun secara berselang-seli.Teras besi berlamina6.2.1Soalan 1. Berdasarkan keputusan eksperimen ini.(a) Apakah kesan terhadap kecerahan mentol jika Np > Ns?(b) Apakah hubung kait antara Vp dengan Vs jika Np > Ns?(c) Apakah jenis transformer ini? 2. Berdasarkan keputusan eksperimen ini.(a) Apakah kesan terhadap kecerahan mentol jika Np < Ns?(b) Apakah hubung kait antara Vp dengan Vs jika Np < Ns?(c) Apakah jenis transformer ini? 3. Apakah yang terjadi kepada perubahan voltan bagi arus ulang-alik pada sebuah transformer jika perbezaan antara bilangan lilitan dalam gegelung primer dengan bilangan lilitan dalam gegelung sekunder ditambah? 4. Mengapakah bilangan lilitan dalam gegelung primer dan sekunder adalah berbeza dalam semua transformer? 180

p. 191

Aktiviti6.6• KMK• Aktiviti penggunaan teknologiPAK-21Penyelesaian Masalah Berkaitan Transformer dalam KehidupanRajah 6.26 menunjukkan satu contoh peralatan elektrik di rumah, iaitu kotak kawalan kelajuan kipas siling yang menggunakan transformer injak turun. Apakah rumus yang digunakan untuk menentukan bilangan lilitan dalam gegelung sekunder untuk menurunkan voltan input 240 V menjadi voltan 2 V hingga 10 V?Rajah 6.26 Kotak kawalan kelajuan kipas silingMembincangkan transformer dan fungsi transformer dalam penggunaan peralatan elektrik di rumahArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Gunakan pelbagai sumber untuk mengumpulkan maklumat tentang transformer dan fungsi transformer dalam penggunaan peralatan elektrik di rumah. Contoh penggunaan transformer dalam peralatan elektrik di rumah 3. Bincangkan maklumat yang telah dikumpulkan. 4. Bentangkan hasil perbincangan dengan menggunakan persembahan multimedia.6.2.3(c) Kotak kawalan kelajuan kipas siling(a) Pengecas bateri (b) Pengecas telefon bimbitkomputer riba0011223344550Transformer injak turun240 Va.u.0 V2 V4 V6 V8 V10 VBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.2.2181

p. 192

ContohPenyelesaianRumus PenyelesaianNisbah voltan primer kepada voltan sekunder adalah sama dengan nisbah bilangan lilitan gegelung primer kepada bilangan lilitan gegelung sekunder dalam sebuah transformer. Hubung kait ini boleh ditulis dalam rumus yang berikut:dengan Vp = voltan input gegelung primer atau voltan primerVs = voltan output gegelung sekunder atau voltan sekunder Np = bilangan lilitan gegelung primerNs = bilangan lilitan gegelung sekunderVpVs=NpNsRajah 6.27 menunjukkan sebuah mentol 40 V disambung ke bekalan kuasa 240 V melalui sebuah transformer.240 V40 VNp = 120NsRajah 6.27Berapakah bilangan gegelung sekunder, Ns, supaya mentol dapat menyala dengan kecerahan yang normal?Mentol akan menyala dengan kecerahan yang normal sekiranya dibekalkan dengan voltan 40 V.• Voltan output, Vs = 40 V• Voltan input, Vp = 240 V• Bilangan lilitan gegelung primer, Np = 120VpVs=NpNs24040 =120NsNs = 120 ×40240 = 20Bilangan lilitan gegelung sekunder, Ns = 20182

p. 193

Praktis Formatif6.21. Apakah transformer?2. Gariskan jawapan yang betul tentang transformer.(a) Transformer hanya berfungsi menggunakan arus (terus/ulang-alik).(b) Dalam transformer injak turun, bilangan lilitan dalam gegelung primer adalah lebih (besar/kecil) daripada bilangan lilitan dalam gegelung sekunder.(c) Transformer injak (naik/turun) digunakan untuk mengubah 25 kV kepada 250 kV.(d) Transformer injak (naik/turun) dipasang di dalam radio.3. Nyatakan satu contoh peralatan elektrik di rumah yang menggunakan jenis transformer yang berikut:(a) Transformer injak naik(b) Transformer injak turun4. Rajah 1 (a) menunjukkan sebuah transformer di dalam pengecas telefon bimbit yang disambung ke bekalan sesalur 240 V yang membekalkan voltan 5 V untuk mengecas sebuah telefon bimbit.Rajah 1 (a) Rajah 1 (b) menunjukkan rajah litar bagi transformer di dalam pengecas telefon bimbit tersebut.Rajah 1 (b)(a) Hitung bilangan lilitan gegelung primer. (b) Adakah transformer di dalam pengecas telefon bimbit ini daripada jenis transformer injak naik atau injak turun? Terangkan jawapan anda.Telefonbimbit240 VNsNp = 10 5 VTransformerBab 6: Elektrik dan Kemagnetan

p. 194

PETUNJUK:C – Rangkaian Grid NasionalA – Stesen jana kuasa D – Lapangan suis Bn – Stesen transformer injak naik E1 – Pencawang masuk utamaBt – Stesen transformer injak turun E2 – Pencawang bahagian Rajah 6.28 Sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrikPejabatHospitalBn132 kV/275 kV/500 kV11 kV/25 kVE2, Bt33 kV240 V415 V 415 VAAArus ulang-alik dari stesen jana kuasa ini kemudiannya dialirkan masuk ke dalam stesen transformer injak naik (Bn). Di sini, voltan arus ulang-alik dinaikkan ke 132 kV, 275 kV atau 500 kV dengan menggunakan transformer injak naikPenjana di stesen jana kuasalazimnya menghasilkan arus ulang-alik dengan voltan 11 kV atau 25 kV.RumahFungsi Komponen dalam Sistem Penghantaran dan Pengagihan Tenaga ElektrikSistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik yang menghubungkan stesen jana kuasa ke rumah anda ditunjukkan dalam Rajah 6.28. 6.3Penghantaran dan Pengagihan Tenaga Elektrik1846.3.1

p. 195

Penghantaran melalui jarak jauhKawasan industri beratKawasan industri ringanE2, Bt33 kV33 kV11 kVCE1BtDArus ulang-alik dengan voltan tinggi itu kemudiannya dialirkan melalui satu rangkaian kabel penghantaran yang dikenali sebagai Rangkaian Grid Nasional (C) seperti dalam gambar foto di bawah.Kabel penghantaran arus ulang-alik pada 500 kV di sepanjang Lebuh Raya Utara-Selatan.Kabel penghantaran arus ulang-alik pada 132 kV di stesen jana kuasa Tanjung Kling, Melaka.Di penghujung grid ini, arus ulang-alik mengalir ke lapangan suis (D) di pencawang masuk utama (E1). Lapangan suis ini membolehkan tenaga elektrik dihantar ke pencawang bahagian (E2) apabila diperlukan. Lapangan suis ini juga digunakan untuk membolehkan stesen jana kuasa dan grid yang tertentu ditutup untuk kerja penyelenggaraan tanpa memotong bekalan elektrik kepada para pengguna.Pencawang masuk utama Lapangan suisDi pencawang masuk utama (E1) dan pencawang bahagian (E2), arus ulang-alik dialirkan melalui satu siri transformer injak turun (Bt) dalam stesen transformer injak turun. Voltan bagi arus ulang-alik ini diturunkan secara beransur-ansur kepada nilai voltan yang berlainan untuk dibekalkan kepada para pengguna mengikut keperluan mereka. Contohnya:t

LBXBTBO
JOEVTUSJ
CFSBU
QBEB
33 kVt

LBXBTBO
JOEVTUSJ
SJOHBO
QBEB
11 kVt

LBXBTBO
QFKBCBU

QFSOJBHBBO
EBO
QFSVNBIBO
QBEB 240 VBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.3.1185

p. 196

Aktiviti6.7• KMK, KBMM• Aktiviti perbincanganPAK-21Kesan pada Kediaman yang Lokasinya Berhampiran dengan Pilon Rangkaian Grid NasionalArus ulang-alik dengan voltan yang tinggi dialirkan melalui kabel penghantaran pada pilon Rangkaian Grid Nasional seperti dalam Gambar foto 6.10. Medan elektromagnet yang kuat dihasilkan oleh arus ulang-alik pada voltan yang tinggi dan dapat dikesan di kawasan berhampiran dengan pilon tersebut. Perhatikan kesan medan elektromagnet ini dengan menggunakan kompas. Apakah yang terjadi kepada kedudukan penunjuk pada kompas?Gambar foto 6.10 Kabel penghantaran pada pilon Rangkaian Grid NasionalMembincangkan isu kesan pada kediaman yang lokasinya berhampiran dengan pilon Rangkaian Grid NasionalArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat yang berkaitan dengan isu kesan pada kediaman yang lokasinya berhampiran dengan pilon Rangkaian Grid Nasional seperti yang berikut:(a) Kekuatan medan elektromagnet berhampiran dengan pilon Rangkaian Grid Nasional.(b) Isu kesan medan elektromagnet terhadap kesihatan manusia yang dipercayai dan disahkan oleh pakar perubatan terkini.(c) Cara penyelesaian isu kesan medan elektromagnet terhadap kawasan kediaman yang berhampiran dengan pilon Rangkaian Grid Nasional. 3. Kongsikan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas.Layari laman sesawang yang berikut: https://www.tnb.com.my/https://www.sesb.com.my/http://www.sarawakenergy.com.my/Apakah kemudahan yang diberikan oleh Tenaga Nasional Berhad (TNB), Sabah Electricity Sdn. Bhd. (SESB) dan Sarawak Energy Berhad (Sarawak Energy) kepada pengguna elektrik di Malaysia?MalaysiakuMGambar foto 6.11 Kediaman yang lokasinya berhampiran dengan pilon Rangkaian Grid Nasional Mari kita jalankan Aktiviti 6.7 untuk membincangkan isu kesan pada kediaman yang lokasinya berhampiran dengan pilon Rangkaian Grid Nasional.1866.3.1

p. 197

P PPPP PPPFasa 1P: PuncakP: PuncakFasa 1 Fasa 2 Fasa 3Satu kitaranSatu kitaranSistem Pendawaian Elektrik di MalaysiaSistem pendawaian elektrik di Malaysia terdiri daripada dua jenis yang berbeza, iaitu pendawaian satu fasa (atau fasa tunggal) dan pendawaian tiga fasa seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.29 dan 6.30.CabaranMINDATenaga Nasional Berhad (TNB) mencadangkan kepada pengguna pendawaian satu fasa yang menggunakan lebih daripada 10 kW atau 50 A supaya bertukar kepada pendawaian tiga fasa. Banding dan bezakan kepentingan pendawaian satu fasa dan tiga fasa dalam penggunaan tenaga elektrik. Adakah keluarga anda menerima cadangan TNB ini? Berikan alasan anda.Di kawasan komersial dan industri, penggunaan tenaga elektrik yang lebih daripada 10 kW atau 50 A,pendawaian tiga fasa yang lebih stabil dan boleh dipercayai lazimnya digunakan.Rajah 6.29 Pendawaian satu fasaRajah 6.30 Pendawaian tiga fasaPendawaian satu fasa hanya sesuai dan cukup stabil bagi penggunaan tenaga elektrik yang tidak melebihi 10 kW atau 50 A seperti di kawasan perumahan di luar bandar.Cara mengenal pasti jenis pendawaian elektrikhttp://links.andl17.com/BT_Sains_187Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.3.2

p. 198

Litar pemanasLitar alat pendingin hawa Dawai neutralDawai hidupDawai bumi5 A15 A30 A30 AWayar elektrik dari kabel utama yang disambungkan ke rumah terdiri daripada:t
EBXBJ
IJEVQ
QBEB

7t
EBXBJ
OFVUSBM
QBEB

7Unit penggunadan kotak fiusKotak fius utama dengan satu fius utamaMeter elektrikt
.FOZVLBU
KVNMBI
VOJU
UFOBHB
elektrik yang digunakanSuis utamat
.FOHBXBM
KVNMBI
BSVT
ZBOH
mengalir melalui litar di dalam rumahPemutus litar MCB(Miniature Circuit Breaker)t
.FOHBTJOHLBO
MJUBS
BLIJS
LF
bahagian lain peralatan elektrikPemutus litar ELCB (Earth Leakage Circuit Breaker)t
.FNVUVTLBO
MJUBS
BQBCJMB
BSVT
berlebihan mengalir melaluinyaPETUNJUK: Dawai hidup Dawai neutral Dawai bumiGambar foto 6.12 Pembumian dawai bumiPembekalan Tenaga Elektrik dan Sistem Pendawaian Elektrik di RumahRajah 6.31 menunjukkan satu contoh pembekalan tenaga elektrik dan sistem pendawaian elektrik di rumah.1886.3.2

p. 199

Litar pencahayaanSuis dua halaSoketSoketSoketLitar pencahayaan terdiri daripada dawai hidup dan dawai neutral.Litar kuasa terdiri daripada dawai hidup, dawai neutral dan dawai bumi.Rajah 6.31 Contoh pembekalan elektrik dan sistem pendawaian elektrik di rumahBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.3.2189

p. 200

Hong KongIndiaAmerika UtaraJepunEropahPalam 3-pin dan Palam 2-pinBanding dan bezakan struktur binaan palam 3-pin dan palam 2-pin seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.13.Gambar foto 6.13 Palam 3-pin dan palam 2-pin yang digunakan di negara yang berbezaPalam 3-pin dan palam 2-pin yang digunakan di negara kita adalah seperti yang diterangkan dalam Jadual 6.2.Jadual 6.2 Palam 3-pin dan palam 2-pin dalam sistem pendawaian di rumahPalam 3-pinPalam 2-pinPeralatan elektrik seperti cerek elektrik dan seterika memperoleh tenaga elektrik daripada soket pada dinding melalui palam 3-pin.Peralatan elektrik seperti pengering rambut dan berus gigi elektrik memperoleh tenaga elektrik daripada soket pada dinding melalui palam 2-pin.Dawai hidup, dawai neutral dan dawai bumi yang dipasang pada palam 2-pin dan palam 3-pin semestinya mengikut kod warna antarabangsa dalam pendawaian seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.32 untuk menjamin keselamatan penggunaan elektrik.Rajah 6.32 Kod warna antarabangsa dalam pendawaianlektrik.dl d i13 ADawai bumi (belang kuning dan hijau)Dawai neutral(biru)FiusDawai hidup(perang)1906.3.2

p. 201

(a) Suis(d) Miniature Circuit Breaker (MCB)(e) Dawai bumi (f) Pengalir kilat(b) Fius 3 A, 5 A, 10 A dan 13 A(c) Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB)Penutup sesentuh logamDiisi dengan nitrogen atau butiran kuarzaWayar fiusSarung kaca atau porselinNilai fius5AFiusStruktur FiusFius seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.33 merupakan seutas wayar halus yang pendek, mudah menjadi panas dan melebur apabila arus yang mengalir melaluinya lebih besar daripada nilai fius tersebut. Sekiranya wayar pada fius itu melebur, bekalan arus elektrikakan terputus.Komponen Keselamatan dalam Sistem Pendawaian di RumahDalam sistem pendawaian di rumah, terdapat beberapa komponen keselamatan seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.14.Gambar foto 6.14 Komponen keselamatan dalam sistem pendawaian di rumahRajah 6.33 Struktur fius6.3.3Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.3.2191

p. 202

Sarung kacaPenutup logamWayar fiusBerapakah arus maksimum yang dapat mengalir melalui palam 3-pin yang dipasang dengan fius 13 A?(a) Fius kartrij(b) Fius wayar boleh gantiFius Kartrij dan Fius Wayar Boleh GantiDua jenis fius yang lazim digunakan ialah fius kartrij dan fius wayar boleh ganti (fius yang dipasang dengan seutas wayar fius) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.34.Rajah 6.34 Dua jenis fiusCabaranMINDAMengapakah cerek elektrik lazimnya dipasang dengan palam 3-pin yang mempunyai fius 13 A?Semua fius termasuklah fius katrij dan fius wayar boleh ganti berfungsi sebagai alat keselamatanelektrik dalam litar atau peralatan elektrik untuk melindungi wayar dan peralatan ini daripada sebarang aliran arus yang berlebihan.Penentuan Nilai FiusNilai fius ialah nilai maksimum arus yang dapat mengalir melalui fius tanpa menyebabkan wayar fiusnya melebur. Contohnya, wayar fius 5 A membenarkan arus maksimum 5 A untuk mengalir melaluinya. Beberapa nilai fius yang lazim ialah 1 A, 2 A, 3 A, 5 A, 10 A, 13 A, 15 A dan 30 A. Pemilihan nilai fius bergantung pada nilai arus maksimum yang mengalir melalui satu litar atau peralatan elektrik. Fius yang bakal digunakan sepatutnya mempunyai nilai yang lebih tinggi sedikit daripada arus maksimum yang mengalir melalui suatu litar atau peralatan elektrik dalam keadaan operasi biasa. Contohnya, sebuah cerek elektrik yang menggunakan arus elektrik maksimum 11.34 A sepatutnya dipasang dengan fius dengan nilai fius 13 A.Aktiviti6.8Membincangkan komponen keselamatan dalam sistem pendawaian di rumahArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kenal pasti dan bincangkan perkara yang berikut:(a) Fungsi, jenis dan nilai fius(b) Fungsi dawai bumi(c) Fungsi pemutus litar, iaitu Miniature Circuit Breaker (MCB) dan Earth Leakage Circuit Breaker (ELCB)(d) Pengalir kilat dan suis 3. Gunakan pelbagai sumber untuk mengumpulkan maklumat yang dikehendaki. 4. Bentangkan hasil perbincangan dengan menggunakan persembahan multimedia.• KMK• Aktiviti perbincanganPAK-211926.3.3

p. 203

Keselamatan dalam Penggunaan Peralatan ElektrikApabila menggunakan peralatan elektrik, langkah keselamatan perlulah diutamakan. Hal ini demikian kerana nisbah kematian terhadap kecederaan dalam kemalangan elektrik adalah tinggi berbanding kemalangan dalam kategori lain. Kegagalan untuk mematuhi langkah keselamatan akan mengakibatkan kemalangan yang serius. Satu daripada langkah keselamatan dalam penggunaan alat elektrik ditunjukkan dalam Rajah 6.35. Sekiranya seorang individu menyentuh bahagian logam yang dibumikan, arus yang besar, jika ada, akan mengalir ke Bumi melalui wayar bumi dan bukannya mengalir melalui individu tersebut. Arus yang besar itu juga meleburkan fius seterusnya memutuskan litar elektrik. Mari jalankan Aktiviti 6.9 untuk mengkaji dengan lebih lanjut tentang keselamatan dalam sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik, dan penggunaan peralatan elektrik.Aktiviti6.9Menghasilkan brosur atau poster tentang keselamatan dan kemalangan elektrikArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat daripada pelbagai sumber tentang perkara yang berikut:(a) Punca berlakunya litar pintas(b) Punca kemalangan elektrik(c) Langkah keselamatan semasa menggunakan peralatan elektrik(d) Langkah yang perlu diambil semasa berlakunya kejutan elektrik 3. Bincangkan maklumat yang telah dikumpulkan. 4. Sediakan brosur atau poster tentang perkara di atas. 5. Persembahkan brosur atau poster yang dihasilkan pada papan kenyataan sains di dalam kelas atau makmal sains anda.• KMK• Aktiviti menjalankan projekPAK-21N13 AWayar hidupWayar bumiWayar neutralWayar bumi disambungkan pada bekas logam seterika elektrikBekas logamElemenpemanasRajah 6.35 Wayar bumi menyambungkan bekas logam ke BumiBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.3.4193

p. 204

Praktis Formatif6.31. Di kelas sains, Wazir telah mempelajari komponen dalam sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik.Stesen transformer injak naikStesen transformer injak turunLapangan suis Dengan menggunakan perkataan yang disediakan di atas, lengkapkan carta alir yang berikut. Carta alir ini menunjukkan urutan komponen dalam sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik.Stesen jana kuasaPencawang bahagian Transformer injak turunRangkaian Grid NasionalPencawang masuk utama(a)(c)(b)2. Gariskan jawapan yang betul tentang penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik.(a) Voltan bagi arus ulang-alik (dinaikkan/diturunkan) sebelum dialirkan melalui Rangkaian Grid Nasional.(b) Voltan bagi arus ulang-alik adalah paling tinggi di (stesen jana kuasa/Rangkaian Grid Nasional/pencawang bahagian).(c) (Lapangan suis/Rangkaian Grid Nasional) membolehkan tenaga elektrik dihantar ke pencawang bahagian apabila diperlukan. 3. (a) Nyatakan tiga contoh komponen keselamatan dalam sistem pendawaian di rumah.(b) Apakah fungsi fius?4. (a) Nyatakan satu contoh punca litar pintas. Jelaskan jawapan anda. (b) Rajah 1 menunjukkan beberapa peralatan elektrik dengan palam 2-pin masingmasing disambungkan pada satu soket. (i) Nyatakan keadaan elektrik yang ditunjukkan dalam Rajah 1. (ii) Berikan satu contoh kemalangan elektrik yang mungkin boleh berlaku. Terangkan jawapan anda. Rajah 1194

p. 205

Gambar foto 6.15 menunjukkan mentol elektrik yang dipasangkan pada bekalan elektrik 240 Vdan menyala dengan normal. Kuasa pada setiap mentol adalah seperti yang dilabelkan.Mentol yang manakah mempunyai kecekapan paling tinggi? Jelaskan jawapan anda.10 W20 W100 W100 WADAMContohPenyelesaian100 J tenaga elektrik input yang dibekalkan8 J tenaga output yang berfaedah dalam bentuk cahaya92 J tenaga output yang dibazirkan (atau tidak berfaedah) dalam bentuk haba yang dibebaskan ke persekitaranGambar foto 6.16 menunjukkan sebiji mentol berfilamen menyala. Berapakah kecekapan tenaga bagi mentol tersebut? Gambar foto 6.16Kecekapan tenaga bagi lampu berfilamen = Tenaga output yang berfaedahTenaga input yang dibekalkan× 100% = 8 J100 J× 100% = 8%Kecekapan TenagaKecekapan tenaga ialah peratus tenaga input yang diubah kepada bentuk tenaga output yang berfaedah. Kecekapan tenaga dapat dirumuskan seperti yang berikut:Kecekapan tenaga = Tenaga output yang berfaedahTenaga input yang dibekalkan× 100%6.4Pengiraan Kos Penggunaan ElektrikGambar foto 6.15 Mentol elektrik yang menyala dengan normal tetapi kecerahan yang berbezaCabaranMINDAAdakah anda bersetuju bahawa penggunaan mentol berfilamen perlu diharamkan di Malaysia? Jelaskan sebabnya.Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.4.1195

p. 206

Kajian KesKajian KesajianKesContoh Teknologi yang Berkonsepkan Kecekapan TenagaTeknologi alat pencahayaan elektrik yang berkonsepkan kecekapan tenaga adalah seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 6.3.Jadual 6.3 Teknologi alat pencahayaan elektrik yang berkonsepkan kecekapan tenagaAlat pencahayaanLampu berfilamenLampu jimat tenaga (compact fluorescent lamp, CFL)Lampu LEDStruktur binaanKecekapan tenagaTenaga elektrik maksimum yang ditukarkan kepada tenaga cahaya ≈ 10%Tenaga elektrik maksimum yang ditukarkan kepada tenaga cahaya ≈ 50%Tenaga elektrik maksimum yang ditukarkan kepada tenaga cahaya ≈ 90%Kumpulkan maklumat tentang teknologi yang berkonsepkankecekapan tenaga daripada pelbagai sumber termasuklah laman sesawang yang berikut:http://links.andl17.com/BT_Sains_196Tahukah anda bagaimana kita dapat mengenal pasti peralatan elektrik yang cekap tenaga? Pernahkah anda melihat label cekap tenaga yang diperkenalkan oleh Suruhanjaya Tenaga (ST) seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.36?Penggunaan mentol berfilamen lazimnya dapat tahan selama lebih kurang 1 000 jam, CFL 8 000 jam dan LED antara 20 000 hingga 50 000 jam!Bincangkan maklumat yang telah dikumpulkan. Senaraikan contoh teknologi yang berkonsepkan kecekapan tenaga dalam susunan mengikut kepentingannya dalam kehidupan harian.1966.4.2

p. 207

Tahukah anda bagaimana membaca meter elektrik di rumah anda?Berapakah bacaan meter elektrik dalam Gambar foto 6.17?SELVIPenggunaan Tenaga Elektrik dalam Peralatan ElektrikGambar foto 6.17 menunjukkan sebuah meter elektrik bagi sistem pendawaian tiga fasa. Meter elektrik berfungsi untuk mengukur kuantiti tenaga elektrik yang digunakan. Lazimnya bacaan pada meter elektrik itu diambil pada penghujung setiap bulan. Bacaan tersebut diambil bertujuan untuk menentukan kos penggunaan tenaga elektrik.Gambar foto 6.17 Meter elektrikSuruhanjaya Tenaga (ST) telah melancarkan program pelabelan cekap tenaga bagi pelbagai jenis peralatan elektrik untuk kemudahan orang awam.MalaysiakuMSuruhanjaya Tenagawww.st.gov.my62229936279PENGGUNAAN TENAGAENERGY CONSUMPTIONPenggunaan Tenaga Purata SetahunAverage Energy Consumption Per Year1597 kWhProduk ini Menggunakan 51.55% Kurang TenagaDaripada Produk BiasaThis product consume 51.55 % Less Energy Than An Average ProductDiuji Mengikut / Tested According To MS ISO 5151: 2004Lebih Banyak BintangLebih Jimat BelanjaMore StarsMore Energy SavingPenyaman UdaraXXXGWC09KF-K3DNA6A/1Perkadaran tenaga: 1 hingga 5 bintangJenis peralatanPerkadaran tenaga pada peralatan (angka dalam perkadaran tenaga)Informasi jenama dan modelPenggunaan tenaga (dalam kWj/tahun)Penjimatan tenaga berbanding dengan peralatan berlabel 2 bintang (dalam peratusan)Ujian piawai yang digunakanRajah 6.36 Label cekap tenaga yang diperkenalkan oleh Suruhanjaya Tenaga (ST)Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.4.2 6.4.3197

p. 208

Kuasa Elektrik, PKuasa elektrik,P, ialah kadar tenaga elektrik, E, yang digunakan oleh suatu alat elektrik. Unit S.I. bagi kuasa ialah watt (W). Kuasa 1 watt (W) bererti 1 joule (J) tenaga elektrik digunakan dalam masa 1 saat (s). Kuasa elektrik dapat dirumuskan seperti yang berikut:Kuasa elektrik, P (W) = Tenaga elektrik yang digunakan, E (J)Masa yang diambil, t (s)Arus Elektrik, IArus elektrik,I, ditakrifkan sebagai kadar pengaliran cas elektrik,Q, melalui suatu konduktor. Unit S.I. bagi arus elektrik ialah ampere (A) dan cas elektrik ialah coulomb (C). Arus elektrik dapat dirumuskan seperti yang berikut:Arus elektrik, I (A) = Cas elektrik, Q (C)Masa yang diambil, t (s)Voltan, VVoltan,V,ditakrifkan sebagai tenaga elektrik,E, yang digunakan untuk menggerakkan seunit caselektrik,Q, melalui suatu konduktor. Unit S.I. bagi voltan ialah volt (V). Voltan dapat dirumuskan seperti yang berikut:Voltan, V (V) = Tenaga elektrik yang digunakan, E (J)Cas elektrik, Q (C)Gambar foto 6.18 Dua biji mentol dengan kuasa yang berbezaGambar foto 6.18 menunjukkan dua biji mentol yang lazimnya digunakan di rumah. Mentol 40 W menggunakan tenaga elektrik pada kadar 40 J s–1 manakala mentol 60 W menggunakan tenaga elektrik pada kadar 60 J s–1. Oleh itu, mentol 40 W dengan nilai watt yang lebih rendah lebih jimat tenaga.40 W60 W198

p. 209

PenyelesaianContohModel : SJK-17MVoltan : 240VAC/50HzWatt : 2.2kWMS 472 : 1979Muatan : 1.7LBuatan MalaysiaGambar foto 6.19 Sebuah jag elektrik seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.19 mempunyai label 2.2 kW, 240 V. Hitungkan arus yang mengalir melalui jag ini.Menggunakan rumus P = VII = PV = 2.2 kW240 V = 2 200 W240 V = 9.17 APengiraan Jumlah Arus yang Melalui Peralatan ElektrikDengan menghubungkaitkan kuasa, voltan dan arus elektrik, jumlah arus elektrik yang melalui peralatan elektrik dapat ditentukan. Perhatikan contoh dan penyelesaian yang ditunjukkan di bawah ini. Kemudian, jalankan Aktiviti 6.10 untuk mengkaji dengan lebih lanjut tentang kuasa, voltan dan arus yang melalui peralatan elektrik di rumah.CabaranMINDABolehkah jag elektrik buatan Malaysia seperti dalam Gambar foto 6.19 digunakan di Thailand?Di Thailand, voltan bagi bekalan arus ulang-alik yang dibekalkan ke rumah ialah 120 V. Apakah yang akan berlaku jika jag tersebut digunakan di Thailand?Aktiviti6.10Mengkaji kuasa, voltan dan arus yang melalui peralatan elektrik di rumahArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara individu. 2. Senaraikan contoh peralatan elektrik di rumah anda. Cari maklumat tentang kuasa dan voltan pada peralatan elektrik tersebut. 3. Hitung jumlah arus yang melalui peralatan elektrik tersebut dengan menggunakan rumus yang berikut:Kuasa (W) = Voltan (V) × Arus elektrik (A) 4. Persembahkan maklumat yang telah anda kumpulkan.• KMK• Aktiviti inkuiriPAK-21Jag elektrik denganNilai kuasa = 2 200 WNilai voltan = 240 VBab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.4.3199

p. 210

PenyelesaianContohPengiraan Kos Penggunaan Tenaga ElektrikUnit yang lazim digunakan untuk tenaga elektrik ialah kilowatt-jam (kWj) seperti yang ditunjukkan pada meter elektrik dalam Gambar foto 6.17. 1 kilowatt-jam ialah tenaga elektrik yang digunakan pada kadar 1 kilowatt atau 1 000 watt dalam masa 1 jam. 1 kWj lazimnya dirujuk sebagai 1 unit. Tenaga elektrik boleh dihitung dengan menggunakan rumus yang berikut:Tenaga elektrik yang digunakan (kWj) = Kuasa (kW) × Masa (j)Sebuah cerek elektrik 2 kW mengambil masa 10 minit untuk mendidihkan air. Hitungkan kos penggunaan tenaga elektrik untuk mendidihkan air itu jika kadar bagi setiap unit ialah 21 sen.Tenaga elektrik yang digunakan (kWj) = Kuasa (kW) × Masa (j) = 2 kW ×1060 j = 13 kWj = 13 unitKos penggunaan tenaga elektrik bagi cerek elektrik = 13 unit × 21 sen/unit = 7 senMari jalankan Aktiviti 6.11 untuk membuat audit kos penggunaan tenaga elektrik di rumah sebagai langkah penjimatan dalam penggunaan tenaga elektrik.Aktiviti6.11Membuat audit kos penggunaan tenaga elektrik di rumah sebagai langkah penjimatan dalam penggunaan tenaga elektrik Arahan 1. Jalankan aktiviti ini secara individu. 2. Kumpulkan bil elektrik di rumah anda sejak tiga bulan yang lepas. 3. Kaji dan buat kesimpulan tentang pola kos penggunaan tenaga elektrik di rumah anda yang diperhatikan berdasarkan rekod bil elektrik. 4. Muat turun halaman PDF daripada URL di sebelah kanan. 5. Selain amalan yang disenaraikan dalam panduan penjimatan tenaga elektrik, cadangkan amalan yang lain untuk menjimatkan penggunaan tenaga elektrik. 6. Ambil langkah penjimatan tenaga elektrik itu selama tiga bulan. Banding dan bezakan pola kos penggunaan tenaga elektrik di rumah sebelum dan selepas langkah penjimatan elektrik diambil. 7. Kongsikan hasil dapatan anda di dalam kelas. • KBMM• Aktiviti menjalankan projekPAK-21http://links.andl17.com/BT_Sains_2002006.4.4 6.4.5

p. 211

Kaedah Penjimatan Penggunaan Tenaga ElektrikSelain menggalakkan penjimatan penggunaan tenaga elektrik di rumah, Suruhanjaya Tenaga (ST) juga menyediakan perkhidmatan seperti ECOS untuk kegunaan perindustrian dan perniagaan yang menggunakan konsep penjimatan penggunaan tenaga. Bangunan hijau seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 6.20 menggunakan konsep penjimatan guna tenaga dan berjaya menjimatkan kos penggunaan tenaga elektrik. Pembinaan bangunan hijau semakin berkembang di Malaysia. Antara ciri bangunan hijau ini adalah seperti yang berikut:• Sistem pengudaraan yang cekap dapat mengurangkan penggunaan alat pendingin hawa dan kipas.• Reka bentuk yang memaksimumkan pencahayaan semula jadi dapat mengurangkan kos penggunaan tenaga elektrik.• Pemasangan panel suria sebagai sumber tenaga boleh baharu menggantikan sumber tenaga konvensional. Mari jalankan Aktiviti 6.12 untuk memahami dengan lebih lanjut tentang konsep bangunan hijau dalam konteks tempatan dan global.Aktiviti6.12Memahami konsep bangunan hijau dalam konteks tempatan dan globalArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Cari maklumat dan buat perkongsian tentang perkara yang berikut:(a) Konsep bangunan hijau dalam konteks tempatan(b) Konsep bangunan hijau dalam konteks global 3. Bincangkan maklumat yang telah dikongsikan. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda dalam bentuk persembahan multimedia seperti MS PowerPoint atau media sosial.• KMK, KIAK• Aktiviti penggunaan teknologiPAK-21ECOS – Perkhidmatan Suruhanjaya Tenaga (ST) berkaitan dengan kecekapan tenaga. http://links.andl17.com/BT_Sains_202_2MalaysiakuMCabaranMINDAAdakah bangunan hijau bermaksud bangunan yang mempunyai tumbuhan hijau sahaja?Gambar foto 6.20 Bangunan hijau 1. Patuhi etika penggunaan media sosial. 2. Hormat hak cipta intelek.Maklumat terkini tentang bangunan hijau dan pengurangan pembebasan karbon dioksida.http://links.andl17.com/BT_Sains_201Bab 6: Elektrik dan Kemagnetan6.4.6201

p. 212

Praktis Formatif6.4Mereka Cipta Bangunan HijauSudahkah anda mereka bentuk sebuah Rumah Kediaman Hijau semasa di Tingkatan 2? Mari kita jalankan Aktiviti 6.13 untuk membuat inovasi atau reka cipta sebuah lagi bangunan hijau yang menggunakan konsep penjimatan tenaga.Aktiviti6.13Membuat inovasi atau mereka cipta sebuah bangunan hijau yang menggunakan konsep penjimatan penggunaan tenagaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Buat inovasi atau mereka cipta sebuah bangunan hijau dalam konteks tempatan atau global dengan menggunakan konsep penjimatan penggunaan tenaga. Antara perkara yang harus diberi penekanan ialah:(a) kecekapan tenaga(b) penjualan tenaga(c) peralatan yang mempunyai star rating 3. Anda boleh merujuk kepada laman sesawang yang berikut:TNB – Kecekapan tenaga, penjualan tenaga, peralatan yang mempunyai star ratinghttp://links.andl17.com_BT_Sains_202_1ECOS – Perkhidmatan Suruhanjaya Tenaga (ST) berkaitan dengan kecekapan tenaga.http://links.andl17.com/BT_Sains_202_2 4. Bentangkan hasil inovasi atau reka cipta bangunan hijau kumpulan anda di dalam kelas.• KMK, KIAK, KBMM • Aktiviti pembelajaran berasaskan projekPAK-211. Berikan definisi kecekapan tenaga.2. Tenaga elektrik yang digunakan oleh pendingin hawa selama 2 minit ialah 180 kJ. Hitungkan kuasa pendingin hawa ini dalam unit yang berikut: (a) W (b) kW3. Sebuah ketuhar gelombang mikro berlabel 1.2 kW, 240 Vdisambungkan pada bekalan tenaga elektrik 240 V. Hitung arus yang mengalir melalui ketuhar ini.4. Sebuah periuk nasi elektrik mempunyai label 800 W, 230 V dipasang selama 30 minit.(a) Berapakah tenaga elektrik yang digunakan oleh periuk nasi tersebut?(b) Hitung kos tenaga yang digunakan oleh periuk nasi itu jika kadar bagi setiap kWj ialah 30 sen.5. (a) Apakah kepentingan pelabelan star rating pada peralatan elektrik?(b) Berapakah bintang dalam label star rating pada peralatan elektrik yang harus digunakan? Jelaskan jawapan anda.2026.4.6

p. 213

RumusanPada voltan tetapPaparan skrin O.S.K.Elektrik dan kemagnetanPenjanaan tenaga elektrikdiaplikasikan dalamdaripadaSumber tenaga boleh baharuTenaga hidro, ombak, solar, pasang surut, angin, biojisim, geotermasepertisepertiSumber tenaga tidak boleh baharuTenaga nuklear, arang batu, gas asli, petroleumyang menghasilkanapabiladinaikkan olehditurunkan olehArus aruhanGaris medan magnet dipotong oleh gegelung dawaiTransformer injak naikTransformer injak turunPenjana tenaga elektrikArus ulang-alikmenghasilkanKecekapan elektrikKuasa, voltan, arus, penggunaan tenaga, kos penggunaan tenagaKaedah penjimatan penggunaan tenaga elektrikmengikutSistem penghantaran dan pengagihanStesen jana kuasa, stesen transformer injak naik, Rangkaian Grid Nasional, stesen transformer injak turun, pencawang masuk utama, lapangan suis, pencawang bahagianterdiri daripadaSistem pendawaian satu fasa dan tiga fasaSel suria dan sel keringArus terusPada voltan berubah-ubahPaparan skrin O.S.K.menghasilkanDengan voltan a.u. Mengikut rumus:VpVsNpNs=denganKomponen keselamatandandanDengan voltan a.t. yang tetapr, Pada voltan berubah-ubahPaparan skrinO.S.K.Pada voltan tetapinjGtratumlape203

p. 214

Refleksi KendiriPraktis Sumatif6Selepas mempelajari bab ini, anda dapat:6.1 Penjanaan Tenaga Elektrik Memerihalkan sumber tenaga kepada tenaga boleh baharu dan tenaga tidak boleh baharu. Menerangkan dengan contoh proses penjanaan tenaga elektrik daripada pelbagai sumber tenaga. Membezakan antara arus terus dengan arus ulang-alik. Menyelesaikan masalah berkaitan bekalan tenaga elektrik dalam kehidupan.6.2 Transformer Menjalankan eksperimen membina transformer injak naik dan injak turun. Berkomunikasi tentang transformer dan fungsi transformer dalam penggunaan peralatan elektrik di rumah. Menyelesaikan masalah berkaitan transformer menggunakan rumus.6.3 Penghantaran dan Pengagihan Tenaga Elektrik Menerangkan fungsi komponen dalam sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik dengan lakaran visual. Menerangkan dengan contoh pembekalan elektrik dan sistem pendawaian elektrik di rumah. Membezakan komponen keselamatan dalam sistem pendawaian di rumah. Berkomunikasi tentang keselamatan dalam sistem penghantaran dan pengagihan tenaga elektrik dan penggunaan peralatan elektrik.6.4 Pengiraan Kos Penggunaan Elektrik Mendefinisikan maksud kecekapan tenaga. Menyenaraikan contoh teknologi yang berkonsepkan kecekapan tenaga. Menentukan jumlah penggunaan tenaga elektrik dalam peralatan elektrik. Menghubungkaitkan penggunaan tenaga elektrik, kuasa dan masa dengan mengira kos penggunaan tenaga elektrik bagi peralatan elektrik. Membuat audit kos penggunaan tenaga elektrik rumah sebagai langkah penjimatan dalam penggunaan tenaga elektrik. Berkomunikasi tentang kaedah penjimatan penggunaan tenaga elektrik.Jawab soalan yang berikut:1. Tentukan sama ada pernyataan tentang elektrik atau kemagnetan yang diberikan adalah Benar atau Palsu. Tuliskan jawapan anda di dalam ruang yang disediakan.(a) Stesen jana kuasa yang menggunakan tenaga angin tidak mencemarkan udara.(b) Sel suria boleh menghasilkan arus ulang-alik.(c) Palam 2-pin tidak disambungkan kepada dawai bumi.204

p. 215

2. Padankan sumber tenaga yang berikut dengan jenis sumber tenaga yang betul.Sumber tenaga boleh baharu(a) Arang batu(c) Geoterma(b) Biojisim(d) OmbakSumber tenaga tidak boleh baharuSumber tenagaJenis sumber tenaga3. Gegelung dawai digerakkan dalam arah yang ditunjukkan oleh anak panah melalui ruang antara dua buah magnet seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.(a) Apakah kesan terhadap medan magnet apabila gerakan gegelung seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 dilakukan?(b) Apakah yang dihasilkan di dalam gegelung dawai?(c) Apakah yang berlaku kepada LED? Jelaskan jawapan anda. (d) Namakan alat dalam stesen jana kuasa yang mengaplikasikan konsep seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1.4. Rajah 2 (a) menunjukkan sebuah alat yang digunakan untuk mengkaji arus elektrik.Rajah 2 (a)Rajah 1LEDGegelung dawaiArah gerakan gegelungBab 6: Elektrik dan Kemagnetan

p. 216

(a) Namakan alat yang ditunjukkan dalam Rajah 2 (a).(b) Apakah ciri arus elektrik yang dikaji oleh alat ini?(c) Rajah 2 (b) dan 2 (c) menunjukkan dua paparan skrin alat ini. Rajah 2 (b) Rajah 2 (c) Namakan jenis arus elektrik yang diwakili oleh paparan skrin dalam rajah yang berikut: (i) Rajah 2 (b)(ii) Rajah 2 (c)5. Rajah 3 menunjukkan sejenis transformer.(a) Namakan jenis transformer yang ditunjukkan dalam Rajah 3.(b) Jelaskan jawapan anda di soalan 5(a). (c) Mengapakah teras besi berlamina digunakan dalam transformer?(d) Jika bilangan lilitan dalam gegelung primer ialah 100 dan bilangan lilitan dalam gegelung sekunder ialah 20, hitungkan voltan sekunder jika voltan primer ialah 10 V. 6. (a) Namakan komponen keselamatan dalam sistem pendawaian elektrik di rumah yang dibekalkan oleh TNB, SEB atau SESB.(b) Nyatakan satu persamaan dan satu perbezaan antara fius dengan Miniature Circuit Breaker(MCB). (i) Persamaan:(ii) Perbezaan:(c) Berapakah nilai fius yang sesuai bagi sebuah pengering rambut yang berlabel 700 W, 240 V? Terangkan jawapan anda. 7. Sebuah pemanas elektrik berlabel 230 V, 10 A.(a) Hitungkan kuasa pemanas elektrik dalam unit kW. (b) Fius yang manakah paling sesuai untuk pemanas elektrik tersebut? Jelaskan jawapan anda. (c) Jelaskan sebab fius yang lain tidak sesuai digunakan berdasarkan jawapan di soalan Rajah 3GegelungsekunderGegelungprimerFokusKBAT206

p. 217

8. Rajah 4 menunjukkan satu model Miniature Circuit Breaker(MCB). BesiButang resetFulkrumPenyentuhArusArusSpring Rajah 4(a) Apakah MCB?(b) Nyatakan fungsi dan cara kerja MCB.(c) Anda dikehendaki membina satu model MCB dengan menggunakan bahan yang disediakan di bawah. Terangkan fungsi setiap bahagian. PakuKotak kasutKayu ais krimDawai kuprumPlastisinPencungkil gigi plastikPemadam getahRod plastikBab 6: Elektrik dan Kemagnetan207

p. 218

Apakah definisi kerja, tenaga dan kuasa?Apakah maksud tenaga keupayaan graviti, tenaga keupayaan kenyal dan tenaga kinetik?Apakah Prinsip Keabadian Tenaga?Kerja, tenaga dan kuasaTenaga keupayaan dan tenaga kinetikPrinsip keabadian tenagaMarilah kita mengkaji7Tenaga dan Kuasa7BabBab208

p. 219

KerjaTenagaKuasaTenaga keupayaan gravitiTenaga keupayaan kenyalTenaga kinetikSesaranDaya purataPrinsip Keabadian TenagaAyunan bandul ringkasAyunan spring berbebanSistem tertutupKata KunciGaleri SainsAktiviti menaiki tangga dapat:t
NFNFMJIBSB
LFTJIBUBO
PSHBO
CBEBO
TFQFSUJ
KBOUVOH
EBO
QFQBSVt
NFNBTUJLBO
QSPTFT
QFOHBMJSBO
EBSBI
EJ
EBMBN
CBEBO
MFCJI
FmTJFOt
NFOHVSBOHLBO
SJTJLP
TFSBOHBO
QFOZBLJU
KBOUVOH

LFODJOH
NBOJT

UFLBOBO
EBSBI
UJOHHJ
EBO
LBOTFS
LPMPOt
NFOBNCBILBO
LFJNVOBO
CBEBOt
NFOHIBTJMLBO
UVMBOH
ZBOH
TJIBU
EBO
NFOHVSBOHLBO
SJTJLP
PTUFPQPSPTJTt
NFNQFSLVBU
PUPUt
NFNVEBILBO
QFNCBLBSBO
MFNBL
CBEBO
MBMV
NFOHBXBM
CFSBU
CBEBO,BLJUBOHBO
IPTQJUBM
EBO
PSBOH
SBNBJ
ZBOH
NFOHVOKVOHJ
)PTQJUBM
4IBI
"MBN

4FMBOHPS
EJHBMBLLBO
NFOBJLJ
UBOHHB
"EBLBI
BOEB
NFOBJLJ
UBOHHB
BUBV
NFOHHVOBLBO
MJG
.FOHBQB 4FMBJO
CJMBOHBO
BOBL
UBOHHB

OZBUBLBO
TBUV
GBLUPS
MBJO
VOUVL
NFOFOUVLBO
KVNMBI
LFSKB
ZBOH
EJMBLVLBO
VOUVL
NFOBJLJ
UBOHHB
"QBLBI
LFTBO
NFOBJLJ
UBOHHB
EBMBN
NBTB
ZBOH
TJOHLBU
UFSIBEBQ
LFTJIBUBO
LJUB 209

p. 220

20 N20 N(Cara yang betul untuk mengangkatbeban yang berat)Aktiviti AMengangkat objek setinggi 1 m dengan daya 20 N secara menegak untuk melawan daya tarikan graviti.Dayamelawandaya tarikangraviti, 20 NBerat beban,20 N 7.1Kerja, Tenaga dan KuasaKerjaApakah maksud kerja berdasarkan pengetahuan anda? Banding dan bezakan maksud kerja anda itu dengan definisi kerja dalam sains seperti yang berikut:Kerja, W, didefinisikan sebagai hasil darab daya, F, dan sesaran, s, dalam arah daya, iaitu W = Fs.Unit S.I. bagi kerja ialah joule (J).1joule (J) kerja dilakukan apabila daya 1 newton (N) digunakan untuk menggerakkan objek sejauh 1 meter (m) dalam arah daya, iaitu 1 J = 1 Nm.Momen daya dan tenaga merupakan dua kuantiti fizik selain kerja yang diukur dalam unit newton meter (Nm). Unit yang lebih besar seperti kilojoule (kJ) dan megajoule (MJ) juga digunakan dalam pengukuran kerja.Contoh Pengiraan Kerja dalam Aktiviti HarianPerhatikan Rajah 7.1 dan Gambar foto 7.1. Rajah dan gambar foto ini menunjukkan beberapa aktiviti dalam kehidupan harian.CabaranMINDALengkapkan yang berikut:(a) 1 kJ = J(b) 1 MJ = JRajah 7.1 Aktiviti harian yang berkaitan dengan kerjaSesaran ialah jarak yang dilalui mengikut arah tertentu.2107.1.1

p. 221

Gambar foto 7.1 Aktiviti harian yang berkaitan dengan kerjaKerja yang dilakukan dalam Aktiviti A, B dan C adalah seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 7.1.Jadual 7.1 Kerja yang dilakukan dalam Aktiviti A, B dan CMengira Kerja yang DilakukanAktiviti harian Daya Arah daya Sesaran dalam arah daya Kerja yang dilakukanA 20 N Menegak 1 mW = Fs = 20 N × 1 m = 20 JB 10 N Mendatar 5 mW = Fs = 10 N × 5 m = 50 JC 2 N Mendatar 0.3 mW = Fs = 2 N × 0.3 m = 0.6 JAktiviti BMenolak troli sejauh 5 mdengan daya 10 N. Aktiviti CMenarik laci sejauh 30 cm dengan daya 2 N. ktiviti Bnolak trolisejauh 5 mngan daya 10 N. Contoh 1PenyelesaianRajah 7.2 menunjukkan seorang murid yang mempunyai berat badan 400 N dengan beban di tangannya 100 N menaiki tangga dengan tinggi tegak 3 m. Hitung kerja yang dilakukan.W = Fs = (400 + 100) N × 3 m = 500 N × 3 m = 1 500 JRajah 7.27.1.1Bab 7: Tenaga dan Kuasa

p. 222

KamalAh KitBeratbeban10 NBeratbeban10 NPerhatikan Rajah 7.4. Sekiranya Kamal dan Ah Kit menaiki tangga bermula dari lantai pada masa yang sama, siapakah mempunyai kuasa LIMyang lebih tinggi? Mengapa?Kuasa, P, didefinisikan sebagai kadar melakukan kerja, W, iaitu:Kuasa, P = Kerja yang dilakukan, WMasa yang diambil, tUnit S.I. bagi kuasa ialah watt (W). Apabila 1joule (J) kerja dilakukan dalam masa 1 saat (s), kuasa sebanyak 1watt (W) telah digunakan, iaitu 1 W = 1 J s–1.Contoh 2PenyelesaianRajah 7.3 menunjukkan Ali mengangkat sebuah kotak berjisim 10 kg dari lantai ke atas almari. Berapakah kerja yang dilakukan oleh Ali? (Anggapkan daya graviti yang bertindak ke atas objek berjisim 1 kg ialah 10 N)Berat kotak = 10 × 10 N = 100 N W = Fs = 100 N × 2 m = 200 JRajah 7.32 mContoh 3PenyelesaianSeorang buruh menarik sebuah baldi berisi simen seberat 300 N dari atas tanah ke tingkat satu sebuah bangunan dengan menggunakan sistem takal. Tingkat satu adalah 10 m dari tanah. Berapakah kerja yang dilakukan oleh buruh itu? W = Fs = 300 N × 10 m = 3 000 JTenaga dan Kuasa didefinisikan sebagai keupayaan untuk melakukan kerja. Unit S.I. bagi tenaga ialah joule (J). Apabila daya 1 N digunakan untuk menggerakkan objek sejauh 1 m dalam arah daya, tenaga sebanyak 1 J telah digunakan.Rajah 7.4CabaranMINDAAdakah kerja dilakukan dalam situasi yang ditunjukkan dalam gambar foto ini?2127.1.1

p. 223

Aktiviti DSeekor monyet mempunyai berat 50 N memanjat pokok setinggi 3 m dalam masa 20 s.Aktiviti EAizul menarik sebuah kotak di atas landasan licin dari A ke B dengan daya 30 N sejauh 2 m (dalam arah daya) dalam masa 5 s.Aktiviti FPemberat 150 N diangkat setinggi 1 m dalam masa 0.5 s.30 N2 mBAContoh Pengiraan Kuasa dalam Aktiviti HarianRajah 7.5 menunjukkan beberapa aktiviti dalam kehidupan harian.Rajah 7.5 Aktiviti harian yang berkaitan dengan kuasaKerja yang dilakukan dan kuasa yang diperlukan dalam Aktiviti D, E dan F adalah seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 7.2.Jadual 7.2 Kerja yang dilakukan dan kuasa yang diperlukan dalam Aktiviti D, E dan FAktiviti harianDEFDaya 50 N 30 N 150 NSesaran dalam arah daya 3 m 2 m 1 mKerja yang dilakukanW = Fs= 50 N × 3 m= 150 JW = Fs= 30 N × 2 m= 60 JW = Fs= 150 N × 1 m= 150 JMasa yang diambil 20 s 5 s 0.5 sKuasa yang diperlukanP = Wt= 150 J20 s= 7.5 WP = Wt= 60 J5 s= 12 WP = Wt= 150 J0.5 s= 300 WBab 7: Tenaga dan Kuasa7.1.2213

p. 224

Aktiviti7.1Mengira Kerja dan Kuasa yang DiperlukanTujuan: Mengira kerja dan kuasa yang diperlukanBahanPemberat 100 g, benang dan bongkah kayuRadasNeraca spring, pembaris meter dan jam randikArahan 1. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.6.Bongkah kayuMejaTarik1.0 mBenangNeraca springRajah 7.6 2. Tarik neraca spring sehingga bongkah kayu itu mula bergerak dan catatkan daya yang ditunjukkan pada neraca spring. 3. Tarik bongkah kayu itu sejauh 1.0 m dengan daya tersebut seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.6. Minta rakan anda mengukur masa yang diambil untuk menggerakkan bongkah kayu itu dengan menggunakan jam randik. 4. Catatkan masa yang diambil. Hitung dan catatkan kerja yang dilakukan dan kuasa yang diperlukan dalam jadual. 5. Sediakan susunan radas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.7. 6. Angkat pemberat 100 g dengan neraca spring sejauh 0.5 m secara menegak dari lantai. 7. Catatkan daya yang ditunjukkan pada neraca spring. 8. Minta rakan anda mengukur masa yang diambil untuk menggerakkan pemberat tersebut menggunakan jam randik. 9. Catatkan masa yang diambil. Hitung dan catatkan kerja yang dilakukan dan kuasa yang diperlukan dalam jadual.Aktiviti inkuiriRajah 7.7Pemberat100 gNeraca spring0.5 mLantai100346810023682147.1.17.1.2

p. 225

Praktis Formatif7.1AktivitiDaya (N)Jarak (m)Kerja (J)Masa (s)Kuasa (W)Menarik bongkah kayu sejauh 1.0 m secara mendatarMengangkat pemberat 100 g sejauh 0.5 m secara menegakSoalan 1. Nyatakan jenis daya yang diatasi semasa: (a) menarik bongkah kayu di atas permukaan meja(b) mengangkat pemberat 100 g secara menegak dari lantai 2. Aktiviti yang manakah melibatkan kerja yang dibuat paling banyak? 3. Nyatakan tiga faktor yang mempengaruhi kuasa. 4. Aktiviti yang manakah dilakukan dengan kuasa yang paling tinggi? 5. (a) Berikan satu contoh aktiviti atau objek dalam kehidupan harian yang melibatkan kuasa yang tinggi.(b) Berikan satu contoh aktiviti atau objek dalam kehidupan harian yang melibatkan kuasa yang rendah. 1. (a) Berikan definisi kerja.(b) Apakah unit S.I. bagi kerja?2. Apakah maksud tenaga? 3. (a) Berikan definisi kuasa.(b) Apakah unit S.I. bagi kuasa? 4. Rajah 1 menunjukkan sebuah kren elektromagnet mengangkat beban seberat 2 500 N setinggi 4 m.(a) Hitungkan kerja yang dilakukan.(b) Berapakah tenaga yang digunakan untuk mengangkat beban oleh kren?(c) Jika masa yang diambil oleh kren untuk mengangkat beban itu ialah 1.2 minit, hitungkan kuasa kren itu. Satu unit bagi kuasa yang lazimnya digunakan pada masa dahulu ialah kuasa kuda (hp).Hari ini dalam sejarahRajah 1Bab 7: Tenaga dan Kuasa7.1.17.1.2215

p. 226

Tonton video ini untuk melihat operasi menanam cerucukTukulBatangcerucukMengapakah kerjadilakukan?Apakah jenis daya yang dihasilkan oleh tukul?Dari manakah tenaga untuk melakukan kerja ini diperoleh?RIFQIGambar foto 7.2 Tenaga keupayaan graviti digunakan dalam mesin menanam cerucuk7.2Tenaga Keupayaan dan Tenaga KinetikTenaga Keupayaan GravitiDalam mesin menanam cerucuk seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 7.2, sebuah tukul ditarik ke atas dan kemudian dilepaskan supaya jatuh menghentam batang cerucuk. Daya yang dihasilkan oleh tukul ini pada arah menegak telah menggerakkan cerucuk ke bawah dan masuk ke dalam tanah.Tenaga keupayaan graviti =mgh• m ialah jisim objek dalam unit kg• g ialah pecutan graviti dalam unit m s–2• h ialah ketinggian dalam unit m Tukul yang telah diangkat ke suatu ketinggian, hdari permukaan Bumi mempunyai tenaga keupayaan graviti. Tenaga keupayaangraviti adalah kerja yang dilakukan untuk mengangkat sesuatu objek ke suatu ketinggian, h dari permukaan Bumi. Berat = jisim, m × pecutan graviti, g dengan g dianggarkan sebagai 10 m s–2 (atau 10 N kg–1)(a) Tukul sebelum dijatuhkan(b) Tukul selepas dijatuhkan2167.2.1

p. 227

Hubungan antara Kerja dengan Tenaga Keupayaan GravitiRajah 7.8 menunjukkan objek yang berjisim m diangkat setinggi h secara menegak dari permukaan Bumi.Kerja yang dilakukan = Daya × sesaran pada arah daya= Berat × tinggi diangkat= (m× g) ×h= mghOleh sebab tiada bentuk tenaga yang lain dihasilkan, maka semua kerja yang dilakukan terhadap objek itu akan ditukarkan kepada tenaga keupayaan graviti.Tenaga keupayaan graviti = kerja yang dilakukan = mghRajah 7.8Gambar foto 7.3Contoh masalah numerikalGambar foto 7.3 menunjukkan sebuah lif di KLCC. Lif tersebut mengangkat suatu beban yang berjisim 1 500 kg setinggi 30 m.(a) Berapakah kerja yang dilakukan oleh lif itu?(b) Berapakah tenaga keupayaan graviti lif itu pada ketinggian 30 m?(c) Apakah hubung kait antara kerja yang dilakukan oleh lif dengan tenaga keupayaan graviti lif?(d) Berapakah kuasa lif dalam unit kW jika masa yang diambil untuk mengangkat suatu beban yang berjisim 1 500 kg setinggi 30 m ialah 0.5 minit?Penyelesaian(a) W = Fs = mgh = 1 500 kg × 10 m s–2× 30 m = 450 000 J(b) Tenaga keupayaan graviti = mgh = 1 500 kg × 10 m s–2× 30 m = 450 000 J(c) Kerja yang dilakukan oleh lif = Tenaga keupayaan graviti yang dipunyai oleh lif(d) Kuasa, P = Wt = 450 000 J0.5 minit = 450 000 J30 s = 15 000 W = 15 kWhberatContoh Tambahanhttp://links.and l17.com/BT_Sains_217_2Bab 7: Tenaga dan Kuasa7.2.1217

p. 228

Dawai kokotSpringApakah jenis daya yang dihasilkan oleh spring?Mengapakah kerja dilakukan?Dari manakah tenaga yang melakukan kerja ini diperoleh?AINTenaga Keupayaan KenyalGambar foto 7.4 menunjukkan peringkat dawai kokot stapler diisi. Terdapat satu spring yang diregangkan dan kemudian dilepaskan. Daya yang dihasilkan oleh spring yang meregang ini menggerakkan dawai kokot mengikut arah daya.Gambar foto 7.4 Tenaga keupayaan kenyal digunakan dalam stapler Spring yang dimampat atau diregang mempunyai tenaga keupayaan kenyal. Tenaga keupayaan kenyal ialah kerja yang dilakukan untuk memampat atau meregang suatu bahan kenyal dengan sesaran x dari kedudukan keseimbangan.Tenaga keupayaan kenyal =12Fx• F ialah daya regangan atau mampatan dalam unit N• x ialah sesaran dari kedudukan keseimbangan dalam unit m2187.2.2

p. 229

Hubungan antara Kerja dengan Tenaga Keupayaan KenyalKatakan suatu spring diregangkan sebanyak x m dengan daya F N(Rajah 7.9(a)). Maka, nilai daya pada spring berubah dari 0 N ke F N seperti yang ditunjukkan dalam graf (Rajah 7.9(b). Untuk kes yang melibatkan spring, kerja yang dilakukan bersamaan luas di bawah graf Fx.Panjangspring asalPemanjanganspring, x mDaya = F NDaya, 0 N(a)(b)Daya (N)xF0Regangan/Mampatan (m)Rajah 7.9 Hubungan antara kerja dengan tenaga keupayaan kenyalRajah 7.1020 cm12 cmSpring SDaya 20 NContoh masalah numerikalPanjang asal bagi spring S ialah 20 cm. Apabila daya terakhir yang dikenakan pada spring S ialah 20 N, panjang baharunya menjadi 12 cm. Hitung tenaga keupayaan kenyal yang dipunyai oleh spring S yang termampat itu.PenyelesaianJarak mampatan, x = Panjang asal – panjang baharu = 20 cm – 12 cm = 8 cm = 0.08 m Tenaga keupayaan kenyal = 12Fx= 12× 20 N × 0.08 m = 0.8 JContoh Tambahanhttp://links.and l17.com/BT_Sains_219_2Tenaga keupayaan kenyal = kerja yang dilakukan= luas di bawah graf= 12FxBab 7: Tenaga dan Kuasa7.2.2219

p. 230

Tenaga KinetikTenaga kinetik ialah tenaga yang dimiliki oleh suatu objek yang bergerak.Tenaga kinetik = 12mv2m ialah jisim dalam unit kgv ialah halaju dalam unit m s–1Contoh masalah numerikalContoh 1Apabila sebuah kereta api yang berjisim 500 000 kilogram bergerak dengan halaju 360 km j–1, berapakah tenaga kinetik yang dimiliki oleh kereta api ini?Contoh 2Sebutir bebola keluli berjisim 0.2 kg mempunyai tenaga kinetik 3.6 J. Berapakah halaju, v bebokeluli tersebut? PenyelesaianTenaga kinetik = 12mv2 3.6 J = 12× 0.2 kg × v2∴v2 = 3.6 J0.1 kg = 36 m2 s–2v = 36 m2 s–2= 6 m s–1Contoh 3Hitung tenaga kinetik bagi elektron yang berjisim 9 × 10–31 kg dan berhalaju 4 × 106 m s–1.PenyelesaianTenaga kinetik bagi elektron = 12mv2 = 12× (9 × 10–31 kg) × (4 × 106 m s–1)2 = 7.2 × 10–18 JPenyelesaian Halaju kereta api =360 km j–1 = 360 km1 j = 360 000 m3 600 s = 100 m s–1Tenaga kinetik bagi = 12mv2kereta api = 12× 500 000 kg × (100 m s–1)2= 2 500 000 000 J2207.2.3

p. 231

Aktiviti7.2PAK-21• KMK, KIAK• Aktiviti perbincanganMembincangkan maksud dan contoh tenaga keupayaan graviti, tenaga keupayaan kenyal dan tenaga kinetik dalam konteks kehidupan harianArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu mencari maklumat tentang maksud dan contoh tenaga keupayaan graviti, tenaga keupayaan kenyal dan tenaga kinetik dalam konteks kehidupan harian. 3. Bentangkan hasil dapatan kumpulan anda dalam bentuk peta minda.Praktis Formatif7.21. (a) Apakah hubung kait antara tenaga keupayaan graviti dengan kerja?(b) Apakah hubung kait antara tenaga keupayaan kenyal dengan kerja?2. Liza mengangkat sebuah kerusi seberat 40 N sehingga ke aras ketinggian 50 cm.(a) Berapakah kerja yang dilakukan oleh Liza untuk mengangkat kerusi tersebut?(b) Apakah bentuk tenaga yang dimiliki oleh kerusi itu?(c) Berapakah tenaga yang dimiliki oleh kerusi itu?3.Daya, F, dikenakan terhadap papan untuk memampatkan spring ke arah dinding seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Diberi bahawa panjang asal spring ialah 50 cm, panjang akhir ialah 30 cm dan daya akhir yang dikenakan terhadap spring ialah 20 N. Berapakah tenaga keupayaan kenyal yang dimiliki oleh spring yang termampat?4. (a) Mengapakah kenderaan berat seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2 lazimnya berhalaju rendah tetapi mempunyai tenaga kinetik yang tinggi?(b) Nyatakan satu contoh objek harian yang mempunyai tenaga kinetik yang tinggidalam keadaan yang berikut: (i) Objek yang berjisim kecil tetapi berhalaju tinggi. (ii) Objek yang berjisim besar dan berhalaju tinggi.Rajah 1PapanDindingSpringDaya, FRajah 2Mari kita jalankan Aktiviti 7.2 untuk membincangkan maksud dan contoh tenaga keupayaan graviti, tenaga keupayaan kenyal dan tenaga kinetik dalam konteks kehidupan harian.Bab 7: Tenaga dan Kuasa7.2.3221

p. 232

7.3Prinsip Keabadian TenagaGambar foto 7.5 Roller-coasterRoller-coaster yang ditunjukkan dalam Gambar foto 7.5 melibatkan perubahan bentuk tenaga. Nyatakan perubahan bentuk tenaga yang terlibat.Prinsip Keabadian TenagaPrinsip Keabadian Tenaga menyatakan bahawa tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnahtetapi hanya boleh berubah-ubah bentuknya. Sistem ayunan seperti ayunan bandul ringkas dan ayunan spring berbeban sentiasa mengalami perubahan bentuk tenaga antara tenaga keupayaan graviti atau tenaga keupayaan kenyal dengan tenaga kinetik. Adakah sistem ayunan mematuhi Prinsip Keabadian Tenaga?Tenaga yang berguna ialah tenaga dalam bentuk yang mudah diubah kepada bentuk yang lain untuk melakukan kerja. Contohnya, tenaga kimia yang tersimpan dalam bahan api fosil adalah tenaga yang berguna kerana tenaga kimia mudah ditukar kepada tenaga haba dan tenaga cahaya melalui pembakaran bahan api fosil.2227.3.1

p. 233

Keadaan ladung bandulPerubahan bentuk tenaga bagi ladung antara tenaga keupayaangraviti (T.U. graviti) dengan tenaga kinetik (T.K.) Pada kedudukan XT.U. graviti = maksimum (ladung pada ketinggian maksimum)T.K. = sifar (ladung pegun, kelajuan = sifar) Dari kedudukan X ke YT.U. graviti ladung berkurang (ketinggian ladung semakin berkurang)T.K. ladung semakin bertambah (kelajuan ladung semakin bertambah) Pada kedudukan Y T.U. graviti = minimum (ladung pada ketinggian minimum)T.K. = maksimum (ladung pada kelajuan maksimum) Dari kedudukan Y ke ZT.U. graviti ladung bertambah (ketinggian ladung semakin bertambah)T.K. ladung semakin berkurang (kelajuan ladung semakin berkurang) Pada kedudukan ZT.U. graviti = maksimum (ladung pada ketinggian maksimum)T.K. = sifar (ladung pegun, kelajuan = sifar) Dari kedudukan Z ke YT.U. graviti ladung berkurang (ketinggian ladung semakin berkurang)T.K. ladung semakin bertambah (kelajuan ladung semakin bertambah)Pada kedudukan YT.U. graviti = minimum (ladung pada ketinggian minimum)T.K. = maksimum (ladung pada kelajuan maksimum) Dari kedudukan Y ke XT.U. graviti ladung bertambah (ketinggian ladung semakin bertambah)T.K. ladung semakin berkurang (kelajuan ladung semakin berkurang)Pada kedudukan XT.U. graviti = maksimum (ladung pada ketinggian maksimum)T.K. = sifar (ladung pegun, kelajuan = sifar)Rajah 7.11 Ayunan bandul ringkasLadung bandulLadung dilepaskanYXZ11224334Sistem Ayunan Mengikut Prinsip Keabadian TenagaPerhatikan Rajah 7.11 dan 7.12. Mari kita lihat perubahan bentuk tenaga yang berlaku dalam ayunan bandul ringkas dan ayunan spring berbeban sebagai contoh Prinsip Keabadian Tenaga.Bab 7: Tenaga dan Kuasa7.3.1223

p. 234

Rajah 7.12Ayunan spring berbebanKeadaan spring berbebanPerubahan bentuk tenaga bagi beban antara tenaga keupayaankenyal (T.U. kenyal) dengan tenaga kinetik (T.K.) Pada kedudukan XT.U. kenyal = maksimum (spring paling teregang)T.K. = sifar (spring pegun, kelajuan sifar) Dari kedudukan Y ke XT.U. kenyal bertambah (spring semakin teregang)T.K. semakin berkurang (kelajuan spring semakin berkurang) Pada kedudukan XT.U. kenyal = maksimum (spring paling teregang)T.K. = sifar (spring pegun, kelajuan = sifar) Dari kedudukan X ke Y T.U. kenyal berkurang (spring semakin kurang teregang)T.K. semakin bertambah (kelajuan spring semakin bertambah)Pada kedudukan YT.U. kenyal = minimum (spring pada kedudukan keseimbangan)T.K. = maksimum (kelajuan spring maksimum)Dari kedudukan Y ke ZT.U. kenyal bertambah (spring semakin termampat)T.K. semakin berkurang (kelajuan spring semakin berkurang) Pada kedudukan ZT.U. kenyal = maksimum (spring paling termampat)T.K. = sifar (spring pegun, kelajuan = sifar)Dari kedudukan Z ke YT.U. kenyal berkurang (spring semakin kurang termampat)T.K. semakin bertambah (kelajuan spring semakin bertambah)Pada kedudukan YT.U. kenyal = minimum (spring pada kedudukan keseimbangan)T.K. = maksimum (kelajuan spring maksimum)41232314Z ZY YX XKedudukankeseimbanganSpringBeban2247.3.1

p. 235

Aktiviti7.3Perubahan Tenaga Kinetik dan Tenaga Keupayaan bagi Suatu Sistem TertutupDalam sistem tertutup, perubahan tenaga antara tenaga keupayaan dengan tenaga kinetik mematuhi Prinsip Keabadian Tenaga. Oleh itu, jumlah tenaga keupayaan dan tenaga kinetik dalam suatu sistem ayunan yang tertutup adalah malar. Contoh sistem ayunan yang tertutup adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 7.13 (a). Rajah 7.13 (b) menunjukkan perubahan tenaga dalam bentuk graf.Membincangkan situasi harian yang melibatkan perubahan tenagaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Setiap kumpulan perlu mencari maklumat tentang perubahan tenaga dalam situasi harian seperti ayunan buaian, objek yang jatuh dari suatu ketinggian, roller-coaster dan alat mainan berspring seperti kereta mainan dan pistol mainan. 3. Label dan nyatakan bentuk dan perubahan tenaga pada kedudukan yang tertentu dalam situasi harian itu. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas.PAK-21• KMK, KIAK• Aktiviti perbincanganBerdasarkan Prinsip Keabadian Tenaga, tenaga boleh berubah-ubah bentuk. Dalam perubahan bentuk tenaga, sebahagian kecil sahaja tenaga ditukarkan menjadi tenaga yang berguna. Sebahagian besarnya pula ditukarkan menjadi tenaga yang tidak berguna seperti tenaga haba yang disebabkan oleh geseran. Sistem tertutup merupakan sistem di mana tiada daya luar seperti geseran bertindak. Maka tenaga haba tidak akan terhasil dalam suatu sistem tertutup.Mari jalankan Aktiviti 7.3 untuk membincangkan situasi harian yang melibatkan perubahan tenaga.Kedudukan keseimbanganKedudukan keseimbanganTenagaTenagakinetik,T.K.Jumlah tenaga (malar)SesaranTenagakeupayaan,T.U.–AOA–AOAT.U. = maksimumT.K. = sifarT.U. = maksimumT.K. = sifarT.U. = minimumT.K. = maksimumRajah 7.13 (a) Ayunan bandul dalam sistem tertutupRajah 7.13 (b) Graf perubahan tenagaBab 7: Tenaga dan Kuasa7.3.2225

p. 236

Contoh masalah numerikalRajah 7.14 menunjukkan sebuah pistol mainan. Panjang spring di dalam pistol mainan ini ialah 300 mm. Jika daya 5 N digunakan untuk memampat spring sehingga panjang spring menjadi 50 mm, hitungkan kelajuan maksimum bola plastik yang berjisim 50 g semasa bola itu ditembak keluar dari pistol. Nyatakan satu anggapan yang dibuat untuk menyelesaikan masalah ini.PenyelesaianBerdasarkan Prinsip Keabadian Tenaga, tenaga keupayaan kenyal tersimpan dalam spring = tenaga kinetik bola plastik.12Fx = 12mv212× 5 N × 2501 000 m = 12× 501 000kg × v2 ∴v2 = 25 m2 s–2 v = 25 m2 s–2= 5 m s–1Anggapan: Tiada kehilangan tenaga ke persekitaran.Praktis Formatif7.31. Nyatakan Prinsip Keabadian Tenaga.2. Ayunan spring berbeban seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1 merupakan suatu sistem ayunan tertutup.(a) Nyatakan kedudukan beban di mana tenaga keupayaan kenyal sistem adalah maksimum.(b) Nyatakan kedudukan beban di mana tenaga keupayaan kenyal sistem adalah minimum. 3. Rajah 2 menunjukkan sebuah sfera logam berjisim 2 kg dilepaskan dari ketinggian 2.5 m dari permukaan Bumi.(a) Hitung tenaga keupayaan graviti yang dimiliki oleh sfera logam itu sebelum dilepaskan.(b) Berapakah kelajuan maksimum bagi sfera logam tersebut setelah dilepaskan?Rajah 2PBebanQRRajah 150 mmBola plastik250 mmRajah 7.14Contoh Tambahanhttp://links.and l17.com/BT_Sains_226_22267.3.2

p. 237

RumusanKerja = Daya × SesaranDaya 1 N menggerakkanobjek sejauh 1 m dalamarah dayaKerja 1 J dilakukan dalam masa 1 sjoule (J)TenagaTenagakeupayaankenyalTenagakeupayaangravitiTenagakinetikialah keupayaan untuk melakukanwujud dalam bentuk sepertididefinisikan sebagaidikaitkandengandiukur dalam unit S.I.diukur dalam unit S.I.didefinisikan sebagaididefinisikan sebagaiyangKerja= Fx 1 2= mv 12 2 = mghwatt (W)Boleh berubah dari satu bentuk ke bentuk yang lainseperti dinyatakan dalamPrinsip Keabadian TenagaKuasa = KerjaMasaRefleksi KendiriSelepas mempelajari bab ini, anda dapat: 7.1 Kerja, Tenaga dan Kuasa Mendefinisikan kerja dan menyelesaikan masalah berkaitan tenaga dalam kehidupan harian. Menghubungkaitkan kuasa dengan kerja dan menyelesaikan masalah dalam kehidupan harian.7.2 Tenaga Keupayaan dan Tenaga Kinetik Menerangkan dengan contoh tenaga keupayaan graviti dan menyelesaikan masalah dalam kehidupan harian. Mengirakan tenaga keupayaan kenyal dalam konteks kehidupan harian. Menjelaskan dengan contoh tenaga kinetik dalam konteks kehidupan harian.7.3 Prinsip Keabadian Tenaga Menerangkan dengan contoh Prinsip Keabadian Tenaga. Menyelesaikan masalah kualitatif dan kuantitatif yang melibatkan perubahan tenaga kinetik dan tenaga keupayaan bagi suatu sistem tertutup.Bab 7: Tenaga dan Kuasa227

p. 238

Praktis Sumatif7(b) Tenaga kinetik(a) Tenaga keupayaan Jawab soalan yang berikut:1. Terdapat banyak bentuk tenaga. Padankan bentuk tenaga yang berikut dengan definisinya yang betul.Bentuk tenaga Definisi 2. Gariskan jawapan yang betul tentang kerja, tenaga dan kuasa.(a) Unit bagi tenaga ialah (J s/N m).(b) (Kerja/Kuasa) didefinisikan sebagai hasil darab daya dan sesaran dalam arah daya.(c) Objek yang (pegun/bergerak) tidak mempunyai tenaga kinetik.(d) Prinsip Keabadian Tenaga menyatakan bahawa tenaga (boleh/tidak boleh) berubah-ubah bentuknya.(e) Berat ialah hasil darab jisim dan (daya/pecutan) graviti. 3. Rajah 1 menunjukkan sebuah motor mengangkat satu beban yang berjisim 5 kg setinggi 2 m.(a) Hitungkan kerja yang dilakukan oleh motor tersebut. (b) Berapakah tenaga yang digunakan oleh motor tersebut untuk mengangkat beban? 4. Nyatakan rumus tenaga yang berikut:(a) Tenaga keupayaan graviti(b) Tenaga keupayaan kenyal(c) Tenaga kinetik 5. Rajah 2 menunjukkan seorang pemanah wanita menarik tali busur dengan daya maksimum 200 N sejauh 0.4 m.(a) Berapakah kerja yang dilakukan?(b) Hitung tenaga keupayaan kenyal yang dipunyai oleh tali busur yang teregang itu.(c) Mengapakah bukan semua kerja yang dilakukan untuk menarik tali busur ini diubah kepada tenaga keupayaan kenyal?Rajah 1Rajah 2Keupayaan melakukan kerjaTenaga yang dimiliki oleh objek yang bergerakTenaga yang dimiliki oleh objek disebabkan oleh kedudukan atau keadaannyaMotor2 m5 kgmotor228

p. 239

5 cmXY 6. Rajah 3 menunjukkan ayunan bandul ringkas dalam suatu sistem tertutup. Jisim ladung bandul ialah 40 g.(a) Nyatakan prinsip yang dipatuhi oleh ayunan bandul ringkas dalam sistem tertutup.(b) Pada kedudukan manakah bandul mempunyai tenaga keupayaan graviti dan tenaga kinetik yang senilai? (c) Hitungkan perbezaan tenaga keupayaan graviti bandul pada kedudukan X dengan bandul pada kedudukan Y. 7. Rajah 4 menunjukkan sebuah model roller-coaster yang ringkas.Rajah 4 Anda dikehendaki membina sebuah model roller-coaster yang berfungsi dengan menggunakan bahan yang disediakan di bawah. Lakarkan model roller-coaster anda. Terangkan ciri keistimewaan model tersebut. Rajah 3FokusKBATSalur getahBebola besi Kaki retortBab 7: Tenaga dan Kuasa229

p. 240

1Keradioaktifan8BabBabSejarah penemuan keradioaktifanAtom dan nukleusSinaran mengion dan sinaran tidak mengionKegunaan sinaran radioaktifMarilah kita mengkajiBilakah manusia mula menemukan keradioaktifan?Apakah atom dan nukleus?Apakah sinaran mengion dan sinaran tidak mengion?Apakah kegunaan sinaran radioaktif dalam kehidupan harian?230

p. 241

Matahari merupakan sumber radioaktif yang paling besar dan berdekatan dengan Bumi. Walaupun begitu, banyak kajian sains menunjukkan bahawa sinaran cahaya matahari dalam keadaan normal tidak mengandungi sebarang sinaran radioaktif. Oleh sebab itu, Matahari dianggap sumber radioaktif yang tidak berbahaya kerana tiada sinaran radioaktif dibebaskan. Adakah fakta ini benar? Analisis data yang dikumpulkan tentang lentingan jisim korona yang berlaku di Matahari pada 6 September 2017 oleh teleskop angkasa lepas Fermi telah menunjukkan bahawa sinaran cahaya matahari juga mengandungi sinar gama (sinaran radioaktif). Bagaimanakah kita dapat melindungi diri daripada sinar gama ini? Lazimnya payung UV seperti yang ditunjukkan dalam gambar foto di bawah digunakan untuk menghalang sinar ultraungu yang terkandung dalam sinaran cahaya matahari. Dapatkah payung UV ini juga melindungi badan kita daripada sinar gama? Cadangkan satu bahan dalam pembuatan payung yang mampu menghalang sinar gama. Adakah bahan tersebut praktikal? Terangkan jawapan anda.KeradioaktifanSinaran radioaktifBahan radioaktifPereputan radioaktifSeparuh hayatBecquerel (Bq)Curie (Ci)Teori Atom DaltonKuasa pengionanSinaran kosmikArkeologiGeokronologiKata KunciGaleri SainsPayung UV (Payung yang dapat menghalang sinar ultraungu)(Sumber: https://www.scientificamerican.com/article/the-sun-is-spittingout-strange-patterns-of-gamma-rays-and-no-one-knows-why/ )231

p. 242

SisipElektronVakumAnodKatodTingkapSinar-XFilamenpemanasKebekalankuasarendahBekaskacaSasarantungsten20 000 V+8.1Sejarah Penemuan KeradioaktifanGambar foto sinar-X tangan isteri Wilhelm RoentgenTiub sinar-XWilhelm RoentgenPada tahun 1895, Wilhelm Conrad Roentgen, ahli fizik Jerman, menemukan sinar-X secara tidak sengaja. Beliau telah mengambil gambar foto sinar-X tangan isterinya. Kejayaan itu membolehkan, Wilhelm Conrad Roentgen menerima Hadiah Nobel pertama dalam bidang Fizik pada tahun 1901 bagi penemuan sinar-X.Sejarah Penemuan KeradioaktifanPerhatikan Rajah 8.1 untuk mengkaji sejarah penemuan keradioaktifan.Rajah 8.1 Sejarah penemuan keradioaktifanSejak penemuan radium, pancaran gama yang dihasilkan oleh radium telah digunakan dalam pelbagai bidang termasuklah dalam bidang perubatan untuk merawat penyakit kanser. Namun begitu, Marie Curie meninggal dunia semasa berumur 67 tahun kerana menghidap penyakit yang disebabkan oleh pendedahan kepada pancaran gama yang berlebihan.Terdapat pelbagai jenis kerjaya yang wujud dalam bidang keradioaktifan. Antaranya termasuklah:t
QFOHBXBJ
QFOZFMJEJL
EJ
"HFOTJ

Nuklear Malaysiat
BIMJ
m[JL
OVLMFBSt
KVSVUFSB
OVLMFBSt
QBLBS
QFSVCBUBO
OVLMFBS2328.1.1

p. 243

Radium yangkurang stabilRadium yanglebih stabilPancaran gama92p146n90p144nZarahαPlat fotografi yang dihitamkanPancaran gama daripada radiumPancaran yang dikeluarkan daripada nukleus uraniumHenri BecquerelMarie dan Pierre Curie bersama anak merekaPada tahun 1896, Antoine Henri Becquerel, ahli fizik Perancis, telah menjadi orang pertama yang berjaya menemukan keradioaktifan. Beliau menemukan suatu sebatian radioaktif, iaitu uranium dan menghasilkan pancaran yang boleh menghitamkan plat fotografi termasuklah dalam keadaan yang gelap secara tidak sengaja. Pancaran tersebut juga dikesan berdasarkan ciri pengionan. Oleh sebab itu, Antoine Henri Becquerelmenerima Hadiah Nobel dalam bidang Fizik pada tahun 1903 bagi penemuan keradioaktifan.Pada penghujung tahun 1897, Marie dan Pierre Curie,pasangan suami isteri dari Poland, berjaya mengesan pancaran radioaktif melalui kuasa pengionannya dan bukan melalui kesan fotografi. Bermula dengan bijih uranium yang dikenali sebagai picblend, mereka berjaya mengekstrak dua elemen radioaktif, iaitu polonium dan radium.Marie Curie ialah wanita tunggal yang pernah menerima dua Hadiah Nobel, iaitu Hadiah Nobel dalam bidang Fizik pada tahun 1903 dan Hadiah Nobel dalam bidang Kimia pada tahun 1911.Selepas menghadiri sesi pembentangan kertas kerja oleh Roentgen pada 20 Januari 1896, Becquerel berasa hairan kerana kajiannya tidak dapat menghasilkan sinar-X. Oleh itu, Becquerel telah menggantikan bahan yang dikaji dengan sebatian uranium.Hari ini dalam sejarahPancaran yang ditemukan oleh Becquerel tidak dapat menghasilkan gambar foto sinar-X tulang, namun tiada sesiapa pun berminat untuk meneruskan kajian Becquerel selama satu setengah tahun! Barangkali inilah yang menarik minat Marie dan Pierre Curie.Hari ini dalam sejarahBab 8: Keradioaktifan8.1.1233

p. 244

Sinaranradioaktif--Proton (p)Neutron (n)Elektron(b) Pereputan torium-234Proton (p)Neutron (n)Hasil pereputan(a) Pereputan uranium-238Hasil pereputanZarah beta, βZarah alfa, αSinar gama, γ91p143n90p144n90p144n92p146n2p2neUranium-238Torium-234 Nukleus heliumTorium-234Protaktinium-234 ElektronProton (p)Neutron (n)(c) Pereputan kobalt-60Kobalt-60: nukleus kobalt yang tidak stabilKobalt-60: nukleus kobalt yang lebih stabil27p33n27p33nKobalt-60* Kobalt-60KeradioaktifanKeradioaktifan ialah proses pereputan secara rawak dan spontan bagi nukleus yang tidak stabil dengan memancarkan sinaran radioaktif seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.2. Sinaran radioaktif terdiri daripada: • Zarah alfa (sinar alfa), α• Zarah beta (sinar beta), β • Sinar gama, γRajah 8.2 Tiga jenis sinaran radioaktif yang terpancar daripada pereputan nukleus secara spontan Pereputan radioaktif ialah proses rawak dan spontan, iaitu nukleus yang tidak stabil memancarkan sinaran radioaktif sehingga nukleus tersebut menjadi lebih stabil. Contoh unsur radioaktif yang mempunyai nukleus yang tidak stabil dan mereput secara spontan dengan memancarkan sinaran radioaktif adalah seperti yang berikut:• Karbon-14 (C-14)• Radon-222 (Rn-222)• Torium-234 (Th-234)• Uranium-238 (U-238)2348.1.2

p. 245

0 5 hariBelum mereputSudah mereput10 hari15 hariSeparuh hayat pertama belum mereput sudah mereput1212Separuh hayat kedua belum mereput sudah mereput1434Separuh hayat ketiga belum mereput sudah mereput18781212341478181 Ci adalah lebih kurang sama dengan bilangan pereputan sesaat dalam 1 g Radium-226 (Ra-226). Radium-226 ialah bahan radioaktif yang dikaji oleh Marie dan Pierre Curie.Unit KeradioaktifanUnit pengukuran bagi keradioaktifan yang pertama diperkenalkan ialah curie (Ci). Kadar pereputan nukleus yang tidak stabil (atau keaktifan dalam pereputan nukleus) diukur dalam unit curie. Satu curie ialah 3.7 × 1010pereputan sesaat, iaitu:1 Ci = 3.7 × 1010 pereputan/sUnit S.I. bagi keradioaktifan ialah becquerel (Bq). 1 becquerel (Bq) ialah 1 pereputan sesaat, iaitu:1 Bq = 1 pereputan/sSeparuh Hayat Pereputan RadioaktifSeparuh hayat,T12, ialah tempoh masa yang diambil untuk bilangan nukleus yang belum mereput berkurang menjadisetengah daripada nilai asalnya. Gambaran secara grafik keadaan apabila bilangan nukleus yang belum mereput itu berkurang dengan masa ditunjukkan dalam Rajah 8.3. Apakah unit S.I. bagi separuh hayat?Rajah 8.3 Pereputan nukleus suatu unsur radioaktif dengan separuh hayat 5 hariContoh1Protaktinium-234 (Pa-234) mereput menjadi Uranium-234 (U-234) dengan separuh hayat, T12,5.2 jam. Hitungkan jisim Pa-234 selepas 20.8 jam dengan jisim asalnya 80 g.Penyelesaian 0 jam 5.2 jam 10.4 jam 15.6 jam 20.8 jam 80 g 40 g 20 g 10 g 5 gMaka jisim Pa-234 yang tertinggal selepas 20.8 jam ialah 5 g.CabaranMINDALengkapkan yang berikut:(a) 1 Ci = _ Bq(b) 1 Bq = _  CiBab 8: Keradioaktifan8.1.2235

p. 246

Contoh2Contoh3Graf keaktifan melawan masa bagi bahan radioaktif P adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.4. Berdasarkan keputusan graf, berapakah separuh hayat bagi P?PenyelesaianKeaktifan asal = 800 BqKeaktifan pada separuh hayat = 12 × 800 Bq = 400 BqApabila keaktifan ialah 400 Bq, masa yang sepadan ialah 40 s seperti yang ditunjukkan oleh garis putus-putus pada graf dalam Rajah 8.5.Maka, separuh hayat bagi P ialah 40 s. Keaktifan bahan radioaktif Q mengikut masa ditunjukkan dalam Jadual 8.1. Jadual 8.1Masa (minit)0 5 10 15 20 25Keaktifan (Bq)120 80 56 40 28 20(a) Lukis graf keaktifan melawan masa dalam kertas graf. (b) Berdasarkan keputusan graf, berapakah separuh hayat bagi Q? 020200400600800100040 60 80 100 120Keaktifan (Bq)Masa (s)Graf keaktifan melawan masa bahan radioaktif PRajah 8.5020200400600800100040 60 80 100 120Keaktifan (Bq)Masa (s)Graf keaktifan melawan masa bahan radioaktif PRajah 8.4236

p. 247

Aktiviti8.1PAK-21• KMK• Aktiviti inkuiriMengumpul maklumat tentang kebuk awan untuk melihat runut yang dihasilkan oleh bahan radioaktifArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat tentang kaedah membina kebuk awan untuk melihat runut yang dihasilkan oleh bahan radioaktif. 3. Bentangkan hasil dapatan kumpulan anda.Praktis Formatif8.11. Nyatakan tokoh yang pertama menemukan: (a) sinar-X (b) sinaran radioaktif (c) sinar gama yang dikeluarkan oleh radium 2. Apakah maksud keradioaktifan? 3. (a) Namakan dua unit keradioaktifan. (b) Apakah kuantiti yang diukur dalam unit keradioaktifan? 4. Berikan tiga contoh unsur radioaktif. 5. Apakah maksud separuh hayat?Penyelesaian0604020801001201405 10 15 20 25Masa (minit)Keaktifan (Bq)Graf keaktifan melawan masa bahan radioaktif QRajah 8.6(a)(b) Keaktifan asal = 120 Bq Keaktifan pada separuh hayat = 12 × 120 Bq = 60 Bq Daripada graf yang ditunjukkan dalam Rajah 8.6, separuh hayat bagi Q ialah 9 minit. Bab 8: Keradioaktifan8.1.2237

p. 248

Atom berasal daripada perkataan ‘atomos’ yang bermaksud tidak boleh dibahagi. Pada tahun 1808, John Dalton memperkenalkan suatu teori tentang struktur atom. Menurut Teori Atom Dalton, atom ialah zarah terkecil yang tidak boleh dibahagi lagi. Walau bagaimanapun, perkembangan sains telah berjaya menemukan zarah yang lebih kecil, iaitu proton, elektron dan neutron.Struktur AtomImbas kembali tiga zarah subatom dalam struktur atom yang telah anda pelajari semasa di Tingkatan 1 seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.7. Apabila bilangan proton dalam suatu atom adalah sama dengan bilangan elektronnya, maka atom tersebut adalah neutral.Pembentukan Ion Positif dan Ion NegatifApabila suatu atom menderma atau menerima elektron, atom itu menjadi zarah bercas yang dikenali sebagai ion.Ion Positif (Kation)Atom yang menderma elektron membentuk ion positif (kation).8.2Atom dan NukleusContoh Atom natrium, Na Ion natrium, Na+Zarah subatom Bilangan CasZarah subatom Bilangan Casneutron, n 12 0neutron, n 12 0proton, p 11 +11buang 1 e–proton, p 11 +11elektron, e 11 –11elektron, e 10 –10Cas pada atom natrium, Na 0 Cas pada ion natrium, Na+ +1Rajah 8.7 Struktur atomJadual 8.2 Pembentukan ion natrium, Na+Zarah yangbercas positif(Proton)Zarah neutralyang tidakbercas(Neutron)NukleusZarah yang bercasnegatif (Elektron)2388.2.18.2.2

p. 249

ContohIon Negatif (Anion)Atom yang menerima elektron membentuk ion negatif (anion).Jadual 8.3 Pembentukan ion klorida, Cl Atom klorin, Cl Ion klorida, Cl–Zarah subatom Bilangan CasZarah subatom Bilangan Casneutron, n18 0neutron, n 18 0proton, p17 +17terima 1 eproton, p17 +17elektron, e17 –17elektron, e 18 –18Cas pada atom klorin, Cl 0 Cas pada ion klorida, Cl– –1Praktis Formatif8.21. Nyatakan ciri bagi atom mengikut Teori Atom Dalton. 2. Terangkan bagaimana ion yang berikut terbentuk. (a) Ion positif (b) Ion negatif 3. Jadual 1 menunjukkan bilangan proton dan elektron bagi zarah-zarah P, Q, R, S dan T. (a) Zarah yang manakah ion positif? Terangkan jawapan anda. (b) Zarah yang manakah ion negatif? Terangkan jawapan anda. (c) Zarah yang manakah adalah neutral? Terangkan jawapan anda. 4. Jadual 2 menunjukkan pembentukan ion. Jadual 2 (a) Berapakah bilangan elektron yang dibuang atau diterima oleh atom bromin dalam pembentukan ion X ini? (b) Jelaskan jawapan anda di 4(a). (c) Namakan ion X yang dibentuk dan tulis simbolnya. Zarah Bilangan proton Bilangan elektron P 4 4Q 12 10R 17 18S 29 27T 35 36Jadual 1Zarah subatom Bilangan Cas neutron, n 45 0proton, p 35 +35elektron, e 35 –35Cas pada atom bromin, Br 0Zarah subatom Bilangan Cas neutron, n 45 0proton, p 35 +35elektron, e 36 –36Cas pada ion, X –1pemindahanelektronAtom bromin, Br Ion XBab 8: Keradioaktifan8.2.2

p. 250

Aktiviti8.2Melayari Internet dan membuat perkongsian maklumat tentang sinaran mengionArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Layari Internet untuk mengumpulkan maklumat tentang sinaran mengion yang berikut:(a) Sinar alfa, α (zarah alfa) (c) Sinar gama, γ(b) Sinar beta, β (zarah beta) (d) Sinar-X 3. Bincangkan beberapa aspek seperti saiz zarah, kuasa pengionan, kuasa penembusan, pemesongan oleh medan magnet dan pemesongan oleh medan elektrik. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda dalam bentuk persembahan multimedia.PAK-21• KMK• Aktiviti perbincanganZarah αZarah αkehilangan tenaga(a) Molekul udara neutral (b) Udara mengionGelombang frekuensi sangat rendahRadioUltraunguGelombang mikroSinar-XSinar gamaInframerahSinaran tidak mengionSinaran mengionCahaya nampakSinaran Mengion dan Sinaran Tidak MengionApabila suatu sinaran seperti sinaran radioaktif melintasi udara dan menghasilkan ion positif dan ion negatif, sinaran ini dikenali sebagai sinaran mengion seperti dalam Rajah 8.8.Rajah 8.8 Sinaran radioaktif sebagai sinaran mengionApakah pula maksud sinaran tidak mengion? Contoh bagi sinaran mengion dan sinaran tidak mengion adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.9.Rajah 8.9 Sinaran mengion dan sinaran tidak mengion dalam spektrum elektromagnetMari jalankan Aktiviti 8.2 untuk mengkaji sinaran mengion, iaitu sinar alfa, sinar beta, sinar gama dan sinar-X dengan lebih lanjut.8.3Sinaran Mengion dan Sinaran Tidak Mengion2408.3.18.3.2

p. 251

Jenis sinaran radioaktifSinar alfa, αSinar beta, βSinar gama, γSifat semula jadi Nukleus heliumElektron yang berhalaju tinggiGelombang elektromagnetCas zarahPositifNegatifNeutralKuasa pengionan TinggiSederhanaRendahKuasa penembusanSumberradioaktifKertasAluminium (3 mm)Plumbum (10 cm)βγαRendahSederhanaTinggiPemesongan oleh medan elektrikPemesongan oleh medan magnetJenis Sinaran MengionTerdapat tiga jenis sinaran radioaktif yang merupakan sinaran mengion, iaitu sinar alfa, α, sinar beta, β dan sinar gama, γ. Perhatikan Jadual 8.4.Jadual 8.4 Perbezaan antara tiga jenis sinaran radioaktif yang mengionSα (Ke atas)β (Ke bawah)γ (Lurus)SumberradioaktifUSumberradioaktifPlat negatifPlat positifβγαBab 8: Keradioaktifan8.3.2

p. 252

Sumber Sinaran Mengion dalam Alam SekitarDalam alam sekitar, sumber sinaran mengion dikelaskan kepada sumber sinaran mengion semula jadi dan sumber sinaran mengion buatan manusia seperti dalam Rajah 8.10.Rajah 8.10 Pengelasan sumber sinaran mengion dalam alam sekitarMari jalankan Aktiviti 8.3 untuk mengesan sinaran mengion semula jadi dalam alam sekitar.Sumber sinaran mengiondalam alam sekitarSemula jadi Contoh:– Sinaran kosmik– Sinaran latar belakangBuatan manusiaContoh:– Kemalangan nuklear– Ujian nuklear– Penggunaan radioisotop untuk perubatanAktiviti8.3PAK-21• KBMM• Aktiviti inkuiriMengumpul maklumat tentang sumber sinaran mengion semula jadi dalam alam sekitarArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat tentang sumber sinaran mengion semula jadi dalam alam sekitar. 3. Bentangkan hasil dapatan kumpulan anda.Mengumpul maklumat tentang sumber sinaran mengion semula jadi dalam alam sekitarhttp://links.andl17.com/BT_Sains_2422428.3.3

p. 253

Sinaran KosmikSinaran kosmik ialah sinaran bertenaga tinggi yang dihasilkan di luar Sistem Suria atau dari galaksi yang lain. Oleh sebab itu, sinaran kosmik juga dikenali sebagai sinaran kosmik galaktik.Gambar foto 8.1 Teleskop Cherenkov di Gunung Hopkins, Amerika Syarikat digunakan untuk mengesan sinaran kosmikSinaran Latar BelakangSinaran latar belakang terdiri daripada pelbagai jenis sinaran mengion dalam alam sekitar. Sinaran latar belakang dihasilkan daripada pelbagai sumber termasuklah sumber semula jadi dan sumber buatan manusia. Sumber sinaran latar belakang termasuklah:• sinaran kosmik• keradioaktifan persekitaran daripada bahan radioaktif semula jadi• sisa radioaktif daripada kemalangan nuklear dan ujian nuklear• radioisotop daripada kegunaan perubatanUnit Pengukuran Dos Sinaran Latar BelakangSinaran mengion yang diserap ke dalam badan manusia akan merosakkan sel badan. Oleh itu, kesan biologi daripada sinaran mengion terhadap badan manusia diukur dalam kuantiti yang dikenali sebagai dos. Dos 1 Sv adalah bersamaan dengan 1 joule tenaga sinaran mengion yang diserap oleh 1 kilogram tisu hidup. Unit pengukuran dos sinaran latar belakang yang lazim digunakan ialah mikrosievert/jam (μSv/j).(a) Di kebun bunga (b) Di kawasan sekolahGambar foto 8.2 Pengukuran sinaran latar belakang dengan alat pembilang Geiger (Terra-P Radiation Meter)Perhati dan bandingkan bacaan dos sinaran latar belakang pada alat pengesan sinaran latar belakang yang ditunjukkan dalam Gambar foto 8.2. Apakah unit pengukuran dos sinaran latar belakang yang ditunjukkan dalam bacaan pada alat pengesan tersebut?CabaranMINDAApakah maksud 1 Bab 8: Keradioaktifan8.3.3243

p. 254

TV/komputer: sinaran mengion0.01 mSv/jAngkasa lepas: sinaran kosmik0.35 mSv/tahunngknaran kosmik35mSv/tahunkasa lepas: ran kosmikGambar foto sinar-X5.5 mSv/ujianperubatanMerokok: sinaran radioaktif55 mSv/batang rokokAltitud tinggi: sinaran kosmik0.3 - 0.5 mSv/tahunBangunan: sinaran radioaktif1.5 mSv/tahunPenerbangan: sinaran kosmik0.003 mSv/jkAlam sekitar: sinaranlatar belakang0.4 – 1.0 mSv/tahunMakanan: sinaran radioaktif0.1 – 0.5 mSv/tahunRajah 8.11 Anggaran dos sinaran mengionPendedahan sinaran dalam kehidupan harianhttp://links.andl17.com/BT_Sains_244_2 dan klik“Radiation Level“Dos Sinaran Latar Belakang yang Selamat dalam Kehidupan HarianDos sinaran latar belakang atau sinaran mengion yang kurang daripada 0.2 μSv/jialah aras normalatau aras selamat. Berdasarkan Gambar foto 8.2, kebun bunga dan kawasan sekolah merupakan kawasan yang selamat kerana kedua-dua kawasan ini mempunyai dos sinaran latar belakang yang kurang daripada 0.2 μSv/j. Dalam kehidupan harian, anggaran dos sinaran mengion daripada pelbagai sumber adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.11. Kenal pasti sumber yang manakah selamat dan tidak selamat kepada seseorang individu.Aras dos sinaran latar belakang yang selamat:• < 0.2 μSv/j• < 0.0002 mSv/j• < 1 752 μSv/tahun• < 1.752 mSv/tahun2448.3.3

p. 255

Aktiviti8.4Menginterpretasi data berkaitan dengan risiko kesihatan terhadap tahap penyerapan sinaran mengion oleh badan manusiaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat yang berkaitan dengan risiko kesihatan terhadap tahap penyerapan sinaran mengion oleh badan manusia daripada pelbagai sumber. 3. Kemudian bincangkan risiko kesihatan terhadap tahap penyerapan sinaran mengion oleh badan manusia bagi dos yang berikut dalam setahun.(a) Dos 10 Sv.(b) Dos 1 Sv hingga 10 Sv.(c) Dos 0.1 Sv hingga 1 Sv.(d) Dos kurang daripada 0.1 Sv. 4. Kongsikan hasil perbincangan kumpulan anda di dalam kelas.PAK-21• KMK• Aktiviti simulasiRisiko Terdedah kepada Sinaran Mengion Semula JadiRisiko kesihatan terhadap tahap penyerapan sinaran mengion oleh badan manusia dipengaruhi oleh dos sinaran mengion yang diterima. Terdapat beberapa tindakan yang lazimnya diambil supaya dos sinaran mengion yang diterima tidak melebihi tahap selamat badan manusia seperti yang ditunjukkan dalam Jadual 8.5.Jadual 8.5 Antara tindakan yang perlu diambil supaya dos sinaran mengion yang diterima tidak melebihi tahap selamat badan manusiaMarie dan Irene Curie merupakan pasangan ibu-anak perempuan yang tunggal menerima tiga Hadiah Nobel. Marie Curie menerima dua Hadiah Nobel, iaitu Hadiah Nobel dalam Fizik pada tahun 1903 dan Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1911. Irene Curie, anak perempuan Marie Curie, pula menerima Hadiah Nobel dalam Kimia pada tahun 1935. Tanpa menyedari risiko terdedah kepada sinaran mengion, mereka mati kerana menghidap penyakit kanser yang disebabkan oleh pendedahan kepada sinaran gama yang berlebihan dalam kajian mereka.Sumber dos sinaran mengion yang diterima Tindakan yang perlu diambilSinaran latar belakangGunakan alat perlindungan yang sesuai seperti kaca mata yang dipasang dengan fi lem anti-ultraungu, payung anti-ultraungu dan sebagainya. Mengambil gambar foto sinar-X Pengambilan gambar foto sinar-X dibuat mengikut preskripsi doktor.Televisyen Pastikan jarak pemisahan antara televisyen dengan penonton sekurangkurangnya 2 m.Makanan yang dicemari oleh bahan radioaktifJangan makan makanan yang dihasilkan dari kawasan yang dicemari oleh bahan radioaktif seperti ikan dari laut yang dicemari oleh bahan radioaktif. Sinaran kosmik Waktu bekerja seorang juruterbang dihadkan untuk tempoh tertentu kerana juruterbang terdedah kepada sinaran kosmik.Bab 8: Keradioaktifan8.3.4245

p. 256

Contoh Tahap Penyerapan Sinaran Mengion yang Melebihi Tahap Selamat dan Tindakan yang Perlu DiambilOleh sebab kebanyakan sinaran kosmik diserap oleh atmosfera, dos sinaran kosmik di permukaan Bumi lazimnya bernilai kurang daripada 0.2 μSv/j, iaitu pada aras normal atauaras selamat. Sebaliknya, semakin tinggi dari permukaan Bumi, semakin kuat sinaran kosmik yangditerima. Namakan satu contoh sektor kerjaya yang dapat dikaitkan dengan tugas pada altitud yang tinggi.Praktis Formatif8.31. (a) Apakah sinaran mengion? Berikan satu contoh sinaran mengion. (b) Apakah sinaran tidak mengion? Berikan satu contoh sinaran tidak mengion. 2. Gariskan jawapan yang betul tentang perbezaan antara sinar alfa, sinar beta dan sinar gama.(a) Kuasa pengionan sinar beta (lebih/kurang) daripada kuasa pengionan sinar alfa tetapi (lebih/kurang) daripada kuasa pengionan sinar gama.(b) Kuasa penembusan sinar beta (lebih/kurang) daripada kuasa penembusan sinar alfa tetapi (lebih/kurang) daripada kuasa penembusan sinar gama.3. (a) Nyatakan dua sumber semula jadi yang menghasilkan sinaran mengion. (b) Nyatakan tiga sumber buatan manusia yang menghasilkan sinaran mengion. 4. (a) Nyatakan unit pengukuran dos sinaran latar belakang.(b) Apakah 1 sievert (Sv)?(c) Berapakah dos sinaran latar belakang pada aras normal atau aras selamat? 5. Mengapakah tahap penyerapan sinaran mengion bagi individu yang bekerja dalam sektor penerbangan lazimnya melebihi tahap selamat?6. Seorang murid menonton televisyen setiap hari selama 2 jam. Hitung dos sinaran mengion yang telah murid itu terima selama 5 hari. (Dos sinaran mengion televisyen = 0.01 mSv/j)Gambar foto 8.3 Juruterbang Ahli kru udara seperti juruterbang (Gambar foto 8.3), pramugara dan pramugari lazimnya menerima dos sinaran kosmik yang melebihi tahap selamat. Mereka terdedah kepada sinaran kosmik yang kuat di dalam kapal terbang yang terbang pada altitud yang tinggi. Oleh sebab itu, waktu kerja mereka di udara dihadkan untuk tempoh tertentu.Langkah keselamatan bagi ahli kru penerbangan yang terdedah kepada sinaran kosmik.http://links.andl17.com/BT_Sains_2462468.3.4

p. 257

Kegunaan Sinaran RadioaktifSinaran radioaktif seperti sinar alfa (α), sinar beta (β) dan sinar gama (γ) digunakan dalam pelbagai bidang dalam kehidupan harian seperti yang berikut:8.4Kegunaan Sinaran RadioaktifArkeologi atau geokronologiKarbon dioksida dalam udara terdiri daripada karbon-12 (C-12) yang stabil dan karbon-14 (C-14) yang radioaktif. Oleh sebab karbon dioksida diserap dan dibebaskan oleh badan organisma yang hidup, peratus C-14 dalam tisu organisma tidak berubah. Sebaik sahaja organisma mati, C-14 dalam tisunya semakin berkurang kerana mereput dengan memancarkan sinar beta dengan separuh hayat, T12, 5 700 tahun. Dengan mengukur keaktifan C-14, usia organisma dapat ditentukan. Kaedah ini dikenali sebagai pentarikhan karbon-14 dan digunakan oleh ahli arkeologi atau geokronologi untuk menentukan usia objek atau bahan purba.Gambar foto 8.4 Tulang dinosaurKawalan ketebalan kepingan logam (Perindustrian) Alat kawalan ketebalan berfungsi untuk mengawal ketebalan kepingan logam di dalam kilang. Kepingan logam dilalukan di antara sumber sinar beta dengan alat pengesan sinar beta. Jika alat pengesan sinar beta mengesan terlalu banyak sinar beta, kepingan logam yang disemak adalah terlalu nipis.Gambar foto 8.5 Kawalan ketebalan kepingan logamRajah 8.12 Menentukan kadar penyerapan baja fosforus-32 (P-32)PertanianDalam pertanian, kadar sinar beta yang dipancarkan oleh pereputan nukleus fosforus-32 (P-32) digunakan untuk menentukan kadar penyerapan baja fosfat dalam tumbuhan. Sinaran radioaktif juga digunakan untuk membunuh kumbang, mengawal populasi serangga perosak secara pemandulan, memilih jenis baja fosfat yang terbaik dan mengubah ciri tumbuhan.Bab 8: Keradioaktifan8.4.1247

p. 258

Pada 20 September 2017, Malaysia telah menandatangani persetujuan ICAN untuk mengharamkan senjata nuklear pada persidangan Pertubuhan Bangsa-bangsa Bersatu (PBB).Hari ini dalam sejarahPertahananBahan radioaktif boleh digunakan dalam bidang pertahanan seperti bom nuklear. Selain haba, sinaran radioaktif yang dibebaskan dalam letupan bom nuklear memusnahkan hampir semua hidupan termasuklah manusia dan kesannya wujud untuk beberapa generasi. Gambar foto 8.6 Letupan bom atomPengawetan makananLogo Radura dalam Rajah 8.13 digunakan untuk melabel makanan yang diawet dengan sinaran radioaktif seperti sinar gama. Sinar gama digunakan dalam pengawetan makanan seperti buah-buahan untuk membunuh bakteria dalam makanan berkenaan.Rajah 8.13 Logo Radura Gambar foto 8.7 Pengawetan makanan dengan sinar gamaPerubatanSinar gama daripada sesium-137 (Cs-137)atau kobalt-60 (Co-60) digunakan untuk membunuh sel kanser. Sinaran radioaktif juga digunakan untuk menentukan tempat bekuan darah dengan natrium-24 (Na-24), merawat tumor di dalam otak dengan teknetium-99 (Tc-99), membasmi kuman dengan kobalt-60 (Co-60) dan merawat kelenjar tiroid dengan iodin-131 (I-131).Gambar foto 8.8 Sinar gama digunakan untuk merawat kanser2488.4.1

p. 259

Aktiviti8.5Melaksanakan galeri susur minda tentang kegunaan sinaran radioaktif dalam pelbagai bidangArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat daripada Internet, media cetak dan media elektronik lain tentang kegunaan sinaran radioaktif dalam bidang seperti pertanian, pertahanan, perubatan, arkeologi atau geokronologi, perindustrian dan pengawetan makanan. 3. Bincangkan perkara yang berikut tentang kegunaan sinaran radioaktif.(a) Jenis sinaran radioaktif yang digunakan(b) Cara penggunaan sinaran radioaktif(c) Kerjaya yang dapat dihubungkaitkan dengan penggunaan sinaran radioaktif 4. Laksanakan aktiviti galeri susur minda.• KMK• Aktiviti penggunaan teknologi• STEMPAK-21Pengendalian Bahan Radioaktif dan Sisa Bahan Radioaktif dengan Selamat dan SempurnaLangkah keselamatan dalam pengendalian sumber radioaktif dan sisa radioaktif adalah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 8.14.Rajah 8.14 Langkah keselamatan dalam pengendalian sumber radioaktif dan sisa radioaktif8.4.2Menyimpan sumber radioaktif atau sisa radioaktif di dalam kotak berdinding plumbum yang tebal. Memakai pakaian perlindungan yang sesuai untuk mengendalikan bahan radioaktif. Mengesan dos sinaran radioaktif yang diserap ke dalam badan dengan alat pengesan seperti lencana sinaran.Tangan robotik digunakan untuk mengendalikan bahan radioaktif dengan selamat. Bahan radioaktif diadang dengan kepingan plumbum yang tebal.Pembuangan sisa radioaktif dilakukan dengan selamat dan sempurna. Langkah keselamatan dalam pengendalian sumber radioaktif dan sisa radioaktifhanradioaktif.Bab 8: Keradioaktifan8.4.1249

p. 260

Praktis Formatif8.4Mensyukuri Kepentingan Kegunaan KeradioaktifanKepentingan kegunaan keradioaktifan untuk kesejahteraan hidup manusia telah menyedarkan kita tentang keagungan Tuhan yang telah mencipta zarah unsur radioaktif yang boleh digunakan untuk kelestarian hidup. Unsur radioaktif buatan yang pertama, iaitu fosforus-30 (P-30), dicipta oleh Irene Joliot-Curie, anak perempuan Marie Curie. Sejak tahun 1934, banyak unsur radioaktif buatan telah dihasilkan oleh ahli sains. Namun begitu, unsur radioaktif buatan tidak dapat dihasilkan tanpa unsur ciptaan Tuhan.Pengendalian pembuangan sisa radioaktif dengan selamat dan sempurna.http://links.andl17.com/BT_Sains_2501. Nyatakan satu contoh kegunaan sinaran radioaktif dalam bidang yang berikut:(a) Arkeologi atau geokronologi(b) Perubatan(c) Pertanian(d) Pertahanan(e) Perindustrian 2. (a) Namakan jenis sinaran radioaktif yang digunakan dalam pengawetan makanan.(b) Bagaimanakah jenis sinaran radioaktif ini dapat mengawetkan makanan? 3. Mengapakah sumber radioaktif atau sisa radioaktif disimpan di dalam kotak dengan dinding plumbum yang tebal? 4. Rajah 1 menunjukkan satu simbol amaran. Rajah 1(a) Apakah maksud simbol amaran seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1?(b) Namakan satu contoh tempat atau kawasan yang mempamerkan simbol amaran itu.(c) Antara tiga sinaran radioaktif, iaitu sinar alfa, sinar beta dan sinar gama, yang manakah paling kurang berbahaya? Terangkan jawapan anda. 5. (a) Nyatakan satu logam yang digunakan untuk membuat pakaian perlindungan yang sesuai bagi mengendalikan bahan radioaktif. (b) Nyatakan satu kebaikan dan satu kelemahan penggunaan logam yang digunakan untuk membuat pakaian perlindungan di 5(a).2508.4.2

p. 261

RumusanKeradioaktifanSejarah penemuan keradioaktifanWilhelm Roentgen yang menemukansinar-Xoleh tokoh sepertiMarie dan Pierre Curie yang berjaya mengesan keradioaktifan melalui kesan pengionannyaHenri Becquerel yang menemukan keradioaktifandalamolehsepertidaripadaSinar alfa, sinar beta, sinar gama dan sinar-XSinaran mengiondan keaktifannya diukur dalam unit keradioaktifan sepertibecquerel (Bq), curie (Ci)Proses pereputan nukleus yang tidak stabil dengan memancarkan sinaran radioaktifMengaplikasikan pemahaman struktur atom dan nukleusContoh bahan radioaktif seperti C-14, Rn-222, Th-234, U-238dalam bidang sepertidengan mengambilLangkah keselamatan dalam pengendalian sumber bahan radioaktif dan sisa radioaktifKegunaan sinaran radioaktifPertanian, pertahanan, perubatan, arkeologi, geokronologi, perindustrian, pengawetan makananPembentukan ion positif dan negatifSumber buatan manusia seperti ujian nuklear dan unsur radioaktifbuatanSumber semula jadi seperti sinaran kosmik, sinaran latar belakangBab 8: Keradioaktifan251

p. 262

Refleksi KendiriPraktis Sumatif8Selepas mempelajari bab ini, anda dapat:8.1 Sejarah Penemuan Keradioaktifan Memerihalkan sejarah penemuan keradioaktifan. Menerangkan dengan contoh maksud bahan radioaktif, keradioaktifan dan konsep separuh hayat pereputan radioaktif.8.2 Atom dan Nukleus Melakar struktur atom yang menunjukkan keadaan stabil. Menerangkan pembentukan ion positif dan ion negatif.8.3 Sinaran Mengion dan Sinaran Tidak Mengion Memerihalkan sinaran mengion dan sinaran tidak mengion. Membezakan ketiga-tiga jenis sinaran mengion. Menjelaskan dengan contoh sumber sinaran mengion dalam alam sekitar, iaitu sumber semula jadi dan sumber buatan manusia Menyelesaikan masalah berkaitan risiko terdedah kepada sinaran mengion semula jadi.8.4 Kegunaan Sinaran Radioaktif Berkomunikasi tentang kegunaan sinaran radioaktif untuk kesejahteraan hidup manusia. Mewajarkan kepentingan mengendalikan bahan radioaktif dan sisa bahan radioaktif dengan sempurna.Jawab soalan yang berikut:1. Tandakan ( ) bagi pernyataan yang betul dan ( × ) bagi pernyataan yang salah tentang sejarah penemuan keradioaktifan.(a) Wilhelm Roentgen menemukan sinar-X. ( )(b) Henri Becquerel menggunakan elemen radium dalam kajian keradioaktifannya. ( )(c) Kematian Marie Curie disebabkan oleh pendedahan kepada sinar gama. ( )2. Apakah maksud pereputan radioaktif?3. Namakan bahan radioaktif dalam garam biasa yang digunakan dalam bidang perubatan.4. Pa-234 mereput menjadi U-234 dengan memancarkan sinar beta. Jika separuh hayat bagi Pa-234 ialah 5.2 jam, berapakah jisim Pa-234 yang tinggal selepas 20.8 jam dengan jisim asalnya 32 g? 252

p. 263

5. Jadual 1(a) dan 1(b) menunjukkan pembentukan ion.(a) Adakah ion yang terbentuk dalam Jadual 1(a) ion positif atau ion negatif? Terangkan jawapan anda.(b) Adakah ion yang terbentuk dalam Jadual 1(b) ion positif atau ion negatif? Terangkan jawapan anda. 6. (a) Nyatakan tiga persamaan antara sinar-X dengan sinar gama.(b) Rajah 1 menunjukkan keadaan dua sampel strawberi, X dan Y, sebelum dan selepas 7 hari.FokusKBATHari pertamaSelepas 7 hariHari pertamaSelepas 7 hariRajah 1Sampel strawberi XSampel strawberi YZarah subatom Bilangan Casneutron, n 12 0proton, p 12 +12elektron, e 12 –12Cas pada atom magnesium, Mg 0Zarah subatom Bilangan Casneutron, n 12 0proton, p 12 +12elektron, e 10 –10Cas pada ion magnesium, Mg2++2Atom magnesium, Mg Ion magnesium, Mg2+buang duaelektronZarah subatom Bilangan Casneutron, n 10 0proton, p 9 +9elektron, e 9 –9Cas pada atom flourin, F 0Zarah subatom Bilangan Casneutron, n 10 0proton, p 9 +9elektron, e 10 –10Cas pada ion flourida, FAtom fluorin, F Ion fluorida, FtambahsatuelektronJadual 1(b)Jadual 1(a)Bab 8: Keradioaktifan

p. 264

(i) Antara sampel X dengan sampel Y, yang manakah telah diawetkan? Jelaskan jawapan anda. (ii) Apakah sinaran radioaktif yang digunakan untuk mengawetkan makanan? (iii) Bagaimanakah sinaran radioaktif ini dapat mengawetkan makanan? (iv) Adakah makanan yang diawetkan dengan menggunakan sinaran radioaktif selamat dimakan? Jelaskan jawapan anda. 7. (a) Rajah 2(a) menunjukkan satu aktiviti yang lazimnya dijalankan di dalam sebuah makmal kajian bahan radioaktif.Rajah 2(a) Berdasarkan aktiviti yang ditunjukkan dalam Rajah 2(a), huraikan langkah keselamatan yang diambil dalam pengendalian sumber bahan radioaktif.(b) Rajah 2(b) menunjukkan satu contoh kegunaan sinar beta dalam bidang perindustrian. Sinar beta digunakan untuk menyemak pengisian air minuman di dalam botol. Sinar beta ditujukan kepada botol yang bergerak melintasinya seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2(b). Jika botol tidak diisikan dengan air minuman yang cukup, sinar beta akan melalui botol lalu dikesan oleh alat pengesan. Litar yang disambung kepada alat pengesan kemudian mengeluarkan botol yang berisi air minuman yang tidak cukup. Anda dikehendaki untuk mereka bentuk satu model untuk menunjukkan prinsip kerja sistem penyemakan pengisian air di dalam botol seperti dalam Rajah 2(b) dengan menggunakan bahan yang disediakan di bawah. • LED• Botol air mineral yang kosong• Surat khabar• CerminRajah 2(b)Pengesan sinaranBotol minumanTali sawatpenyampaiBotol yangdikeluarkanSumber sinarbeta254

p. 265

Penerokaan Bumi danAngkasa Lepas4TEMASatelit RazakSAT-2 merupakan satelit yang direka sepenuhnya oleh ahli sains tempatan. Satu daripada kegunaan satelit ini adalah untuk bidang pertahanan. Kehidupan kita lazimnya dipengaruhi oleh keadaan cuaca tempatan. Contohnya, kita akan menggunakan payung semasa hari hujan. Apakah pula kepentingan cuaca angkasa lepas?255

p. 266

Bagaimanakah rupa bentuk struktur Matahari?Apakah fenomena yang berlaku di permukaan Matahari?Apakah kesan cuaca angkasa lepas terhadap Bumi?1Cuaca Angkasa Lepas9BabBabAktiviti Matahari yang memberikan kesan kepada BumiCuaca angkasaMarilah kita mengkaji256

p. 267

Nyalaan suria kelas X9.3 yang berlaku di Matahari pada jam 8.02 pagi 6 September 2017Pada 6 September 2017, lentingan jisim korona telah menyebabkan gangguan telekomunikasi, sistem navigasi dan talian kuasa elektrik sehingga lebih kurang satu jam. Apakah kesan fenomena ini dalam kehidupan harian di Bumi? MatahariTerasZon radiasiZon perolakanFotosferaKromosferaGranulKoronaNyalaan suriaTompok MatahariKitaran suriaAngin suriaMagnetosferaSemarak suriaKata KunciGaleri Sains257

p. 268

Tiga lapisan dalam struktur Matahari ini membentuk atmosfera MatahariKromosferaKoronaFotosferaTerasZon radiasiZon perolakanMEIBagaimanakah gas helium terhasil dalam Matahari?Struktur MatahariStruktur Matahari terdiri daripada bahagianyang ditunjukkan dalam Rajah 9.1. Jalankan Aktiviti 9.1 untuk mengetahui struktur Matahari dengan lebih lanjut. Aktiviti9.1Mencari maklumat dan membuat perkongsian tentang struktur Matahari, iaitu teras, zon radiasi, zon perolakan, fotosfera, kromosfera dan koronaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat daripada Internet, media cetak dan media elektronik lain tentang struktur Matahari, iaitu teras, zon radiasi, zon perolakan, fotosfera, kromosfera dan korona. 3. Bincang dan kongsikan maklumat yang dikumpulkan. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda dengan menggunakan persembahan multimedia.Aktiviti Matahari yang Memberi Kesan 9.1kepada Bumi• KMK, KIAK• Aktiviti perbincanganPAK-21Matahari merupakan bebola gas yang membara seperti dalam Gambar foto 9.1. Hampir keseluruhan Matahari terdiri daripada dua jenis gas, iaitu gas hidrogen dan gas helium.Gambar foto 9.1 MatahariRajah 9.1 Struktur Matahari2589.1.1

p. 269

Fenomena yang Berlaku di Permukaan MatahariFenomena yang berlaku di permukaan Matahari termasuklah:• granul• tompok Matahari• kitaran suria• semarak suria (atau prominen)• nyalaan suria• lentingan jisim korona• angin suriaKerjaya ahlisains solar (solar scientists) agak baharu dalam bidang tenaga solar. Selain mencipta alat aplikasi tenaga solar, ahli sains solar juga mengkaji dan membuat ramalan cuaca angkasa lepas yang kian mempengaruhi kehidupan harian semua hidupan di Bumi.hariansemuahidupandiBumi.187060°S30°SKhatulistiwa30°U60°U1880 1890 1900 1910 1920 1930 1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020(Sumber: NASA)Tompok MatahariGranul Aktiviti tompok Matahari kelihatan wujud dan lenyap mengikut pusingan 11 tahun yang dikenali sebagai kitaran suria. Rajah 9.3 menunjukkan kedudukan tompok Matahari pada fotosfera sejak tahun 1875.Rajah 9.3 Kedudukan tompok Matahari pada permukaan MatahariRajah 9.2 Granul dan tompok MatahariGranul, Tompok Matahari dan Kitaran SuriaFotosfera dalam atmosfera Matahari terdiri daripada granul yang kelihatan berbutir. Granul ialah bahagian atas zon perolakan bagi plasma yang sangat panas dengan suhu setinggi 5 800oC. Diameter purata bagi granul ialah lebih kurang 1 000 kilometer! Tompok Matahari ialah kawasan gelap yang kelihatan pada permukaan Matahari seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9.2. Tompok Matahari kelihatan gelap kerana suhunya lebih rendah daripada kawasan sekitarnya yang terdiri daripada granul. Tompok Matahari merupakan lokasi letusan yang amat besar di fotosfera. Fenomena ini mungkin berlarutan lebih daripada seminggu. Fenomena tompok Matahari selalunya wujud secara berpasangan atau berkumpulan.Bab 9: Cuaca Angkasa Lepas 9.1.1259

p. 270

Gambar foto 9.2Semarak suria atau prominenGambar foto 9.3Nyalaan suriaGambar foto 9.4Lentingan jisim koronaSemarak Suria (Prominen)Semarak suria atauprominen seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 9.2 berbentuk gelungan yang sangat besar atau lajur melengkung yang terdiri daripada gas menyala di sebelah atas tompok Matahari. Semarak suria dapat mencapai ketinggian beratus-ratus ribu kilometer dan mungkin kekal selama beberapa hari atau beberapa bulan. Semarak suria yang sangat kuat boleh melemparkan jasad dari Matahari ke angkasa lepas pada kelajuan antara 600 km s–1 sehingga melebihi 1 000 km s–1.Nyalaan SuriaNyalaan suria seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 9.3 berbentuk lajur yang terdiri daripada gas bercas yang banyak meletus daripada Matahari dan kerap berlaku berdekatan dengan tompok Matahari. Nyalaan suria ialah letusan gas yang kuat dan hebat. Nyalaan suria mencapai tahap kecerahan maksimumnya dalam masa beberapa saat atau beberapa minit dan kemudian malap selepas beberapa minit atau beberapa jam. Nyalaan suria menyemburkan zarah gas yang bercas keluar pada kelajuan yang tinggi ke angkasa lepas. Cahaya daripada nyalaan suria yang berkelajuan cahaya mengambil masa lapan minit untuk sampai ke Bumi manakala zarah gas yang bercas mengambil masa beberapa puluh minit. Zarah gas yang bercas ini sering saling bertindak balas dengan atom dan molekul dalam atmosfera Bumi lalu menghasilkan peragaan cahaya yang mempesonakan di langit yang dikenali sebagai aurora yang secara uniknya hanya berlaku di ruang udara sekitar kutub Bumi. Lentingan Jisim KoronaLentingan jisim korona seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 9.4 berbentuk awan yang besar dan terdiri daripada plasma yang meletus daripada Matahari dan kerap berlaku bersama dengan nyalaan suria yang besar dan kuat. Lentingan jisim korona ialah letusan zarah gas yang bermagnet. Lentingan jisim korona menyemburkan zarah yang bermagnet keluar pada kelajuan yang tinggi ke angkasa lepas dan kelihatan sebagai sebuah awan yang mengembang. Zarah bermagnet daripada lentingan jisim korona mengambil masa tiga hari untuk sampai ke Bumi. Seperti zarah gas bercas dalam nyalaan suria, zarah gas bermagnet juga bertindak balas dengan atom dan molekul dalam atmosfera Bumi lalu menghasilkan aurora.Lihat video tentang semarak suria, nyalaan suria dan lentingan jisim korona2609.1.1

p. 271

Gambar foto 9.5Angin suria (warna kuning)Angin suriaBumiAngin suriaMagnetosferaMagnetosferaBumiMagnetosfera Bumi dan KepentingannyaBentuk Magnetosfera Bumi (a) Medan magnet Bumi (b) Magnetosfera BumiRajah 9.4 Bentuk magnetosfera BumiBanding dan bezakan corak garisan medan magnet antara medan magnet Bumi dengan magnetosfera Bumi. Walaupun kedua-dua corak garisan medan magnet tidak tetap, corak garisan medan magnet Bumi hanya berubah sedikit sahaja manakala corak garisan medan magnet dalam magnetosfera berubah dengan banyak berdasarkan kepada interaksi antara angin suria dengan medan magnet Bumi.Definisi Magnetosfera BumiMagnetosfera Bumi didefinisikan sebagai suatu ruang dalam angkasa lepas yang meliputi Bumi di mana medan magnet dalam magnetosfera Bumi ialah gabungan antara medan magnet Bumi (sebagai medan magnet utama) dengan medan magnet dalam ruang di angkasa lepas seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 9.4 (b).Angin SuriaZarah dalam plasma seperti elektron, proton dan zarah alfa yang meletus dari Matahari ke angkasa lepas bergerak bersama-sama dengan kelajuan yang tinggi dikenali sebagai angin suria seperti yang ditunjukkan dalam Gambar foto 9.5. Angin suria juga membawa medan magnet antara planet (interplanetary magnetic field) bersama-sama dengannya. Kelajuan angin suria adalah supersonik dengan nilai antara 250 km s–1hingga 750 km s–1. Namun begitu, kelajuan, suhu dan ketumpatan angin suria berubah-ubah dalam perlintasan gerakannya.Animasi yang menunjukkan hubung kait antara magnetosfera dengan angin suria.http://links.andl17.com/BT_Sains_261Bab 9: Cuaca Angkasa Lepas 9.1.2261

p. 272

Aktiviti9.2• KMK, KBMM, KIAK• Aktiviti perbincanganPAK-21Angin suria(warna kuning)Magnetosfera(garisan medan magnetberwarna biru)Bumi dilindungioleh magnetosferaMagnetosfera(garisan medan magnetberwarna biru)Pembentukan Magnetosfera BumiMagnetosfera terbentuk daripada interaksi antara medan magnet yang dibawa oleh angin suria dengan medan magnet Bumi. Oleh sebab bilangan dan tenaga dalam zarah yang dibawa oleh angin suria berubah-ubah, bentuk magnetosfera turut berubah-ubah.Kepentingan Magnetosfera BumiKepentingan magnetosfera adalah untuk melindungi Bumi daripada kesan buruk yang disebabkan oleh zarah yang berbahaya daripada Matahari atau jasad lain dalam Alam Semesta.Mencari maklumat dan membuat perkongsian tentang magnetosfera daripada segi definisi, pembentukan, bentuk dan kepentingannyaArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat daripada Internet, media cetak dan media elektronik lain tentang definisi, pembentukan, bentuk dan kepentingan magnetosfera. 3. Bincang dan kongsikan maklumat yang telah dikumpulkan. 4. Buat sumbang saran keadaan di Bumi tanpa magnetosfera. 5. Bentangkan hasil perbincangan dan sumbang saran kumpulan anda dengan menggunakan persembahan multimedia.Rajah 9.5 Perlindungan magnetosfera Bumi• Magnetosfera berfungsi sebagai sekatan biologi yang melindungi hidupan di Bumi daripada kesan buruk yang disebabkan oleh angin suria.• Magnetosfera juga menghalang zarah bercas seperti elektron, proton dan zarah alfa dalam angin suria untuk sampai ke Bumi. Bilangan zarah bercas ini yang berlebihan dalam atmosfera Bumi akan mengganggu telekomunikasi, sistem navigasi dan talian kuasa elektrik.• Magnetosfera mengurangkan tekanan yang dikenakan oleh fenomena angin suria terhadap atmosfera Bumi.2629.1.2

p. 273

BumiBumiNyalaan suriaAngin suriaTompokMatahariLentingan jisim koronaRibut geomagnetRibut pancaran suriaGarisan medanmagnetGarisan medanmagnetCuaca Angkasa Lepas dan Kesannya terhadap BumiCuaca angkasa lepas didefinisikan sebagai fenomena yang berlaku:• di permukaan Matahari seperti nyalaan suria, semarak suria (prominen), tompok Matahari dan lentingan jisim korona• di angkasa lepas seperti angin suria, ribut pancaran suria dan ribut geomagnetPerhatikan Rajah 9.6. Kemudian, jalankan Aktiviti 9.3.Praktis Formatif9.1 1. Nyatakan tiga struktur Matahari yang membentuk atmosfera Matahari.2. Nyatakan tiga fenomena yang berlaku di permukaan Matahari di mana gas bercas banyak meletus daripada Matahari. 3. Definisikan magnetosfera Bumi. 4. Apakah yang mempengaruhi bentuk magnetosfera?5. Nyatakan satu objek dalam Sistem Suria yang mempunyai bentuk yang serupa dengan angin suria.9.2Cuaca AngkasaRajah 9.6 Cuaca angkasa lepasCuaca angkasa lepashttp://links.andl17.com/BT_Sains_263Bab 9: Cuaca Angkasa Lepas 9.2.1263

p. 274

Aktiviti9.3Aktiviti9.4• KMK, KBMM, KIAK• Aktiviti perbincanganPAK-21• KMK, KBMM, KIAK• Aktiviti perbincanganPAK-21Interpretasi Data Cuaca Angkasa LepasData cuaca angkasa lepas digunakan atau dianalisis:• untuk meramal bila berlakunya lentingan jisim korona di Matahari• untuk menentukan sebab berlakunya nyalaan suria dan lentingan jisim korona di Mencari maklumat dan membuat perkongsian tentang cuaca angkasa lepas daripada segi definisi dan kesannya terhadap BumiArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat daripada Internet, media cetak dan media elektronik lain tentang definisi cuaca angkasa dan kesan cuaca angkasa terhadap Bumi seperti pembentukan fenomena aurora, gangguan telekomunikasi, sistem navigasi serta talian kuasa elektrik. 3. Bincang dan kongsikan maklumat yang telah dikumpulkan. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda menggunakan persembahan multimedia.Ribut angkasa lepashttp://links.andl17.com/BT_Sains_264_1Kesan ribut geomagnet, ribut pancaran suria dan gangguan siaran radiohttp://links.andl17.com/BT_Sains_264_2Sumber angin suria dihubungkaitkan dengan kitaran suria http://links.andl17.com/BT_Sains_264_3Menginterpretasi data cuaca angkasa lepasArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat atau data cuaca angkasa lepas daripada Internet, media cetak dan media elektronik lain. 3. Interpretasi data cuaca angkasa lepas dengan menghubungkaitkan bilangan tompok Matahari atau kitaran suria dengan peningkatan lentingan jisim korona dan angin suria. 4. Bentangkan hasil interpretasi data cuaca angkasa lepas kumpulan anda dengan menggunakan persembahan multimedia.2649.2.1

p. 275

Praktis Formatif9.2RumusanStrukturMatahariAngin suriaFenomena dipermukaan Mataharidipengaruhi olehCuaca angkasa lepasTeras, zon radiasi, zon perolakan, fotosfera, kromosfera, koronaFenomena di permukaannyaMagnetosferaMelindungi Bumisepertiyangyang menentukan bentukdaripadaGranul, semarak suria, nyalaan suria, kitaran suria, tompok Matahari, lentingan jisim korona, angin suriaPembentukan aurora, gangguan telekomunikasi, sistem navigasi serta talian kuasa elektrikKesan buruk daripada zarah berbahaya dalam angin suriaHubung kait antara bilangan tompok Matahari (kitaran suria) dengan peningkatan lentingan jisim korona dan angin suriamemberi kesansepertidengan data yangmenunjukkan 1. Apakah definisi cuaca angkasa lepas? 2. Nyatakan empat contoh kesan cuaca angkasa lepas terhadap Bumi. 3. Apakah hubung kait antara bilangan tompok Matahari dengan peningkatan lentingan jisim korona?Bab 9: Cuaca Angkasa Lepas 265

p. 276

Praktis Sumatif9Refleksi KendiriSelepas mempelajari bab ini, anda dapat:9.1 Aktiviti Matahari yang Memberi Kesan kepada Bumi Menerangkan dengan lakaran tentang struktur dan fenomena yang berlaku di permukaan Matahari. Mewajarkan kepentingan magnetosfera Bumi.9.2 Cuaca Angkasa Berkomunikasi tentang cuaca angkasa lepas dan kesannya terhadap Bumi.Jawab soalan yang berikut: 1. Rajah 1 menunjukkan struktur Matahari.A:B:C:D:E:F: Rajah 1 Namakan struktur yang berlabel A hingga F dengan menggunakan perkataan yang berikut:Fotosfera Korona KromosferaTeras Zon perolakan Zon radiasi 2. Berapakah tempoh masa dalam satu kitaran suria? 3. Nyatakan fenomena yang dihubungkaitkan dengan kitaran suria.266

p. 277

4. Nyatakan tiga contoh alat atau perkhidmatan kegunaan harian yang penggunaannya akan terganggu oleh angin suria. 5. Apakah yang akan berlaku kepada keadaan Bumi sekiranya tiada magnetosfera? Terangkan jawapan anda. 6. Magnetosfera Bumi ialah suatu ruang dalam angkasa yang melindungi Bumi seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Rajah 2Bentuk magnetosfera Bumi dihasilkan oleh interaksi antara medan magnet Bumi dengan angin suria. Garisan medan magnet dari planet yang lain dalam Sistem Suria diwakili oleh garisan putih manakala garisan medan magnet Bumi diwakili oleh garisan merah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Anda dikehendaki mereka bentuk model magnetosfera dengan menggunakan bahan yang berikut: • Beg plastik yang berwarna hijau• Benang putih• Benang merah• Cawan polistirena dengan penutup yang cembung• Plastisin Lakarkan model magnetosfera tersebut mengikut kreativiti anda. Terangkan bagaimana model tersebut berfungsi. FokusKBATBab 9: Cuaca Angkasa Lepas

p. 278

Perkembangan dalam astronomiPerkembangan dan teknologi dalam penerokaan angkasa lepasMarilah kita mengkajiPenerokaan Angkasa 1010LepasBabBabBagaimanakah model Sistem Suria dapat diperkembangkan dari semasa ke semasa?Berikan tiga contoh alat ciptaan teknologi yang diaplikasikan dalam penerokaan angkasa lepas.Berikan satu contoh kegunaan teknologi penderiaan jauh dalam bidang geologi.268

p. 279

Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) ialah sebuah stesen kemudahan penyelidikan antarabangsa di angkasa lepas. Fungsi stesen ini adalah untuk menjalankan penyelidikan di angkasa lepas serta memantau angkasa lepas. Dato’ Dr. Sheikh Muszaphar Shukor Al Masrie bin Sheikh Mustapha merupakan angkasawan pertama dari Malaysia yangmeneroka angkasa lepas mulai 10 hingga 21 Oktober 2007.Galeri SainsGeosentrikHeliosentrikHukum KeplerElipsTitik fokusRoketSatelitKuar angkasaPenderiaan jauhGeologiPengurusan bencanaTeleskop angkasa lepasKata Kunci(ISS) ialah nyelidikan s. Fungsi ankanserta Stesen Angkasa Antarabangsa (International Space Station, ISS)269

p. 280

Perkembangan Sejarah Model Sistem SuriaPerhatikan Rajah 10.1. Kemudian, jalankan Aktiviti 10.1.10.1Perkembangan dalam AstronomiRajah 10.1 Sejarah model Sistem SuriaSejarah model Sistem SuriaModel geosentrikt
"IMJ
BTUSPOPNJ


BTUSPMPHJ
EBO
HFPHSBm
:VOBOJt
.FNCJOB
NPEFMgeosentrik EFOHBO
#VNJ
QBEB
QVTBU
EBO
PSCJU
ZBOH
NFNCVMBUt
"IMJ
BTUSPOPNJ

NBUFNBUJL

FLPOPNJ
EBO
EPLUPS
1PMBOEt
.FNCJOB
NPEFM
heliosentrik EFOHBO
.BUBIBSJ
QBEB
QVTBU
EBO
PSCJU
ZBOH
NFNCVMBUModel heliosentrikt
A(FP
CFSNBLTVE
#VNJt
A4FOUSJL
CFSNBLTVE
CFSQVTBU
t
#VNJ
CFSBEB
QBEB
QVTBU
4JTUFN
4VSJBt
#VNJ
CFSLFBEBBO
QFHVO
EBO
TFNVB
PCKFL
TFQFSUJ
.BUBIBSJ
EBO
QMBOFU
ZBOH
MBJO
NFOHPSCJU
NFOHFMJMJOHJ
#VNJ
EBMBN
PSCJU
ZBOH
NFNCVMBUt
A)FMJP
CFSNBLTVE
.BUBIBSJ
t
A4FOUSJL
CFSNBLTVE
CFSQVTBU
t
.BUBIBSJ
CFSBEB
QBEB
QVTBU
4JTUFN
4VSJBt
#VNJ
CFSQVUBS
QBEB
QBLTJOZB
EBO
CFSFEBS
NFOHFMJMJOHJ
.BUBIBSJ
EBMBN
PSCJU
ZBOH
NFNCVMBUPtolemy 
o

TFMFQBT
.BTJIJ
Copernicus 
o

MusytariZuhalMatahariZuhrahBulanBumiUtaridMarikhMatahariZuhrahZuhalMusytariMarikhBulanBumiUtarid27010.1.1

p. 281

tø
"IMJ
BTUSPOPNJ

NBUFNBUJL
EBO
BTUSPMPHJ
+FSNBOt
.FOHVCBI
TVBJ
NPEFM
heliosentrik EFOHBO
.BUBIBSJ
QBEB
UJUJL
GPLVT
TFQVOZB
QBEB
PSCJU
FMJQT
QMBOFU
NFOHJLVU
Hukum KeplerModel heliosentrik yang dikemaskinikan dengan Hukum KeplerKepler 
o

8765243Matahari11
6UBSJE2
;VISBI3
#VNJ4
.BSJLI5
.VTZUBSJ6
;VIBM7
6SBOVT8
/FQUVOBab 10: Penerokaan Angkasa Lepas 10.1.1271

p. 282

Aktiviti10.1• KMK• Aktiviti perbincanganPAK-21Praktis Formatif10.11. Nyatakan model Sistem Suria yang dibina oleh ahli astronomi yang berikut:(a) Ptolemy(b) Copernicus(c) Kepler2. Banding dan bezakan model Sistem Suria yang dibina oleh Ptolemy dan Copernicus. Persamaan: Perbezaan:3. Banding dan bezakan model Sistem Suria yang dibina oleh Copernicus dan Kepler. Persamaan: Perbezaan:Memahami perkembangan model Sistem Suria yang dibina oleh Ptolemy, Copernicus dan KeplerArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Buat pembacaan aktif dengan melayari laman sesawang atau lawatan akademik ke Planetarium Negara untuk mengumpulkan maklumat tentang perkembangan model Sistem Suria yang dibina oleh:(a) Ptolemy(b) Copernicus(c) KeplerContoh laman sesawang yang boleh dirujuk adalah seperti yang berikut: 3. Bincang dan bentangkan bagaimana pengetahuan yang diperoleh melalui kajian sains merupakan hasil usaha manusia untuk memperoleh penerangan yang rasional tentang Sistem Suria berasaskan kemampuan akal. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda dengan menggunakan persembahan multimedia.Lihat video Bahagian 3.01 Historical Solar System Models3.02 Current Solar System Modelhttp://links.andl17.com/BT_Sains_272_1Historical attempts to model the Solar System (Take a challenge)http://links.andl17.com/BT_Sains_272_2Sejarah model Sistem Suriahttp://links.andl17.com/BT_Sains_272_327210.1.1

p. 283

1957: Satelit pertama – USSR Sputnik1996: Satelit Malaysia, MEASAT 1 dan 2 dilancarkan1990: US melancarkan Teleskop Angkasa Lepas Hubble dari kapal angkasa ulang-alik Discovery1989: Penerbangan pertama ke Neptun – US Voyager 21973: Penerbangan pertama ke Musytari – US Pioneer 101981: Penerbangan pertama kapal angkasa ulang-alik US – Columbia2000: Mikrosatelit Malaysia yang pertama,TiungSAT-1dilancarkan1609: Teleskop pertama digunakan dalam bidang astronomi oleh Galileo GalileiAbad ke-11: China mencipta serbuk letupan dan menggunakan roket primitif dalam pertempuran1961: Manusia pertama di orbit – Yuri Gagarin, dalam USSR Vostok 12011: Stesen Angkasa Antarabangsa (ISS) telah siap dibina dengan lengkap1969: Manusia pertama menjejakkan kaki di Bulan – Neil Armstrong, US Apollo 11Rajah 10.2 Sebahagian daripada peristiwa berkaitan dengan perkembangandan teknologi dalam penerokaan angkasa lepas 2002: Agensi Angkasa Negara (ANGKASA) ditubuhkanPerkembangan dalam Penerokaan Angkasa LepasRajah 10.2 menunjukkan sebahagian daripada sejarah permulaan penerokaan angkasa lepas daripada segi perkembangan teknologi dan misi dalam penerokaan angkasa lepas.Perkembangan dan Teknologi dalam10.2Penerokaan Angkasa LepasBab 10: Penerokaan Angkasa Lepas 10.2.1273

p. 284

Teleskop Angkasa LepasSekstan astronomi digunakan untuk mengukur altitud bintangTeleskop Galileo menjadi alat astronomi yang paling banyak digunakanTeleskop angkasa Hubblediletakkan dalam ruang orbit 500 km dari permukaan BumiSelain teleskop daripada jenis optik, teleskop radio juga digunakan untuk mengesan gelombang radio dari angkasa lepasTeleskop angkasa Spitzermengesan aktiviti dalam angkasa lepas yang sangat jauhRoketVostok KVoskhod Titan II Soyuz Saturn 1B Saturn VFalcon9LongAtlas VMarch 2FAngara5PRedstone AtlasSTSSLSAplikasi Teknologi dalam Penerokaan Angkasa Lepas dan KepentingannyaRajah 10.3 menunjukkan perkembangan teleskop yang berkaitan dengan penerokaan angkasa lepas.Roket digunakan secara meluas dalam penerokaan angkasa lepas. Apabila bahan api di dalam roket terbakar, gas yang panas dibebaskan pada kelajuan yang tinggi melalui bahagian bawah roket tersebut. Pembebasan gas ini menghasilkan daya yang menolak roket ke atas.Rajah 10.3 Teleskop angkasa lepasGambar foto 10.1 Roket yang digunakan untuk menghantar manusia ke angkasa lepasBerdasarkan Gambar foto 10.1, roket yang manakah menghantar angkasawan ke Bulan?27410.2.1

p. 285

SatelitKuar AngkasaPenderiaan Jauh (Remote Sensing)Pelancaran satelithttp://links.andl17.com/BT_Sains_275Satelit pertama, Sputnik 1dihantar ke angkasa lepas pada tahun 1957. Berapakah bilangan satelit yang mengorbit mengelilingi Bumi pada hari ini? Negara yang manakah mempunyai bilangan satelit yang paling banyak?Kuar angkasa atau prob angkasa ialah kapal angkasa yang mengumpulkan maklumat dan menghantarnya kembali ke Bumi. Kuar angkasa tidak mengorbit mengelilingi Bumi seperti satelit tetapi bergerak jauh di dalam dan di luar Sistem Suria. Kuar angkasa membawa kamera dan peralatan penderiaan jauh serta pemancar dan penerima radio untuk tujuan berkomunikasi dengan ahli sains di Bumi.Pada tahun 2017, kuar angkasa Cassini masih aktif mengorbit mengelilingi Zuhal selepas berada di angkasa lepas selama 20 tahun!Gambar foto 10.3 Kuar angkasa CassiniGambar foto 10.2 Satelit cuaca GOES-16 yang mengumpul data nyalaan suriaPenderiaan jauh ialah kaedah mengumpul dan merekodkan maklumat dari jarak jauh. Di Malaysia, alat penderiaan jauh yang dipasang pada TiungSAT-1 menerima atau mengesan cahaya nampak, sinar ultraungu dan sinar inframerah yang dihasilkan oleh objek di permukaan atau di bawah permukaan Bumi. Data yang dikumpul oleh TiungSAT-1 kemudiannya dihantar ke dua buah stesen penerima data di Stesen Planetarium Negara, Kuala Lumpur, Wilayah Persekutuan dan Stesen Misi Kawalan (MCGS), Bangi, Selangor. Gambar foto 10.4 menunjukkan gambar foto corak dan pergerakan awan yang diambil daripada kamera penderiaan jauh TiungSAT-1. Apakah kegunaan maklumat yang diperoleh daripada gambar foto ini? Teknologi penderiaan jauh digunakan dalam pelbagai bidang dalam kehidupan harian seperti yang berikut:• Pertanian – Untuk mengesan kawasan pembangunan pertanian yang bersesuaian• Geologi – Untuk mengesan lokasi seperti sumber mineral, susutan jisim dan susutan darat• Pengurusan bencana – Untuk mengenal pasti pencemaran dan pembakaran hutan• Pertahanan – Untuk mengesan pencerobohan kapal, pesawat udara dan kenderaan musuhGambar foto 10.4 Gambar corak dan pergerakan awanBab 10: Penerokaan Angkasa Lepas 10.2.1275

p. 286

Aktiviti10.2Aktiviti10.3• KMK• Aktiviti perbincanganPAK-21• KIAK, KBMM• Aktiviti menjalankan projekPAK-21Praktis Formatif10.2HapeDiscoveryRajah 1Memahami perkembangan dan teknologi dalam penerokaan angkasa lepasArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Buat pembacaan aktif dengan melayari laman sesawang atau lawatan akademik ke Planetarium Negara, MACRES dan Agensi Angkasa Negara untuk mengumpul maklumat tentang perkembangan dan teknologi dalam penerokaan angkasa lepas daripada segi:(a) sejarah permulaan penerokaan angkasa lepas (Rajah 10.2)(b) pembinaan roket, satelit dan kuar angkasa(c) teknologi penderiaan jauh (remote sensing) yang digunakan dalam pertanian, geologi, pengurusan bencana, pertahanan dan sebagainya 3. Bincang dan bentangkan perkembangan dan aplikasi teknologi dalam penerokaan angkasa lepas serta kepentingannya. 4. Bentangkan hasil perbincangan kumpulan anda dalam bentuk persembahan multimedia.Menjalankan perdebatan tentang kewajaran meneruskan penerokaan angkasa lepasArahan 1. Jalankan aktiviti ini secara berkumpulan. 2. Kumpulkan maklumat daripada Internet, media cetak dan media elektronik lain tentang kepentingan penerokaan angkasa lepas dalam konteks tempatan dan global. 3. Bincang dan kongsikan maklumat yang telah dikumpulkan. 4. Jalankan perdebatan bagi mengupas isu penerokaan angkasa lepas dalam konteks tempatan dan global untuk menentukan kewajaran meneruskan penerokaan angkasa lepas dalam konteks tempatan dan global. 1. Nyatakan alat teknologi yang pertama digunakan dalam penerokaan angkasa lepas. 2. Rajah 1 menunjukkan Discovery dihantar ke angkasa lepas oleh Hape.(a) Apakah Discovery?(b) Apakah Hape? 3. (a) Nyatakan teknologi yang digunakan untuk mengambil gambar aerial. (b) Apakah kepentingan pengambilan gambar aerial semasa bencana banjir? 4. Apakah peranan yang dimainkan oleh Agensi Remote Sensing Malaysia (MACRES)?27610.2.110.2.2

p. 287

RumusanPenerokaan Angkasa Lepassepertisepertiolehdigunakanuntukdigunakanuntukdigunakanuntukdengandipengaruhi olehPerkembangan dan aplikasi teknologiPerkembangan dalam astronomiBinaan model Sistem SuriaRoketSatelitKuar angkasaPenderiaan jauhPtolemyBumi sebagai pusat Sistem SuriaMenghantar kapal angkasa, satelit, kuar angkasaMengumpul maklumat cuaca angkasa, keadaan angkasa lepas, penderiaan jauh, telekomunikasi, pertahananMengumpul dan menghantar maklumat tentang jasad angkasa yang jauhPertanian, geologi, pengurusan bencana, pertahanandenganCopernicusMatahari sebagai pusat Sistem SuriadengandigunakandalamKeplerMatahari sebagai pusat Sistem SuriaMatahari dan planet lain beredar dalam orbit yang membulatBumi dan planet lain beredar dalam orbit yang membulatBumi dan planet lain beredar dalam orbit yang elipsBab 10: Penerokaan Angkasa Lepas 277

p. 288

Praktis Sumatif10Refleksi KendiriSelepas mempelajari bab ini, anda dapat:10.1 Perkembangan dalam Astronomi Menerangkan dengan lakaran tentang perkembangan sejarah model Sistem Suria.10.2 Perkembangan dan Teknologi dalam Penerokaan Angkasa Lepas Berkomunikasi tentang perkembangan dan aplikasi teknologi dalam penerokaan angkasa lepas serta kepentingannya. Mewajarkan keperluan meneruskan penerokaan angkasa lepas.Jawab soalan yang berikut:1. Rajah 1 menunjukkan teleskop angkasa Spitzer. Rajah 1Tandakan ( ) bagi pernyataan yang betul dan tandakan ( ×) bagi pernyataan yang salah tentang teleskop angkasa Spitzer.(a) Teleskop angkasa Spitzer terletak di permukaan Bumi.(b) Teleskop angkasa Spitzer ‘mencerap’ lebih baik daripada teleskop biasa.(c) Teleskop angkasa Spitzer digunakan untuk mengambil gambar foto permukaan Bumi. (d) Teleskop angkasa Spitzer digunakan sebagai alat penderiaan jauh.278

p. 289

2. Padankan model Sistem Suria dengan ahli astronomi yang membinanya.3. Bagaimanakah pengetahuan astronomi dapat diperoleh melalui kajian sains?4. Mengapakah angkasawan tidak dihantar dengan menggunakan kuar angkasa? 5. Rajah 2 menunjukkan sebuah kuar angkasa yang dihantar ke planet Zuhal. Rajah 2(a) Apakah fungsi kuar angkasa ini?(b) Nyatakan satu contoh fenomena yang berlaku di permukaan Matahari yang berkemungkinan dapat merosakkan kuar angkasa. (c) Nyatakan sumber tenaga yang digunakan oleh kuar angkasa. 6. Berikan dua contoh kegunaan teknologi penderiaan jauh dalam bidang yang berikut: (a) Pertanian(b) Geologi(c) Pengurusan bencana(d) PertahananCopernicusKeplerPtolemy(b) Matahari berada pada pusat Sistem Suria dan Bumi beredar mengelilingi Matahari dalam orbit elips.(a) Bumi berada pada pusat Sistem Suria dan Matahari beredar mengelilingi Bumi dalam orbit yang membulat.Model Sistem SuriaAhli astronomiBab 10: Penerokaan Angkasa Lepas

p. 290

7. Rajah 3 menunjukkan sebuah roket.Rajah 3(a) Apakah roket?(b) Apakah fungsi roket dalam penerokaan angkasa lepas?(c) Terangkan satu penyalahgunaan roket dalam kehidupan harian kita. 8. Ahli astronomi telah berjaya menemukan tiga planet yang mengelilingi bintang TRAPPIST-1 dan sesuai untuk didiami oleh semua hidupan Bumi. Oleh sebab tiga planet itu terlalu jauh, sebuah kapal angkasa yang khas perlu direka untuk memindahkan hidupan Bumi ke planet tersebut. Anda dikehendaki untuk mereka bentuk satu model kapal angkasa dengan menggunakan bahan yang berikut: FokusKBAT• Kadbod• Pita selofan• Kepingan plastik hitam• Kerajang aluminium280

p. 291

281JawapanBAB 1 Rangsangan dan Gerak BalasPraktis Sumatif 1 1. (a) × (b) (c) × (d) 2. P: Otak Q: Saraf tunjang R: Saraf periferi 3. (a) Perubahan saiz pupil pada mata.(b) Keamatan cahaya yang masuk ke dalam mata.(c) Semakin rendah keamatan cahaya yang ditujukan kepada mata, semakin besar saiz pupil pada mata.(d) Sewaktu gerhana matahari berlaku, sinar cahaya matahari yang terang memasuki ke dalam mata dan merosakkan sel di retina. 4. (a) Bunyi Cuping telinga Saraf telinga Gegendang telinga Tulang osikelJendela bujur Koklea Saraf auditori Otak.(b) Cahaya Kornea Gelemair Pupil Kanta mata Gelemaca Retina Saraf optik Otak. 5. (a) X: Reseptor sentuhanY: Reseptor sakit(b) Hujung jari lebih peka terhadap rangsangan sentuhan berbanding tapak tangan. Hujung jari mempunyai lapisan epidermis yang lebih nipis dan taburan reseptor sentuhan yang lebih padat berbanding dengan tapak tangan.(c) Setuju. Lidah merupakan organ deria yang mempunyai reseptor yang dikenali sebagai tunas rasa di permukaan lidah yang dilindungi oleh epidermis kulit. 6. (a) Deria bau dapat membantu kita dalam mengesan bahaya yang mungkin berlaku di dalam makmal sains. Contohnya, kita dapat mengesan kehadiran gas yang berbahaya seperti klorin dan ammonia melalui bau.(b) Anjing mempunyai deria bau yang sangat peka kerana mempunyai sel deria bau yang lebih banyak daripada manusia dan kebolehan menganalisa bau yang lebih cekap daripada manusia. 7. (a) – Fototropisme positif– Hidrotropisme positif(b) Fototropisme positif memastikan pucuk dan daun tumbuhan mendapat cahaya matahari yang mencukupi untuk membuat makanan melalui fotosintesis.Hanya jawapan terpilih disediakan di siniHidrotropisme positif membolehkan akar tumbuhan tumbuh ke kawasan berair supaya akar dapat menyerap air untuk menjalankan fotosintesis.BAB 2 RespirasiPraktis Sumatif 2 1. (a) Alveolus (c) Rongga hidung (b) Bronkus 2. P: Trakea Q: Bronkus R: Alveolus 3. (a) (b) (d) 4. (a) lebih tinggi (b) lebih rendah 5. (a) Hemoglobin mengangkut oksigen dari alveolus ke sel badan.(b) Oleh sebab oksihemoglobin adalah sebatian yang tidak stabil, oksihemoglobin mudah terurai kepada hemoglobin dan oksigen apabila sampai ke sel badan supaya dapat meresap ke dalam sel. 6. (a) Pada musim bunga, lebih banyak debunga dibebaskan daripada anter. Apabila Azura menyedut udara yang mengandungi debunga, risiko dia akan menghadapi serangan asma meningkat. (b) Mana-mana tempat yang berjerebu dan berdebu. Contoh: Kawasan perindustrian dan tapak pembinaan.Jerebu dan debu juga menyebabkan serangan asma pada pesakit asma. 7. (a) Dinding setebal satu sel, permukaan yang lembap, luas permukaan yang besar dan jaringan kapilari yang padat.(b) (i) AsmaSimptom: Sesak nafasSebabnya: Pembebasan mukus yang keterlaluan pada permukaan alveolus mengurangkan luas permukaan dan kadar pertukaran gas pada alveolus lalu menyebabkan sesak nafas.(ii) BronkitisSimptom: Sering tercungap-cungapSebabnya: Radang bronkus dalam pesakit bronkitis yang disebabkan oleh tar dan bahan perengsa dalam asap rokok mengurangkan kadar laluan udara dari hidung ke peparu melalui bronkus. Hal ini menyebabkan pesakit bronkitis sering tercungap-cungap.

p. 292

282(iii) EmfisemaSimptom: Sesak nafasSebabnya: Alveolus dalam pesakit emfisema dirosakkan oleh bahan yang berbahaya dalam udara seperti perengsa dalam asap rokok. Oleh itu, luas permukaan pertukaran gas pada alveolus dikurangkan dan menyebabkan sesak nafas. 8. – Tidak merokok – Menjauhi tempat dicemari oleh asap rokok supaya tidak menjadi perokok pasif– Bersenam dan pemilihan gaya hidup yang sihatBAB 3 PengangkutanPraktis Sumatif 3 1. (a) DENYUTAN (d) FLOEM(b) TRANSPIRASI (e) JANTUNG(c) KAPILARI (f) ANTIGEN 2. (a) (b) × (c) × (d) × 3. (a) Injap(b) Mengangkut darah beroksigen (c) (i) Salur darah Q berdinding tebal untuk menahan tekanan darah yang tinggi.(ii) Salur darah R berdinding setebal satu sel untuk memudahkan pertukaran bahan antara darah dengan sel badan melalui resapan. 4. (a) Oksigen, karbon dioksida, air, makanan tercerna, bahan kumuh(b) Oksigen, karbon dioksida, air(c) Pada waktu siang, sel tumbuhan menjalankan fotosintesis dan menghasilkan oksigen. Oleh itu, sel tumbuhan tidak memerlukan bekalan oksigen, iaitu pengangkutan oksigen dari luar ke sel tidak diperlukan. 5. (a) (i) dub (ii) lub (iii) sistolik(iv) diastolik(b) Bacaan tekanan sistolik adalah lebih tinggi daripada bacaan tekanan diastolik. Bacaan tekanan sistolik ialah bacaan tekanan darah yang lebih tinggi semasa ventrikel jantung mengecut untuk memaksa darah keluar dari jantung lalu diedarkan ke seluruh badan. Bacaan tekanan diastolik ialah bacaan tekanan darah yang lebih rendah semasa ventrikel jantung mengendur lalu memudahkan darah mengalir dari seluruh badan kembali ke jantung. 6. (a) (i) Eric, Roy(ii) Mangsa tersebut akan mati. Hal ini disebabkan oleh berlakunya penggumpalan darah.(b) (i) Individu 2Hal ini disebabkan dia memenuhi syarat umur 18 tahun ke atas tetapi kurang daripada 60 tahun. Dia juga memenuhi syarat jisim badan lebih 45 kg.(ii) Perempuan yang mengandung tidak sesuai menderma darah.BAB 4 Kereaktifan LogamPraktis Sumatif 4 1. (a) Unsur: Ferum, Perak, Kalium, Timah, BerlianSebatian: Kuarza, Bauksit, Galena, Hematit, Kapur(b) Bauksit, aluminium dan oksigen 2. (a) Stanum(IV) oksida(b) Karbon (c) Stanum + oksigen → Stanum(IV) oksida 3. (b) (c) 4. (a) Oksigen(b) Kalium dan natrium adalah logam yang sangat reaktif. Parafin menghalang kalium dan natrium bertindak balas dengan oksigen dan wap air di udara. 5. (a) Oksigen(b) Untuk membekalkan oksigen bagi tindak balas tersebut(c) Panaskan serbuk logam sehingga berbara sebelum memanaskan kalium manganat(VII) untuk membekalkan oksigen bagi tindak balas yang berkenaan(d) Membina siri kereaktifan logamBAB 5 TermokimiaPraktis Sumatif 5 1. (a) Tindak balas eksotermik(b) Tindak balas endotermik(c) Tindak balas eksotermik(d) Tindak balas endotermik(e) Tindak balas eksotermik(f) Tindak balas eksotermik 2. (a) dibebas (b) meningkatkan (c) panas(d) diserap 3. (a) TERMOKIMIA (b) FOTOSINTESIS(c) RESPIRASI (d) TERMOMETER(e) ENDOTERMIK(f) EKSOTERMIK 4. Pemanasan kalsium karbonat ialah tindak balas endotermik. Haba diserap oleh tindak balas kimia yang berlaku semasa penguraian kalsium karbonat. 5. Tindak balas antara asid hidroklorik dengan natrium karbonat ialah tindak balas eksotermik manakala tindak balas antara asid hidroklorik dengan natrium hidrogen karbonat ialah tindak balas endotermik.

p. 293

BAB 6 Elektrik dan KemagnetanPraktis Sumatif 6 1. (a) Benar (b) Palsu (c) Benar 2. (a) Sumber tenaga tidak boleh baharu(b) Sumber tenaga boleh baharu(c) Sumber tenaga boleh baharu(d) Sumber tenaga boleh baharu 3. (a) Garis medan magnet dipotong(b) Arus aruhan(c) LED bernyala. Arus yang teraruh mengalir melalui LED. Pengaliran arus melalui LED ini menyebabkan LED bernyala.(d) Generator/Penjana 4. (a) Osiloskop sinar katod (b) Bentuk graf, arah arus dan perubahan voltan bagi arus terus dan arus ulang-alik.(c) (i) Arus ulang-alik (ii) Arus terus 5. (a) Transformer injak turun(b) Bilangan lilitan dalam gegelung primer adalah lebih banyak daripada bilangan lilitan dalam gegelung sekunder.(c) Untuk mengurangkan arus pusar dan meningkatkan kecekapan transformer(d) Menggunakan rumus, VpVs= NN10VVoltan sekunder, V= 2 VBAB 7 Tenaga dan KuasaPraktis Sumatif 7 1. (a) Tenaga yang dimiliki oleh objek disebabkan oleh kedudukan atau keadaannya.(b) Tenaga yang dimiliki oleh objek yang bergerak. 2. (a) Nm (b) Kerja (c) pegun(d) boleh(e) pecutan 3. (a) W = Fs= 5 kg × 10 m s–2× 2 m= 100 J(b) Tenaga yang digunakan =oleh motorkerja yang dilakukan = 100 J 4. (a) Tenaga keupayaan graviti = mgh, dengan m ialah jisim objek g ialah pecutan graviti h ialah ketinggian (b) Tenaga keupayaan kenyal = 12Fx, dengan F ialah daya mampatan atau regangan x ialah sesaran dari kedudukan keseimbangan (c) Tenaga kinetik = 12mv2, dengan m ialah jisim v ialah halajuBAB 8 KeradioaktifanPraktis Sumatif 8 1. (a) (b) × (c) 2. Pereputan radioaktif adalah proses spontan di mana nukleus yang tidak stabil memancarkan sinaran radioaktif sehingga nukleus itu menjadi lebih stabil. 3. Natrium-24 (Na-24) 4. 0 jam → 5.2 jam → 10.4 jam → 15.6 jam → 20.8 jam32 g 16 g 8 g 4 g 2 g Maka jisim Pa-234 yang tertinggal selepas 20.8 jam ialah 2 g.BAB 9 Cuaca Angkasa LepasPraktis Sumatif 9 1. A: Zon perolakan D: Zon radiasiB: Kromosfera E: TerasC: Fotosfera F: Korona 2. 11 tahun 3. Tompok Matahari 4. – Telefon pintar (bimbit)– Internet– Siaran TV– Sistem kedudukan global (BAB 10 Penerokaan Angkasa LepasPraktis Sumatif 10 1. (a) × (b) (c) × (d) 2. (a) Ptolemy (b) Kepler 3. Melalui hasil usaha manusia untuk memperoleh penerangan yang rasional tentang objek dan fenomena dalam angkasa lepas berasaskan kemampuan akal. 4. Kerana kuar angkasa dihantar ke angkasa lepas yang jauh untuk tempoh masa yang panjang hingga berpuluh-puluh tahun. 5. (a) Mengumpulkan maklumat tentang planet Zuhal dan menghantarnya kembali ke Bumi.(b) Angin suria (c) Tenaga suriaJawapan lengkap untuk guruhttp://links.and l17.com/BT_Sains_283

p. 294

284GlosariAngin suria Zarah dalam plasma seperti elektron, proton dan zarah alfa yang meletus daripada Matahari ke angkasa lepas bergerak bersama-sama dengan kelajuan yang tinggi.Arteri Sejenis salur darah yang mengangkut darah beroksigen dari jantung ke seluruh badan.Arus elektrik Kadar pengaliran cas elektrik melalui suatu konduktor.Arus terus Arus elektrik yang mengalir dalam satu arah sahaja.Arus ulang-alik Arus elektrik yang arah alirannya berubah-ubah secara berterusan.Aurora Peragaan cahaya yang mempesonakan di langit apabila zarah gas yang bercas saling bertindak balas dengan atom dan molekul dalam atmosfera Bumi. Bangunan hijau Bangunan yang menggunakan konsep penjimatan penggunaan tenaga telah berjaya menjimatkan kos penggunaan tenaga dan mengurangkan pembebasan karbon dioksida.Cuaca angkasa lepas Fenomena yang berlaku di permukaan Matahari (seperti semarak suria, nyalaan suria, tompok Matahari dan lentingan jisim korona) dan di angkasa lepas (seperti angin suria, ribut pancaran suria dan ribut geomagnet).Denyutan nadi Dihasilkan oleh pengecutan dan pengenduran dinding arteri yang berotot.Fius Seutas wayar halus yang pendek, mudah menjadi panas dan melebur apabila arus yang mengalir melaluinya lebih besar daripada nilai fius tersebut.Floem Komponen berkas vaskular yang mengangkut sukrosa yang terhasil semasa fotosintesis ke bahagian lain tumbuhan.Fototropisme Gerak balas terarah tumbuhan terhadap cahaya. Generator Alat yang digunakan untuk menjana tenaga elektrik dalam bentuk arus teraruh. Geotropisme Gerak balas terarah tumbuhan terhadap daya graviti. Gerak balas nastik Gerak balas terhadap rangsangan seperti sentuhan tetapi tidak bergantung pada arah rangsangan tersebut.Hidrotropisme Gerak balas terarah tumbuhan terhadap air.Ilusi optik Objek yang dilihat berbeza daripada keadaan sebenar.Kapilari Sejenis salur darah yang menghubungkan arteri dengan vena.Karboksihemoglobin Sebatian stabil yang terbentuk apabila karbon monoksida bergabung secara kimia dengan hemoglobin.Kecekapan tenaga Peratus tenaga input yang diubah kepada bentuk tenaga output yang berfaedah.

p. 295

Kerja Hasil darab daya dan sasaran dalam arah daya.Kitaran suria Aktiviti tompok Matahari yang kelihatan wujud dan lenyap mengikut pusingan 11 tahun. Kuar angkasa Kapal angkasa yang mengumpulkan maklumat dan menghantar maklumat kembali ke Bumi.Kuasa Kadar melakukan kerja.Lentingan jisim korona Awan yang besar dan terdiri daripada plasma yang meletus daripada Matahari dan kerap berlaku bersama dengan nyalaan suria yang besar dan kuat.Magnetosfera Bumi Ruang dalam angkasa lepas yang meliputi Bumi di mana medan magnet dalam magnetosfera Bumi adalah gabungan medan magnet Bumi dan medan magnet dalam ruang di angkasa lepas. Meter elektrik Alat untuk mengukur kuantiti tenaga elektrik yang digunakan.Mineral Unsur atau sebatian pepejal yang wujud secara semula jadi dengan struktur hablur dan komposisi kimia yang tertentu.Model geosentrik Model Sistem Suria dengan Bumi pada pusat dan Matahari beredar mengelilingi Bumi.Model heliosentrik Model Sistem Suria dengan Matahari pada pusat dan Bumi serta planet lain beredar mengelilingi Matahari. Nilai fius Nilai maksimum arus yang dapat mengalir melalui fius tanpa menyebabkan wayar fiusnya melebur. Oksihemoglobin Sebatian tidak stabil yang terbentuk apabila oksigen bergabung secara kimia dengan hemoglobin di dalam darah.Osiloskop sinar katod (O.S.K.) Alat elektronik yang boleh digunakan untuk menunjukkan perbezaan bentuk graf, arah arus dan perubahan voltan bagi arus terus dan arus ulang-alik.Pelembakan (gutasi) Proses kehilangan air daripada tumbuhan dalam bentuk cecair melalui hidatod yang terdapat pada pinggir daun.Penderiaan jauh Kaedah mengumpul dan merekodkan maklumat dari jarak jauh.Pengekstrakan logam Proses untuk memperoleh sesuatu logam daripada bijihnya.Perokok pasif Orang yang tidak merokok tetapi menyedut asap rokok daripada perokok yang berdekatan.Rabun dekat Sejenis kecacatan penglihatan yang menyebabkan objek dekat kelihatan kabur kerana imej difokuskan di belakang retina.Rabun jauh Sejenis kecacatan penglihatan yang menyebabkan objek jauh kelihatan kabur kerana imej difokuskan di hadapan retina.

p. 296

286Semarak suria (prominen) Gelungan yang sangat besar atau lajur melengkung yang terdiri daripada gas menyala di sebelah atas tompok Matahari.Siri kereaktifan logam Susunan logam mengikut kereaktifannya terhadap oksigen.Sumber tenaga boleh baharu Sumber tenaga yang boleh digantikan secara berterusan dan tidak akan habis.Sumber tenaga tidak boleh baharu Sumber tenaga yang tidak boleh diganti dan akan habis digunakan.Tenaga Keupayaan untuk melakukan kerja.Tenaga kinetik Tenaga yang dimiliki oleh suatu objek berjisim yang bergerak.Termokimia Kajian tentang perubahan haba semasa tindak balas kimia berlaku.Tigmotropisme Gerak balas terarah tumbuhan terhadap sentuhan. Tindakan luar kawal Tindakan yang berlaku secara serta-merta tanpa disedari atau difikirkan terlebih dahulu. Tindakan luar kawal dikawal oleh medula oblongata.Tindakan terkawal Tindakan yang disedari dan dilakukan mengikut kehendak seseorang. Semua tindakan terkawal dikawal oleh otak.Tompok Matahari Kawasan gelap yang kelihatan pada permukaan Matahari.Transformer Alat mengubah voltan bagi arus ulang-alik (Va.u.).secara penyejatan.Tropisme Gerak balas terarah tumbuhan terhadap rangsangan seperti cahaya, air, graviti dan sentuhan yang datang dari suatu arah.Vena Sejenis salur darah yang mengangkut darah terdeoksigen dari seluruh badan ke jantung.Voltan Tenaga elektrik yang digunakan untuk menggerakkan seunit cas elektrik melalui suatu konduktor.Xilem Komponen berkas vaskular yang mengangkut air dan garam mineral terlarut dari akar ke daun.

p. 297

287RujukanApplin, D. (2012). Biology. Nelson Thornes.Jones, M., & Jones, G. (2015). Biology Coursebook. United Kingdom: Cambridge University Press.Williams, G. (2011). New Biology for You, UPDATED. Nelson ThornesBurton, I.J. (2015). Cambridge O Level Biology Revision Guide, 2nd Revision. United Kingdom: Cambridge University Press. Hulme, P.G. (2013). Complete Chemistry for Cambridge. Oxford University Press.Ryan, L. (2011). New Chemistry for You, UPDATED. Oxford. Timberlake, K.C. (2018). Chemistry – An introduction to General, Organic and Biological Chemistry, 13th Edition. Pearson Tho, L.H. (1996). PURE PHYSICS Modern Certificate Guides. Singapore: Oxford University Press. Philpott, G., & Clifford, J. (2009). Longman Physics 11-14 (2009 edition). Longman, Pearson Education Limited, Harlow, United Kingdom. Tho, L.H. (1991). FIZIK Tingkatan 4 KBSM, Didika Sdn. Bhd. Johnson, K. (2011). New Physics for You, UPDATEDSchneider, S., & Arny, T. (2015). Pathways to Astronomy. Glencoe Science Mc-Graw HillRedfern, M. (2012). 50 ideas earth, Quercus Editions Ltd, London, U.K.Baker, J. (2010). 50 ideas universe, Quercus Editions Ltd, London, U.K. Tho, L.H., & Hasnah Abu Samah (2012). SAINS TINGKATAN 3. Sasbadi Sdn. Bhd. Ooi, C. O., & Suzita Mohd Resa, & Supramaniam, U. (2012). SAINS TINGKATAN 3. Pustaka Sistem Pelajaran Sdn. Bhd. Tho, L.H. (1990). Fakta Penting FIZIK MODEN SPM. Penerbit Fajar Bakti Sdn. Bhd.

p. 298

288IndeksAlveolus 45 – 47, 53 – 58, 60, 64, 73 – 76Angin suria 257, 259, 261 – 265, 267Antibodi 79, 98 – 99Antigen 79, 98 – 99 Arteri 79, 83, 85 – 91, 95, 113 – 114, 117Arus aruhan 164, 166, 180Arus terus 161, 166, 170 – 172, 203 – 204 Arus ulang-alik 161, 170 – 172, 177, 180, 184 – 186, 194, 199, 203 – 204Astigmatisme 26, 27, 29Bahan radioaktif 159, 231, 235 – 237, 243, 245, 248 – 251, 252, 254Becquerel (Bq) 231, 233, 235, 251 – 252 Berkas vaskular 109, 112, 114 – 115Cuaca angkasa 255 – 259, 261, 263 – 267Curie (Ci) 231 – 233, 235, 245, 250 – 252 Dawai bumi 161, 188 – 192, 204 Efektor 3, 6, 8Elips 269, 271, 277, 279 Floem 68, 79, 81, 103, 109, 110 – 114Fotosfera 257 – 259, 265 – 266 Fototropisme 30 – 31, 33, 35, 40Gegelung primer 161, 177 – 180, 182 – 183, 206 Gegelung sekunder 161, 177 – 183, 206 Geokronologi 231, 247, 249 – 251 Geosentrik 269 – 270Geotropisme 3, 31 – 32, 34 – 35, 40 Gerak balas nastik 3, 30, 34 – 35, 40Heliosentrik 269 – 271Hidrotropisme 3, 32 – 33, 35, 40 Hukum Kepler 269, 271 Ilusi optik 3, 24, 29Jantung 8, 10, 27, 55, 79 – 81, 83 – 90, 93 – 95, 113 – 117, 119Kadar denyutan nadi 91 – 93, 95, 114 – 115, 119 Kaedah emparan 96 Kapilari 54 – 56, 58, 64 – 65, 73, 79, 83 – 85, 88, 95, 113 – 114, 147 Karboksihemoglobin 58 Keradioaktifan 230 – 235, 237, 239, 241, 243, 245, 247, 249, 250 – 253Kerak Bumi 123 – 125, 137, 142, 144 Kerja 60, 185, 207 – 219, 221 – 222, 227 – 228Keseimbangan terma 147, 149 Kitaran suria 257, 259, 264, 265 – 266Korona 257 – 260, 263 – 266Kromosfera 257 – 258, 265 – 266Kuar angkasa 269, 275 – 277, 279Kuasa pengionan 231, 233, 240 – 241, 246 Lentingan jisim korona 257, 259 – 260, 263 –265Liang stoma 68 – 70, 72 – 73, 103Magnetosfera 257, 261 – 263, 265 – 267Mineral 33, 82, 109, 112, 114, 122 – 126, 128, 135, 140, 142 – 145, 254, 275 Nyalaan suria 257, 259 – 260, 263 – 265 Oksihemoglobin 45, 55 – 56, 58, 73, 76 Osiloskop Sinar Katod (O.S.K.) 171 – 172, 176Pelembakan (gutasi) 79, 103 – 104Pendengaran stereofonik 3, 37 – 38, 39, 40Penderiaan jauh 268 – 269, 275 – 279 Pengekstrakan logam 122 – 123, 136 – 138, 140 – 141, 143, 145Penggumpalan darah 98, 116 Penglihatan monokular 3, 36 – 37, 40Penglihatan stereoskopik 3, 36 – 38, 40 Pereputan radioaktif 231, 234 – 235, 252Perokok pasif 62 – 63Prinsip Keabadian Tenaga 208 – 209, 222 – 223, 225 – 228 Rangkaian Grid Nasional 161, 184 – 186, 194, 203 Respirasi sel 45, 55 – 56, 58, 73 Salur darah 65, 81, 83 – 85, 88, 114 – 117Saraf periferi 3 – 4, 40 – 41Saraf tunjang 3 – 4, 8, 41Satelit 255, 269, 273, 275 – 277Sel pengawal 45, 68 – 70, 103Semarak suria 257, 259 – 260, 263, 265Siri kereaktifan logam 121 – 123, 129, 132 – 137, 142 – 144, 145 Sistem peredaran pulmonari 89Sistem peredaran sistemik 89, 116Sistem saraf manusia 2, 4 – 5, 10, 40 – 42Sumber tenaga boleh baharu 160, 162 – 163, 176, 201, 203, 205Sumber tenaga tidak boleh baharu 160, 162 – 163, 167, 176, 203, 205Teleskop angkasa lepas 269, 273 – 274 Tenaga keupayaan graviti 208 – 209, 216 – 217, 221 – 223, 226 – 229 Tenaga keupayaan kenyal 208 – 209, 218 – 219, 221 – 222, 224, 226 – 228 Tenaga kinetik 208 – 209, 216, 220 – 223, 224, 225 – 229Teori Atom Dalton 231, 238 – 239 Tigmotropisme 3, 34 – 35, 40 Tindak balas eksotermik 147 – 149, 151 – 157Tindak balas endotermik 146 – 149, 151 – 157 Tindakan luar kawal 3, 6 – 10, 40 – 41 Tindakan terkawal 3, 6 – 10, 40 – 41Tompok Matahari 257, 259 – 260, 263 – 265Transpirasi 78 – 79, 102 – 109, 112, 115, 119 – 120Tunas rasa 3, 15Umami 15, 21 – 22 Vena 79, 83, 85 – 89, 95, 113 – 114Xilem 68, 79, 81, 103, 109 – 110, 112 – 114Zon perolakan 257 – 259, 265 – 266Zon radiasi 257 – 258, 265 – 266

p. 299

Dengan ini SAYA BERJANJI akan menjaga buku ini dengan baiknya danbertanggungjawab atas kehilangannya serta mengembalikannyakepada pihak sekolah pada tarikh yang ditetapkan. Skim Pinjaman Buku Teks BUKU INI TIDAK BOLEH DIJUAL SekolahTahun TingkatanNama PenerimaTarikhTerimaNombor Perolehan:Tarikh Penerimaan:

p. 300

RM 10.95FT073001ISBN 978-983-77-0393-3

p. 301

1BAB 1 Rangsangan dan Gerak BalasAktiviti 1.1 (m.s. 7)Soalan 1. Rangsangan: Melihat pasangan anda melepaskan pembaris.Gerak balas: Menangkap pembaris dengan menggunakan ibu jari dan jari telunjuk. Gerak balas ini adalah tindakan terkawal kerana tindakan ini disedari dan dilakukan mengikut kehendak seseorang dengan rangsangan dan dikawal oleh otak. 2. Jarak yang dilalui oleh pembaris menunjukkan masa yang diambil oleh murid untuk menangkap pembaris tersebut. Semakin pendek jarak yang dilalui oleh pembaris, semakin cepat masa tindak balas. 3. Murid yang berlainan lazimnya mempunyai masa tindak balas yang berlainan. Di samping itu, masa tindak balas seseorang juga tidak tetap dan berubah-ubah. 4. Dalam kehidupan harian manusia, masa tindak balas memainkan peranan yang penting untuk mengkoordinasikan dan mengawal organ dan bahagian badan supaya berfungsi secara harmoni dan cekap.Aktiviti 1.3 (m.s. 9)Soalan 1. Rangsangan: Keamatan cahaya yang masuk ke dalam mata. Gerak balas: Perubahan saiz pupil pada mata. Gerak balas ini adalah tindakan luar kawal kerana tindakan ini berlaku serta-merta tanpa disedari atau difikirkan terlebih dahulu. 2. Semakin tinggi keamatan cahaya yang ditujukan kepada mata, semakin kecil saiz pupil pada mata. 3. Gerak balas ini dapat membantu untuk melindungi mata daripada kecederaan.Cabaran Minda (m.s. 10)Sistem ototPraktis Formatif 1.1 (m.s. 10) 1. Sistem saraf pusat dan sistem saraf periferi 2. (a) Tindakan terkawal ialah tindakan yang disedari, dilakukan mengikut kehendak seseorang dan dikawal oleh otak.Contoh tindakan terkawal ialah membaca, menulis, bercakap, makan, minum, berjalan, berlari, bersenam, menyanyi.(b) Tindakan luar kawal ialah tindakan yang berlaku serta-merta tanpa disedari atau difikirkan terlebih dahulu. Contoh tindakan luar kawal ialah denyutan jantung, pernafasan, peristalsis, rembesan air liur, bersin. 3. Sel saraf dalam otak manusia yang cedera tidak dapat mentafsir impuls daripada afektor dan tidak dapat menghantar impuls ke efektor. Oleh itu, orang yang mengalami kecederaan otak tidak dapat melakukan tindakan terkawal atau luar kawal yang melibatkan otak. 4. Rangkaian sistem saraf manusia berfungsi mengawal dan mengkoordinasikan organ dan bahagian badan supaya menjalankan proses dalam badan untuk terus hidup dan melakukan aktiviti harian.Cabaran Minda (m.s. 15)Mukus yang berlebihan terhasil apabila seseorang menghidap selesema. Mukus yang berlebihan ini akan menghalang reseptor daripada dirangsang oleh bahan kimia dalam udara yang memasuki rongga hidung.JAWAPAN

p. 302

2Cabaran Minda (m.s. 16)Orang buta menggunakan kepekaan hujung jari untuk membaca tulisan Braille dan kepekaan tangan untuk mengesan getaran tongkat yang dihasilkan oleh ketukan tongkat dengan objek untuk mengesan sebarang halangan yang berhampiran.Aktiviti 1.6 (m.s. 19, 20)Soalan 1. Hujung jari telunjuk. Paling banyak jawapan yang betul bagi 6 cubaan kerana kawasan tersebut paling banyak reseptor. 2. Siku. Paling kurang jawapan yang betul bagi 6 cubaan kerana kawasan tersebut paling kurang reseptor. 3. Reseptor sentuhan. 4. Bilangan atau taburan reseptor sentuhan dan ketebalan epidermis.Aktiviti 1.7 (m.s. 21)Soalan 1. Untuk memastikan tiada sisa larutan lain tertinggal dan hanya satu rasa larutan dikesan pada setiap percubaan. 2. Semua kawasan dalam lidah dapat mengenal pasti semua rasa larutan. 3. Kedua-dua belah pinggir lidah adalah paling peka terhadap rasa kerana mempunyai bilangan reseptor yang banyak. 4. Bahagian tengah lidah adalah paling kurang peka terhadap rasa kerana mempunyai bilangan reseptor yang sedikit. 5. Kawasan hadapan lidah lebih peka kepada rasa manis, bahagian tepi lidah lebih peka kepada rasa masam dan manis, bahagian belakang lidah lebih peka kepada rasa pahit dan bahagian tengah lidah lebih peka kepada rasa umami.Cabaran Minda (m.s. 22)Tidak. Selepas lidah dibersihkan, lidah akan menjadi lebih peka.Aktiviti 1.8 (m.s. 22, 23)Soalan 1. Dengan hidung tanpa dipicit. 2. Perisa minuman kordial lebih mudah ditentukan dengan menggunakan kombinasi deria rasa dan deria bau. 3. Supaya pasangan tidak menggunakan deria penglihatan untuk menentukan perisa minuman kordial melalui warna perisa seperti warna ungu bagi perisa anggur, oren bagi perisa oren, kuning bagi perisa mangga dan merah bagi perisa strawberi. 4. Selain bahan kimia dalam makanan yang larut dalam air liur dan merangsang tunas rasa, bahan kimia dalam makanan yang panas juga tersejat dalam bentuk wap yang masuk ke dalam rongga hidung dan merangsang sel deria bau. Oleh itu, rangsangan kombinasi deria rasa dan deria bau ini menyebabkan makanan yang panas berasa lebih enak.Praktis Formatif 1.2 (m.s. 29) 1. (a) Kornea(b) Pupil(c) Retina(d) Otak 2. Salur separuh bulat 3. Di bahagian atas rongga hidung 4. Manis, masin, masam, pahit, umami 5. Bilangan reseptor dan ketebalan epidermis kulit 6. (a) Lima jenis rasa, sentuhan, kesakitan, objek yang panas, objek yang sejuk, tekanan.(b) Lima jenis rasa dapat dikesan oleh reseptor-reseptor rasa dalam tunas rasa pada lidah.Oleh sebab lidah dilindungi oleh kulit yang mempunyai reseptor sentuhan, kesakitan, haba, sejuk dan tekanan, lidah dapat mengesan sentuhan, kesakitan, objek yang panas, objek yang sejuk dan tekanan.Eksperimen 1.1 (m.s. 30 – 33)A.Soalan (m.s. 31) 1. Cahaya 2. Pucuk tumbuhan 3. Bahagian tumbuhan yang dinyatakan di soalan 2 atau pucuk tumbuhan menunjukkan fototropisme positif kerana pucuk tumbuhan tumbuh menuju ke arah rangsangan, iaitu cahaya.

p. 303

3B. Soalan (m.s. 32) 1. Supaya rangsangan cahaya tidak mempengaruhi pertumbuhan anak benih kacang 2. (a) Tumbuh ke atas dan menentang arah graviti.(b) Tumbuh ke bawah mengikut arah graviti. 3. Akar tumbuhan menunjukkan geotropisme positif kerana akar tumbuhan tumbuh menuju ke arah graviti manakala pucuk tumbuhan menunjukkan geotropisme negatif kerana pucuk tumbuhan tumbuh ke arah bertentangan graviti.C. Soalan (m.s. 33) 1. Air 2. Akar tumbuhan 3. Menyerap air dan kelembapan udara di dalam bikar Y 4. Bahagian tumbuhan yang dinyatakan di soalan 2 atau akar tumbuhan menunjukkan hidrotropisme positif kerana akar tumbuhan tumbuh menuju ke arah rangsangan, iaitu air.Praktis Formatif 1.3 (m.s. 35) 1. (a) Tropisme merupakan gerak balas terarah tumbuhan terhadap rangsangan yang datang dari suatu arah.(b) (i) Tigmotropisme(ii) Geotropisme(iii) Fototropisme 2. (a) (i) Pucuk(ii) Akar(iii) Sulur paut atau batang yang melilit(b) Hidrotropisme positif membolehkan akar mendapatkan air dan garam mineral terlarut untuk hidup. 3. Persamaan: Tropisme dan gerak balas nastik merupakan gerak balas tumbuhan terhadap rangsangan. Perbezaan: Tropisme merupakan gerak balas terarah tumbuhan terhadap rangsangan manakala gerak balas nastik merupakan gerak balas terhadap rangsangan tanpa mengira arahnya.Cabaran Minda (m.s. 37)Orang buta mempunyai deria pendengaran yang lebih peka. Mereka menggunakan bunyi untuk mengesan lokasi dan menganggar jarak sesuatu objek berhampiran mereka.Praktis Formatif 1.4 (m.s. 39) 1. Penglihatan stereoskopik dan monokular. 2. Kedudukan mata di kepala. 3. Pengguna primer mempunyai penglihatan monokular. Penglihatan monokular mempunyai medan penglihatan yang luas dan membolehkan pengguna primer mengesan pemangsa yang datang dari pelbagai arah. 4. Pendengaran stereofonik membolehkan kita menentukan arah bunyi dengan tepat. 5. Azman menggunakan pendengaran stereofoniknya untuk menentukan arah lokasi kucing. Masa dan kekuatan bunyi yang dibuat oleh kucing diterima oleh kedua-dua belah telinga Azman adalah sama lalu dikesan oleh otak yang seterusnya memberitahu Azman arah kucing yang membuat bunyi itu, iaitu di hadapannya.Praktis Sumatif 1 (m.s. 41 – 43) 1. (a) × (b) • (c) × (d) • 2. P: OtakQ: Saraf tunjangR: Saraf periferi 3. (a) Perubahan saiz pupil pada mata.(b) Keamatan cahaya yang masuk ke dalam mata.(c) Semakin rendah keamatan cahaya yang ditujukan kepada mata, semakin besar saiz pupil pada mata.(d) Sewaktu gerhana matahari berlaku, sinar cahaya matahari yang terang memasuki ke dalam mata dan merosakkan sel di retina.

p. 304

4 4. (a) Bunyi → Cuping telinga → Salur telinga → Gegendang telinga →Tulang osikel → Jendela bujur →Koklea → Saraf auditori → Otak.(b) Cahaya → Kornea → Gelemair →Pupil → Kanta mata → Gelemaca →Retina → Saraf optik → Otak. 5. (a) X: Reseptor sentuhanY: Reseptor sakit(b) Hujung jari lebih peka terhadap rangsangan sentuhan berbanding tapak tangan. Hujung jari mempunyai lapisan epidermis yang lebih nipis dan taburan reseptor sentuhan yang lebih padat berbanding dengan tapak tangan.(c) Setuju. Lidah merupakan organ deria yang mempunyai reseptor yang dikenali sebagai tunas rasa di permukaan lidah yang dilindungi oleh epidermis kulit. 6. (a) Deria bau dapat membantu kita dalam mengesan bahaya yang mungkin berlaku di dalam makmal sains. Contohnya, kita dapat mengesan kehadiran gas yang berbahaya seperti klorin dan ammonia melalui bau.(b) Anjing mempunyai deria bau yang sangat peka kerana mempunyai sel deria bau yang lebih banyak daripada manusia dan kebolehan menganalisa bau yang lebih cekap daripada manusia. 7. (a) – Fototropisme positif– Hidrotropisme positif(b) Fototropisme positif memastikan pucuk dan daun tumbuhan mendapat cahaya matahari yang mencukupi untuk membuat makanan melalui fotosintesis.Hidrotropisme positif membolehkan akar tumbuhan tumbuh ke kawasan berair supaya dapat menyerap air untuk menjalankan fotosintesis. 8. (a) Penglihatan stereoskopik(b) Helang merupakan haiwan pemangsa.Penglihatan stereoskopik membantu helang memburu mangsanya dengan menentukan kedudukan mangsa dengan tepat. 9. Penerangan:– Isi botol minuman penuh dengan air. – Botol minuman yang berisi air itu berfungsi sebagai kanta cembung. – Letakkan botol minuman yang berisi air itu di atas surat khabar.– Baca surat khabar melalui botol minuman tersebut.BAB 2 RespirasiEksperimen 2.1 (m.s. 50-52)Soalan (m.s. 51)– Aras air di dalam balang gas yang mengandungi udara sedutan lebih tinggi.– Komposisi oksigen dalam udara sedutan lebih tinggi daripada udara hembusan.– Pembakaran lilin menggunakan oksigen di dalam balang gas menyebabkan air masuk untuk memenuhi ruang yang asalnya dipenuhi oleh oksigen.Soalan (m.s. 52)– Air kapur di dalam kelalang kon yang dilalui oleh udara hembusan menjadi keruh.– Karbon dioksida dalam udara hembusan bertindak balas dengan air kapur.Praktis Formatif 2.1 (m.s. 53) 1. (a) Trakea(b) Bronkus(c) Bronkiol 2. (a) • (b) × (c) × (d) × 3. Untuk membekalkan oksigen yang mencukupi dan menyingkirkan karbon dioksida dalam udara. 4. (a) (i) Sangkar rusuk(ii) Diafragma

p. 305

5(iii) Trakea dan bronkus(iv) Peparu(b) Kepingan getah nipis lebih mudah meregang berbanding kepingan getah tebal. Maka, kepingan getah nipis mudah ditarik ke bawah atau ditolak ke atas.(c) (i) Menarik atau menyedut nafas(ii) Menghembus nafas(d) Struktur atau isi padu balang kaca yang mewakili sangkar rusuk kekal tetap semasa kepingan getah nipis ditarik ke bawah atau ditolak ke atas manakala struktur dan isi padu sangkar rusuk berubah semasa proses menyedut nafas atau menghembus nafas.Praktis Formatif 2.2 (m.s. 56) 1. Perbezaan kepekatan gas oksigen di dalam alveolus dan kapilari darah. 2. (a) Dalam keadaan kepekatan oksigen yang tinggi, hemoglobin akan bergabung dengan oksigen secara kimia untuk membentuk sebatian oksihemoglobin yang tidak stabil.(b) Dalam keadaan kepekatan oksigen yang rendah, oksihemoglobin akan terurai untuk membentuk hemoglobin dan oksigen. 3. Glukosa + oksigen → karbon dioksida + air + tenaga. 4. Kecekapan pertukaran gas oksigen di dalam badan manusia pada altitud yang tinggi akan berkurang. Kepekatan gas oksigen dalam udara pada altitud yang tinggi adalah rendah. Oleh itu, kadar resapan gas oksigen dari alveolus ke dalam kapilari darah turut berkurang. 5. – Ketebalan dinding alveolus dan kapilari darah setebal satu sel– Kelembapan dinding alveolus tinggi– Luas permukaan alveolus yang besar – Jaringan kapilari yang padat meliputi alveolusCabaran Minda (m.s. 57)Kerana hutan membantu mengekalkan keseimbangan oksigen dan karbon dioksida dalam atmosfera.Cabaran Minda (m.s. 58)Kerana merokok membahayakan kesihatan diri perokok dan semua yang berada di sekelilingnya.Cabaran Minda (m.s. 59)Bas elektrik tidak mengeluarkan gas ekzos. Oleh itu, pencemaran udara dapat dikurangkan.Eksperimen 2.2 (m.s. 62, 63)Soalan 1. Tar rokok. 2. Asap rokok merupakan bahan berasid kerana menukarkan warna ungu larutan litmus menjadi merah. 3. Ammonia, asid stearik, metana, butana, metanol, toluena, kadmium, arsenik, asid asetikPraktis Formatif 2.3 (m.s. 63) 1. (a) Tar, debunga, jerebu dan debu(b) Sulfur dioksida, karbon monoksida, nitrogen dioksida 2. Debunga 3. (a) Sakit ketika bernafas(b) Kahak berdarah(c) Sering tercungap-cungap(d) Pernafasan berbunyi 4. Kanser peparu, emfisema, bronkitis, (mana-mana dua) 5. Seseorang yang tidak merokok tetapi menyedut asap rokok dari perokok yang berhampirannya.Praktis Formatif 2.4 (m.s. 66) 1. (a) Insang(b) Trakea(c) Kulit luar lembap 2. Kulit luar katak yang nipis, jaringan kapilari darah yang padat di bawah lapisan kulit, sangat telap kepada gas respirasi dan lembap. 3. Sel badan serangga mempunyai hubungan terus dengan permukaan respirasi, iaitu oksigen yang masuk ke dalam trakeol terus meresap ke dalam sel manakala karbon dioksida meresap keluar daripada sel ke dalam trakeol.

p. 306

6 4. Apabila kita bersenam, kadar respirasi kita akan bertambah. Kadar pengangkutan oksigen lebih banyak ke sel badan dan penyingkiran karbon dioksida daripada sel badan yang lebih tinggi akan menjadikan sel-sel badan lebih sihat. Oleh itu, kesihatan semua sistem dalam badan terutama sistem respirasi dapat dikekalkan. 5. Tidak merokok, selalu bersenamCabaran Minda (m.s. 67)Berfungsi sebagai organ pertukaran gas.Cabaran Minda (m.s. 71)Udara sentiasa bergerak dari satu kawasan ke kawasan lain. Maka kerjasama daripada keseluruhan masyarakat global diperlukan. Mencegahnya dari satu kawasan sahaja tidak membantu.Praktis Formatif 2.5 (m.s. 72) 1. Daun, batang (lentisel), akar udara (lentisel) 2. P: Sel pengawalQ: Liang stoma 3. (a) Liang stoma tumbuhan terbuka pada waktu siang apabila terdapat cahaya untuk menjalankan proses fotosintesis.(b) Liang stoma tumbuhan tertutup apabila keadaan menjadi gelap pada waktu malam. Pada waktu malam air meresap keluar dari sel pengawal juga secara osmosis dan menyebabkan sel pengawal menjadi flasid. (c) Liang stoma tumbuhan tertutup pada hari panas untuk mengelakkan kehilangan air yang banyak melalui transpirasi. 4. Udara tercemar akan mengurangkan cahaya matahari sampai ke tumbuhan dan mengurangkan kadar fotosintesis. Oleh itu, tumbesaran dan kemandirian tumbuhan terjejas.Praktis Sumatif 2 (m.s. 74 – 77) 1. (a) Alveolus(b) Bronkus(c) Rongga hidung 2. P: TrakeaQ: BronkusR: Alveolus 3. (a) • (b) • (d) • 4. (a) lebih tinggi (b) lebih rendah 5. (a) Hemoglobin mengangkut oksigen dari alveolus ke sel badan.(b) Oleh sebab oksihemoglobin adalah sebatian yang tidak stabil, oksihemoglobin mudah terurai kepada hemoglobin dan oksigen apabila sampai ke sel badan supaya oksigen dapat meresap ke dalam sel. 6. (a) Pada musim bunga, lebih banyak debunga dibebaskan daripada anter.Apabila Azura menyedut udara yang mengandungi debunga, risiko dia akan menghadapi serangan asma meningkat.(b) Mana-mana tempat yang berjerebu dan berdebu.Contoh: kawasan perindustrian, tapak pembinaan dan lain-lain. Jerebu dan debu juga menyebabkan serangan asma pada pesakit asma. 7. (a) Dinding setebal satu sel, permukaan yang lembap, luas permukaan yang besar dan jaringan kapilari yang padat(b) (i) AsmaSimptom: Sesak nafasSebabnya: Pembebasan mukus yang keterlaluan pada permukaan alveolus mengurangkan luas permukaan dan kadar pertukaran gas pada alveolus lalu menyebabkan sesak nafas.(ii) Bronkitis Simptom: Sering tercungapcungap Sebabnya: Radang bronkus dalam pesakit bronkitis yang disebabkan oleh tar dan bahan perengsa dalam asap rokok mengurangkan kadar laluan udara dari hidung ke peparu

p. 307

7melalui bronkus. Hal ini menyebabkan pesakit bronkitis sering tercungapcungap.(iii) EmfisemaSimptom: Sesak nafasSebabnya: Alveolus dalam pesakit emfisema dirosakkan oleh bahan yang berbahaya dalam udara seperti perengsa dalam asap rokok. Oleh itu, luas permukaan pertukaran gas pada alveolus dikurangkan dan menyebabkan sesak nafas. 8. – Tidak merokok – Menjauhi tempat dicemari oleh asap rokok supaya tidak menjadi perokok pasif– Bersenam dan pemilihan gaya hidup yang sihat 9. Ramai penumpang yang berkumpul di tempat menunggu pengangkutan awam lazimnya tidak merokok. Namun begitu, mereka akan menjadi perokok pasif sebaik sahaja ada penumpang lain yang berhampiran merokok. 10. (a) Pertukaran gas adalah melalui resapan terus kepada sel.(b) Sistem respirasi serangga lebih berkesan daripada sistem respirasi manusia.(c) Pertukaran gas melalui resapan terus kepada sel dalam serangga lebih mudah, cepat dan efisien berbanding dengan pertukaran gas melalui pengangkutan gas oleh darah dalam badan manusia. 11. (a) Karbon monoksida(b) Apabila udara di dalam kereta yang mengandungi karbon monoksida disedut, karbon monoksida bergabung dengan hemoglobin untuk membentuk karboksihemoglobin. Karboksihemoglobin ialah sebatian yang stabil dan tidak terurai untuk membebaskan oksigen dalam sel badan. Oleh itu, seseorang yang berada di dalam kereta tersebut tidak mendapat bekalan oksigen yang mencukupi dan boleh membawa maut. 12. (a) (i) 3 dm3(ii) 2.5 dm3(b) (i) 4 dm3(ii) 3 dm3(c) Semakin aktif aktiviti yang dilakukan, semakin besar isi padu peparu maksimum. Daripada graf pada Rajah 3(a) dan 3(b), isi padu udara dalam peparu pelari X dan Y bertambah apabila mereka melakukan aktiviti yang lebih aktif seperti berlari(d) Pelari Y. Asap rokok yang merosakkan alveolus akan mengurangkan isi padu udara maksimum dalam peparu manusia. Oleh sebab isi padu udara maksimum dalam peparu pelari Y adalah lebih rendah, maka pelari Y adalah seorang perokok. (e) Penambahan isi padu peparu maksimum menambahkan kadar respirasi kerana kadar pertukaran gas dalam peparu dipertingkatkan.Bab 3 PengangkutanPraktis Formatif 3.1 (m.s. 82) 1. Fungsi sistem pengangkutan adalah membawa masuk bahan keperluan sel ke dalam badan organisma dan menyingkirkan bahan kumuh daripada badan organisma ke persekitaran luar. 2. Contoh bahan keperluan sel: Oksigen, nutrienContoh bahan kumuh yang disingkirkan daripada sel: Karbon dioksida, air, urea 3. Kepentingan fungsi sistem pengangkutan dalam organisma adalah seperti yang berikut: – Sistem pengangkutan membekalkan bahan keperluan sel seperti oksigen dan nutrien yang digunakan untuk

p. 308

8menghasilkan tenaga melalui proses respirasi sel.– Sistem pengangkutan membekalkan bahan keperluan sel tumbuhan seperti karbon dioksida dan air yang digunakan untuk menjalankan proses fotosintesis. – Sistem pengangkutan juga menyingkirkan bahan kumuh yang bertoksik daripada sel organisma ke persekitaran luar. 4. Sekiranya sistem pengangkutan sesuatu organisma tidak dapat berfungsi dengan baik, – respirasi sel tidak dapat dilakukan. Tanpa tenaga, proses hidup tidak dapat berlaku di dalam badan organisma. – makanan tidak dapat dibuat dalam tumbuhan hijau melalui fotosintesis. Tanpa makanan, tumbuhan dan haiwan akan mati. – bahan kumuh yang bertoksik yang gagal disingkirkan daripada badan ke persekitaran luar akan meracuni badan lalu membunuh organisma.Aktiviti 3.2 (m.s. 84)Ikan– Ikan mempunyai sistem peredaran darah tunggal (single circulatory system) di mana darah mengalir melalui jantung hanya sekali dalam satu kitaran lengkap ke seluruh bahagian badan. – Jantung ikan mempunyai satu atrium dan satu ventrikel. – Darah terdeoksigen mengalir keluar dari jantung ikan ke insang di mana pertukaran gas yang berlaku pada kapilari insang menukarkan darah terdeoksigen kepada darah beroksigen. – Darah beroksigen mengalir dari jantung ke seluruh badan, bertukar menjadi darah terdeoksigen dan mengalir balik ke dalam jantung. Amfibia– Amfibia mempunyai sistem peredaran darah ‘ganda dua’ yang tidak lengkap (incomplete double circulatory system) di mana darah mengalir melalui jantung dua kali dalam satu kitaran lengkap ke seluruh badan. – Jantung amfibia mempunyai dua atrium dan satu ventrikel. – Darah terdeoksigen mengalir keluar dari jantung amfibia ke peparu dan kulit di mana pertukaran gas yang berlaku pada dinding kapilari darah di dalam peparu atau di bawah kulit menukarkan darah terdeoksigen kepada darah beroksigen.– Darah beroksigen mengalir dari jantung ke otak dan campuran darah beroksigen dan terdeoksigen mengalir ke seluruh bahagian badan yang lain kecuali peparu. Darah beroksigen ini bertukar menjadi darah terdeoksigen dan mengalir balik ke dalam jantung. Reptilia– Reptilia mempunyai sistem peredaran darah ‘ganda dua’ yang tidak lengkap (incomplete double circulatory system) di mana darah mengalir melalui jantung dua kali dalam satu kitaran lengkap ke seluruh badan. – Jantung reptilia mempunyai dua atrium dan satu ventrikel dengan struktur yang membahagi ruang dalam ventrikel kepada dua bahagian yang berasingan.– Darah terdeoksigen mengalir keluar dari jantung ke peparu di mana pertukaran gas berlaku pada dinding kapilari darah di dalam peparu menukarkan darah terdeoksigen kepada darah beroksigen.– Darah beroksigen mengalir dari jantung ke seluruh badan kecuali peparu, bertukar menjadi darah terdeoksigen dan mengalir balik ke dalam jantung. Mamalia dan burung – Mamalia dan burung mempunyai sistem peredaran darah ‘ganda dua’ (double circulatory system) di mana darah mengalir melalui jantung dua kali dalam satu kitaran lengkap ke seluruh badan. – Jantung mamalia dan burung mempunyai dua atrium dan dua ventrikel.– Darah terdeoksigen mengalir keluar dari jantung ke peparu di mana pertukaran gas berlaku pada dinding kapilari darah di dalam peparu menukarkan darah terdeoksigen kepada darah beroksigen.– Darah beroksigen mengalir dari jantung ke seluruh badan kecuali peparu, bertukar

p. 309

9menjadi darah terdeoksigen dan mengalir balik ke dalam jantung. Cabaran Minda (m.s. 91)Tekanan sistolik terhasil apabila ventrikel mengepam darah keluar dari jantung ke seluruh badan. Darah yang keluar mengalir dengan tekanan yang tinggi. Manakala tekanan diastolik terhasil apabila darah mengalir masuk ke dalam jantung. Darah mengalir dengan tekanan yang lebih rendah.Eksperimen 3.1 (m.s. 92)Soalan 1. Semakin aktif jenis aktiviti, semakin tinggi kadar denyutan nadi. 2. Kadar pengambilan oksigen dan pembebasan karbon dioksida oleh sel badan ditingkatkan semasa melakukan aktiviti aktif. Oleh itu, jantung berdenyut lebih kerap dan meningkatkan denyutan nadi untuk mengangkut oksigen dan karbon dioksida dengan lebih cekap.Praktis Formatif 3.2 (m.s. 95) 1. Sistem peredaran darah ialah satu sistem pengangkutan yang khusus dalam organisma kompleks yang berfungsi untuk mengangkut nutrien, gas respirasi dan bahan kumuh. 2.ArteriMengangkut darah beroksigen (kecuali arteri pulmonari)KapilariMenghubungkan arteri dengan vena dan tempat pertukaran bahan antara selVenaMengangkut darah terdeoksigen (kecuali vena pulmonari) 3. Jenis aktiviti, jantina, umur, kesihatan badan 4. Menjaga kesihatan jantung adalah penting untuk memastikan kelangsungan hidup kita.Cabaran Minda (m.s. 99)Individu yang mempunyai darah jenis O boleh mendermakan darahnya kepada semua individu tanpa mengira jenis darah kerana darah jenis O tidak mempunyai sebarang antigen pada sel darah merahnya.Praktis Formatif 3.3 (m.s. 101) 1. Sel darah merah, sel darah putih, platelet dan plasma darah 2. Plasma darah 3.Kumpulan darah pendermaKumpulan darahpenerimaA B AB OA• × • ×B× • • ×AB× × • ×O• • • • 4. (a) Untuk menyelamatkan nyawa(b) Leukemia, hemofilia 5. (a) Seseorang dengan kumpulan darah O boleh menderma darah kepada sesiapa sahaja yang berdarah kumpulan O, A, B dan AB.(b) Seseorang dengan kumpulan darah AB boleh menerima daripada penderma dari mana-mana kumpulan darah, iaitu darah kumpulan O, A, B dan AB kerana plasmanya tidak mengandungi antibodi Anti-A atau Anti-B.(c) Bank darah merupakan tempat dimana darah disimpan dan dikeluarkan. 6. (a) Hospital, Pusat Darah Negara (PDN)(b) Kemalangan jalan raya, peperangan 7. (a) Kumpulan darah AB(b) Kehadiran virus dan bahan yang tidak dikehendaki(c) Menghalang pembekuan darahAktiviti 3.8 (m.s. 110)Soalan 1. Larutan eosin tersebar mengikut corak

p. 310

10khusus di dalam daun, batang dan akar tumbuhan. 2. Xilem 3. Laluan air di dalam tumbuhan adalah melalui satu tisu pengangkut, iaitu xilem.Aktiviti 3.9 (m.s. 111)Soalan 1. 2. Laluan makanan di dalam tumbuhan adalah melalui floem.Praktis Formatif 3.4 (m.s. 112) 1. Transpirasi ialah suatu proses kehilangan air dalam bentuk wap air dari permukaan tumbuhan ke udara secara penyejatan. 2. (a) wap, cecair(b) xilem, floem 3. Keamatan cahaya, kelembapan udara, suhu, pergerakan udara 4. Laluan air di dalam struktur xilem tidak dapat dikesan tanpa penggunaan pewarna kerana tisu xilem tidak berwarna. 5. P: Floem Q: Xilem R: XilemS: Floem T: Xilem U: FloemPraktis Formatif 3.5 (m.s. 113)1. Persamaan: – Kedua-duanya ialah sistem pengangkutan – Kedua-duanya mengangkut air, nutrien dan bahan terlarut – Kedua-duanya wujud dalam organisma kompleksPerbezaan: Pilih satu daripada perbezaan yang ditunjukkan dalam Rajah 3.31.Bahagian yangbengkak 2. Organisma tidak dapat terus hidup jika organisma ini tidak mempunyai sistem peredaran yang unik mengikut keperluan masing-masing.Praktis Sumatif 3 (m.s. 116 – 120) 1. (a) DENYUTAN(b) TRANSPIRASI(c) KAPILARI(d) FLOEM(e) JANTUNG(f) ANTIGEN 2. (a) • (b) × (c) × (d) × 3. (a) Injap(b) Mengangkut darah beroksigen (c) (i) Salur darah Q berdinding tebal untuk menahan tekanan darah yang tinggi.(ii) Salur darah R berdinding setebal satu sel untuk memudahkan pertukaran bahan antara darah dan sel badan melalui resapan. 4. (a) Oksigen, karbon dioksida, air, makanan tercerna, bahan kumuh(b) Oksigen, karbon dioksida, air(c) Pada waktu siang, sel tumbuhan menjalankan fotosintesis dan menghasilkan oksigen. Oleh itu, sel tumbuhan tidak memerlukan bekalan oksigen, iaitu pengangkutan oksigen dari luar ke sel tidak diperlukan. 5. (a) (i) dub (ii) lub (iii) sistolik (iv) diastolik(b) Bacaan tekanan sistolik adalah lebih tinggi daripada bacaan tekanan diastolik. Bacaan tekanan sistolik ialah bacaan tekanan darah yang lebih tinggi semasa ventrikel jantung mengecut untuk memaksa darah keluar dari jantung lalu diedarkan ke seluruh badan.Bacaan tekanan diastolik ialah bacaan tekanan darah yang lebih rendah semasa ventrikel jantung mengendur lalu memudahkan darah mengalir dari seluruh badan kembali ke jantung.

p. 311

11 6. (a) (i) Eric, Roy(ii) Mangsa tersebut akan mati. Hal ini disebabkan oleh berlakunya penggumpalan darah.(b) (i) Individu 2. Hal ini disebabkan dia memenuhi syarat umur 18 tahun ke atas tetapi kurang daripada 60 tahun. Dia juga memenuhi syarat jisim badan lebih 45 kg.(ii) Perempuan yang mengandung tidak sesuai menderma darah. 7. (a) Mengangkut makanan(b) Xilem atau Y(c) (i) Bahagian atas gegelang kulit yang dibuang akan menjadi bengkak. Makanan terkumpul di bahagian atas gegelang kulit dan tidak dapat diangkut ke bahagian bawah gegelang kulit disebabkan oleh ketiadaan X.(ii) Bahagian atas gegelang kulit yang dibuang akan menjadi kering dan mati. 8. Set A = 54 g180 min = 0.3 g/minSet B = 36 g180 min = 0.2 g/min 9. (a) Badrul. Dia mempunyai kadar denyutan nadi paling tinggi sebaik sahaja selepas aktiviti.(b) Azizah. Kadar denyutannya kembali ke kadar asal dalam sela masa 15 minit selepas aktiviti. 10. (a) Kawasan B.Kawasan A tidak sesuai bagi pertumbuhan herba. Hal ini disebabkan oleh ketiadaan cahaya yang diperlukan oleh herba untuk menjalankan fotosintesis. Kawasan C tidak sesuai bagi pertumbuhan herba. Suhu yang tinggi di kawasan ini akan meningkatkan kadar transpirasi herba. Kawasan B adalah sesuai bagi pertumbuhan herba. Suhu pada kawasan redup ini dapat mengekalkan kadar transpirasi herba. Tambahan pula, kehadiran cahaya matahari dalam kawasan yang cerah ini membolehkan herba untuk menjalankan fotosintesis.(b) (i) Contoh model binaanBAB 4 Kereaktifan LogamCabaran Minda (m.s. 126)Ahli mineralogi lazimnya menggunakan nama bauksit, orang awam seperti pekerja lombong menggunakan nama bijih aluminium dan ahli sains menggunakan nama aluminium oksida.Aktiviti 4.1 (m.s. 126, 127)Soalan 1. Karbon dioksida 2. Lalukan gas yang diuji melalui air kapur. Jika air kapur bertukar menjadi keruh, gas yang diuji ialah karbon dioksida. Sebaliknya, jika air kapur tidak menjadi keruh, gas yang diuji bukan karbon dioksida. 3. (a) Karbon dioksida(b) Karbon dioksida 4. (a) kalsium klorida + karbon dioksida + air(b) kalsium oksida + karbon dioksida 5. Kalsium, karbon, oksigenPraktis Formatif 4.1 (m.s. 128) 1. Mineral ialah unsur atau sebatian pepejal yang wujud secara semula jadi dengan struktur hablur dan komposisi kimia yang tertentu. 2. (a) Emas, perak, berlian atau mineral unsur yang lain (Mana-mana satu)(b) Bauksit, hematit, galena, kasiterit, quarza atau mineral sebatian semula jadi yang lain (Mana-mana satu)Payung lut sinar yang dapatmengawal keamatan cahayayang merambat melaluinyaTisuAlat pengawal kelembapan udaraAir

p. 312

12 3. Kalsium oksida yang bersifat bes digunakan untuk meneutralkan tanah yang berasid. Silikon dioksida yang bertakat lebur tinggi digunakan untuk membuat radas makmal berkaca.Aktiviti 4.3 (m.s. 130, 131)Soalan 1. (a) Magnesium oksida(b) Aluminium oksida(c) Zink oksida(d) Ferum oksida(e) Plumbum oksida 2. Semakin reaktif logam itu, semakin cergas logam bertindak balas dengan oksigen. 3. Magnesium → Aluminium → Zink →Ferum → PlumbumCabaran Minda (m.s. 132)Karbon + oksigen → karbon dioksidaHidrogen + oksigen → air Aktiviti 4.4 (m.s. 132, 133)Soalan 1. (a) Zink + Karbon dioksida (b) Tiada perubahan(c) Plumbum + Karbon dioksida 2. Zink dan plumbum. Oksida bagi logam yang kurang reaktif daripada karbon akan diturunkan kepada logam melalui pemanasan dengan karbon. 3. 4. Pengekstrakan logam. Logam yang kurang reaktif daripada karbon dalam siri kereaktifan logam dapat diekstrak daripada bijihnya dengan penurunan oksida logam tersebut oleh karbon. 5. (a) lebih(b) kurangPraktis Formatif 4.2 (m.s. 136) 1. Siri kereaktifan logam ialah susunan logam mengikut kereaktifannya terhadap oksigen.Aluminium Karbon ZinkPlumbum Kereaktifan bertambah 2. (a) Ya. Logam X reaktif terhadap oksigen kerana logam X terbakar dengan nyalaan yang sangat terang dan bertindak balas dengan udara.(b) Logam Y adalah kurang reaktif daripada logam X.(c) X YZ 3. (a) oksigen(b) kalium(c) pengekstrakan 4. (a) Kalium(b) Emas 5. (a) Karbon dan hidrogen(b) Karbon dan hidrogen dapat bertindak balas dengan oksigen. Oleh itu, kereaktifan karbon dan hidrogen terhadap oksigen juga boleh dibandingkan dengan kereaktifan logam terhadap oksigen.Praktis Formatif 4.3 (m.s. 141) 1. (a) Elektrolisis(b) Penurunan bijih besi dengan karbon 2. (a) Timah(b) (i) Bijih besi, batu kapur, arang kok(ii) Udara panas(c) (i) Sanga(ii) Leburan ferum 3. (a) Hakisan tanah. Masalah hakisan tanah dapat diselesaikan dengan menanam semula pokok di tanah yang berkenaan.(b) Pencemaran udara. Pencemaran udara dapat dielakkan dengan menapiskan gas yang dihasilkan oleh aktiviti perlombongan sebelum dibebaskan ke udara.Praktis Sumatif 4 (m.s. 143 – 145) 1. (a) Unsur : Ferum, Perak, Kalium, Timah, BerlianSebatian : Kuarza, Bauksit, Galena, Hematit, Kapur(b) Bauksit, aluminium dan oksigen 2. (a) Stanum(IV) oksida(b) Karbon (c) Stanum + oksigen → Stanum(IV) oksida 3. (b) •(c) •

p. 313

13 4. (a) Oksigen(b) Kalium dan natrium adalah logam yang sangat reaktif. Parafin menghalang kalium dan natrium bertindak balas dengan oksigen dan wap air di udara. 5. (a) Oksigen(b) Untuk membekalkan oksigen bagi tindak balas tersebut(c) Panaskan serbuk logam sehingga berbara sebelum memanaskan kalium manganat(VII) untuk membekalkan oksigen bagi tindak balas yang berkenaan(d) Membina siri kereaktifan logam 6. Bagi logam yang lebih reaktif daripada karbon, pengekstrakan logam adalah melalui kaedah elektrolisis. Bagi logam yang kurang reaktif daripada karbon, pengekstrakan logam adalah melalui tindak balas bijih logam tersebut dengan karbon. 7.Penerangan:Bahan MewakiliBotol Relau bagasMinyak masak SangaAir Leburan ferumMotor Alat pemanasSerbuk besi Bijih besiSerbuk kapur Batu kapur Langkah inovatif:Bilah kipas disambung pada arah yang berlawanan dengan arah yang biasa supaya udara disedut mengalir melalui Botol/Beg plastikCampuran serbukbesi, kapur danarang kokPenyedutminumanMotorAirMotorUdarapada suhubilikUdarapada suhubilikUdarapanasUdarapanasKlip kertasBilah kipasMinyak masakmotor untuk dipanaskan. Motor juga disejukkan oleh aliran udara ini. BAB 5 TermokimiaEksperimen 5.1 (m.s. 149 – 151)Soalan (m.s. 151) 1. (a) Pembebasan haba ditunjukkan oleh peningkatan bacaan termometer.(b) Penyerapan haba ditunjukkan oleh penurunan bacaan termometer. 2. (a) Keseimbangan terma(b) Apabila kadar bersih pemindahan haba antara hasil tindak balas dengan termometer adalah sifar, hasil tindak balas dan termometer berada dalam keseimbangan terma. Oleh itu, bacaan suhu pada termometer menjadi tetap pada nilai maksimum atau nilai minimum. 3. (a) Suhu semasa tindak balas lebih tinggi daripada suhu sebelum tindak balas berlaku.(b) Suhu semasa tindak balas lebih rendah daripada suhu sebelum tindak balas berlaku. 4. – Natrium hidroksida melarut dalam air– Tindak balas antara natrium hidroksida dengan asid hidroklorik (Peneutralan) 5. – Garam ammonium klorida melarut dalam air – Tindak balas antara natrium hidrogen karbonat dengan asid hidroklorik 6. (a) Membalut cawan polistirena dengan kapas atau kain felt, menggunakan penutup cawan.(b) Penebat haba seperti kapas dan kain felt dan penutup cawan mengurangkan pemindahan haba ke persekitaran.Praktis Formatif 5.1 (m.s. 154) 1. (a) Tindak balas endotermik ialah tindak balas kimia yang menyerap haba daripada persekitaran.(b) Tindak balas eksotermik ialah tindak balas kimia yang membebaskan haba ke persekitaran. 2. Termokimia ialah kajian tentang perubahan haba semasa tindak balas kimia berlaku.

p. 314

14 3. Kadar respirasi meningkat semasa menjalankan aktiviti fizikal yang cergas. Oleh sebab respirasi merupakan tindak balas eksotermik, haba yang dihasilkan oleh tindak balas eksotermik diserap ke dalam badan kita. Oleh itu, suhu badan meningkat. 4. (a) Pemanasan global(b) Mengurangkan pembakaran bahan api fosil. 5. (a) Tindak balas eksotermik.(b) Tindak balas eksotermik membebaskan haba ke persekitaran dan meningkatkan suhunya. Suhu yang tinggi dapat melegakan kekejangan otot.Praktis Sumatif 5 (m.s. 155 – 158) 1. (a) Tindak balas eksotermik(b) Tindak balas endotermik(c) Tindak balas eksotermik(d) Tindak balas endotermik(e) Tindak balas eksotermik(f) Tindak balas eksotermik 2. (a) dibebas(b) meningkatkan(c) panas(d) diserap 3. (a) TERMOKIMIA(b) FOTOSINTESIS(c) RESPIRASI(d) TERMOMETER(e) ENDOTERMIK(f) EKSOTERMIK 4. Pemanasan kalsium karbonat ialah tindak balas endotermik. Haba diserap oleh tindak balas kimia yang berlaku semasa penguraian kalsium karbonat. 5. Tindak balas antara asid hidroklorik dengan natrium karbonat ialah tindak balas eksotermik manakala tindak balas antara asid hidroklorik dengan natrium hidrogen karbonat ialah tindak balas endotermik. 6. Menanam semula pokok akan meningkatkan kadar fotosintesis. Oleh sebab fotosintesis adalah tindak balas endotermik, maka lebih banyak haba akan diserap dari persekitaran ke dalam tumbuhan yang menjalankan proses fotosintesis. Oleh itu, suhu persekitaran menurun. 7. (a) Tindak balas termit merupakan tindak balas eksotermik kerana haba dibebaskan ke persekitaran.(b) Dalam tindak balas termit, pemanasan ferum(II) oksida, aluminium dan pita magnesium menghasilkan ferum dan karbon dioksida melalui satu tindak balas eksotermik. Haba yang dibebaskan dalam tindak balas ini meningkatkan suhu ferum dan karbon dioksida sehingga ferum dilebur. Leburan ferum ini digunakan untuk memperbaiki atau menyambung kembali rel besi kereta api yang terputus. 8. Pek panas segera:– Gunakan pencungkil gigi untuk menebuk lubang pada beg plastik yang kecil sehingga air mengalir keluar dari beg plastik kecil dan bercampur dengan serbuk kalsium klorida dalam beg plastik besar.– Pelarutan kalsium klorida dalam air merupakan tindak balas eksotermik lalu memanaskan beg plastik yang besar.– Oleh itu, beg plastik yang besar ini berfungsi sebagai pek panas segera.Pek sejuk segera:– Gunakan pencungkil gigi untuk menebuk lubang pada beg plastik yang kecil sehingga air mengalir keluar dari beg plastik kecil dan bercampur dengan serbuk ammonium nitrat dalam beg plastik besar.– Pelarutan ammonium nitrat dalam air merupakan tindak balas endotermik lalu Beg plastik besarPencungkilgigiBeg plastikkecilAirSerbukkalsiumklorida atauammoniumnitrat

p. 315

15menyejukkan beg plastik yang besar.– Oleh itu, beg plastik yang besar ini berfungsi sebagai pek sejuk segera.BAB 6 Elektrik dan KemagnetanAktiviti 6.1 (m.s. 165)Soalan 1. Arus elektrik 2. Pemotongan garis medan magnet (oleh dawai kuprum atau gegelung dawai) 3. Arus aruhanAktiviti 6.2 (m.s. 166)Soalan 1. (b) • (c) • 2. Arus aruhan dikesan berdasarkan kepada nyalaan LED. Arus aruhan dihasilkan dan mengalir melalui LED. Maka LED menyala. 3. Arus akan teraruh hanya apabila garis medan magnet dipotong. 4. Tenaga bunyi, tenaga haba, tenaga cahaya. 5. – LED lebih tahan lama dan tidak mudah terbakar– LED akan bernyala apabila arus elektrik mengalir melaluinya berbanding dengan mentol berfilamen yang hanya akan bernyala apabila filamennya menjadi cukup panas.Aktiviti 6.4 (m.s. 172 – 175)Soalan 1. Untuk menunjukkan bentuk graf, arah arus dan perubahan voltan bagi arus terus dan arus ulang-alik. 2. Persamaan: Magnitud anjakan tompok cahaya dari kedudukan sifar dalam langkah 6 dan 8 adalah tetap dan sama besar. Hal ini menunjukkan voltan bateri adalah tetap dan sama nilai. Perbezaan:Anjakan tompok cahaya dari kedudukan sifar dalam langkah 6 adalah positif manakala anjakan tompok cahaya dari kedudukan sifar dalam langkah 8 adalah negatif. Hal ini menunjukkan arus dalam langkah 6 bergerak dari positif ke negatif manakala dalam langkah 8 aliran arus dalam O.S.K. telah disongsangkan. 3. (a) Inferens pertama: Garis lurus dalam paparan skrin dalam langkah 7 dan 9 menunjukkan bahawa arus terus ialah arus elektrik yang mengalir dalam satu arah sahaja. (b) Inferens kedua:Kedudukan garis lurus dari kedudukan sifar dalam langkah 7 dan 9 yang berbeza menunjukkan bahawa arus terus dalam langkah 7 dan 9 mengalir pada arah yang bertentangan. 4. Voltan yang dihasilkan oleh bekalan kuasa adalah berubah-ubah. Oleh itu, tompok cahaya pada skrin akan bergerak ke atas dan ke bawah untuk menghasilkan surihan menegak pada skrin tanpa mengira jenis sambungan terminal kepada O.S.K. 5. (a) Inferens pertama:Bentuk graf yang dihasilkan oleh surihan menegak dan mengufuk tompok cahaya dalam paparan skrin menunjukkan bahawa arah aliran bagi arus ulang-alik dan voltan bagi arus ulang-alik berubah-ubah secara berterusan. (b) Inferens kedua:Bentuk graf dalam paparan skrin dalam langkah 13 dan 15 adalah serupa menunjukkan bahawa arah aliran bagi arus ulang-alik dan voltan bagi arus ulang-alik berubah-ubah secara berterusan tanpa mengira jenis sambungan terminal pada O.S.K. 6. (a) Arus terus(b) Arus ulang-alik dan arus terusPraktis Formatif 6.1 (m.s. 176) 1. Sumber tenaga boleh baharu adalah sumber tenaga yang boleh diganti secara berterusan dan tidak akan habis manakala sumber tenaga tidak boleh baharu adalah sumber tenaga yang tidak boleh digantikan dan akan habis digunakan. 2. (a) LED bernyala dalam susunan P dan Q. Dalam susunan P dan Q,

p. 316

16pemotongan garis medan magnet oleh gegelung dawai berlaku dan menghasilkan arus aruhan. Arus aruhan ini mengalir melalui LED dan menyebabkan LED bernyala.(b) LED tidak bernyala dalam susunan R. Dalam susunan R, pemotongan garis medan magnet tidak berlaku dan tiada arus aruhan mengalir melalui LED. 3. Untuk menunjukkan bentuk graf, arah arus dan perubahan voltan bagi arus terus dan arus ulang-alik.Eksperimen 6.1 (m.s. 178 – 180)Soalan 1. (a) Mentol P lebih cerah berbanding S(b) Vp>VS(c) Transformer injak turun 2. (a) Mentol S lebih cerah berbanding P(b) Vp<VS(c) Transformer injak naik 3. Jika perbezaan antara bilangan lilitan dalam gegelung primer dengan bilangan lilitan dalam gegelung sekunder pada sebuah transformer ditambah, perbezaan antara voltan primer dengan voltan sekunder akan menjadi lebih besar. 4. Transformer hanya boleh mengubah voltan bagi arus ulang-alik jika bilangan lilitan dalam gegelung primer dan sekunder di dalamnya adalah berlainan. Sebaliknya, jika bilangan lilitan dalam gegelung primer dan sekunder dalam sebuah transformer adalah sama, maka voltan primer dan voltan sekunder adalah sama, iaitu tidak diubah.Praktis Formatif 6.2 (m.s. 183) 1. Transformer merupakan alat yang mengubah voltan bagi arus ulang-alik. 2. (a) ulang-alik (b) besar (c) naik(d) turun 3. (a) Ketuhar gelombang mikro, mesin basuh, peti sejuk, televisyen(b) Pengecas telefon bimbit, pengecas komputer riba/tablet 4. (a) VpVs = NpNs2405 = Np10Np = 10 ×2405= 480Bilangan lilitan gegelung primer, Np = 480(b) Transformer dalam pengecas telefon bimbit ini adalah daripada jenis transformer injak turun kerana voltan output adalah lebih rendah daripada voltan input.Cabaran Minda (m.s. 187)Dalam satu kitaran, pendawaian satu fasa mempunyai dua puncak manakala pendawaian tiga fasa mempunyai enam puncak. Oleh itu, bekalan arus pendawaian tiga fasa lebih stabil.Cabaran Minda (m.s. 192)Kerana kebanyakan cerek elektrik yang dijual dalam pasaran menggunakan arus 10 – 12 A.Praktis Formatif 6.3 (m.s. 194) 1. (a) Stesen transformer injak naik(b) Lapangan suis(c) Transformer injak turun 2. (a) dinaikkan(b) Rangkaian Grid Nasional(c) Lapangan suis 3. (a) Fius, dawai bumi, pemutus litar, pengalir kilat (mana-mana tiga)(b) Fius akan melebur dan memutuskan bekalan elektrik apabila arus berlebihan melaluinya. 4. (a) Penebat wayar yang rosak. Wayar hidup yang terdedah bersentuh dengan wayar neutral yang terdedah.(b) (i) Beban yang berlebihan(ii) Kebakaran. Pengaliran arus yang besar menyebabkan wayar-wayar, palam dan soket menjadi terlalu panas lalu terbakar.

p. 317

17Cabaran Minda (m.s. 199)Boleh digunakan di Thailand tetapi masa yang digunakan untuk mendidihkan air lebih lama.Cabaran Minda (m.s. 201)Tidak. Bangunan hijau menggunakan konsep penjimatan penggunaan tenaga, air dan bahan.Praktis Formatif 6.4 (m.s. 202) 1. Kecekapan tenaga ialah peratus tenaga input yang diubah kepada bentuk tenaga output yang berfaedah. 2. (a) Menggunakan rumus:P = EtP = 180 kJ2 minit= 180 000 J120 s= 1 500 W(b) Kuasa pendingin hawa,P = 1 500 W= 1 5001 000kW= 1.5 kW 3. P = VI1 200 W = 240 V ×IArus, I = 1 200 W240 V= 5 A 4. (a) E = Pt= 8001 000 kW × 3060 j= 0.4 kWj(b) Kos tenaga yang digunakan oleh periuk nasi = Tenaga elektrik yang digunakan dalam unit kWj × kos tenaga bagi setiap kWj = 0.4 kWj × 30 sen/kWj = 12 sen 5. (a) Pelabelan star rating pada peralatan elektrik menunjukkan kecekapan tenaga peralatan elektrik yang berkenaan.(b) Sekurang-kurangnya 3 bintang. Lebih banyak bintang pada label star ratingbermaksud lebih jimat tenaga.Praktis Sumatif 6 (m.s. 204 – 207) 1. (a) Benar(b) Palsu(c) Benar 2. (a) Sumber tenaga tidak boleh baharu(b) Sumber tenaga boleh baharu(c) Sumber tenaga boleh baharu(d) Sumber tenaga boleh baharu 3. (a) Garis medan magnet dipotong(b) Arus aruhan(c) LED bernyala. Arus yang teraruh mengalir melalui LED. Pengaliran arus melalui LED ini menyebabkan LED bernyala.(d) Generator/Penjana 4. (a) Osiloskop sinar katod (b) Bentuk graf, arah arus dan perubahan voltan bagi arus terus dan arus ulang-alik.(c) (i) Arus ulang-alik(ii) Arus terus 5. (a) Transformer injak turun(b) Bilangan lilitan dalam gegelung primer adalah lebih banyak daripada bilangan lilitan dalam gegelung sekunder.(c) Untuk mengurangkan arus pusar dan meningkatkan kecekapan transformer(d) Menggunakan rumus, VpVs = NpNs10Vs = 10020Voltan sekunder, Vs = 10 × 20100= 2 V 6. (a) Fius utama(b) (i) Fius dan MCB berfungsi sebagai alat keselamatan yang melindungi peralatan daripada sebarang aliran arus yang berlebihan.(ii) Apabila arus yang mengalir melalui fius melebihi nilai fius, fius akan melebur dan tidak boleh digunakan semula tanpa menggantikan wayar fius yang terbakar dengan wayar fius yang baharu. MCB merupakan sebuah suis elektromagnet yang disambungkan ke wayar hidup.

p. 318

18MCB memutuskan litar dengan mematikan suisnya apabila arus yang mengalir melaluinya melebihi hadnya. MCB ini boleh digunakan semula dengan membuka suis semula tanpa membuat apa-apa penggantian.(c) Menggunakan rumus:P = VI700 W = 240 V ×IArus, I = 700 W240 V= 2.9 AFius yang dipilih ialah fius 3 A kerana nilai fius lebih tinggi sedikit daripada nilai arus elektrik yang melalui pengering rambut. 7. (a) Menggunakan rumus:Kuasa (W) = Voltan (V) × Arus elektrik (A)= 230 V × 10 A= 2 300 W= 2 3001 000 kW= 2.3 kW(b) Fius 13 A. Fius 13 A adalah paling sesuai kerana fius 13 A membenarkan arus 10 A mengalir melaluinya tetapi tidak membenarkan arus yang melebihi 13 A mengalir melalui pemanas elektrik. Arus yang terlalu tinggi akan merosakkan pemanas elektrik.(c) Arus 10 A yang mengalir melalui fius 1A, 2A, 3A dan 5A akan meleburkan wayar fius. Oleh itu, pemanas elektrik tidak dapat berfungsi.Fius 15 A dan 30 A membenarkan arus yang jauh lebih besar daripada 10 A mengalir melalui pemanas elektrik. Hal ini akan merosakkan pemanas elektrik.Fius 10 A juga kurang sesuai kerana kebanyakan fius 10 A lazimnya membenarkan arus maksimum kurang daripada 10 A mengalir melaluinya. Oleh itu, fius 10 A tersebut akan terbakar jika dipasang kepada pemanas elektrik. 8. (a) MCB merupakan suis elektromagnet kecil yang disambungkan ke wayar hidup.(b) MCB berfungsi sebagai alat keselamatan elektrik. MCB memutuskan litar apabila arus yang mengalir melaluinya adalah terlalu besar atau melebihi had nilainya.(c)Plastisin – penyentuh Paku – besiFulkrum – pada kayu ais krimButang reset – rod plastikSpring – pencungkil gigi plastikPemadam getah – teras besi Dawai elektrik – dawai kuprumSenario: Apabila arus elektrik yang mengalir melalui MCB melebihi nilai hadnya, solenoid menjadi sebuah elektromagnet yang sangat kuat. MCB Model MCBDawai elektrik yang dipasang dengan penyentuh dan besi ditarik ke bawah seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 4.Dawai kuprum yang dipasang dengan plastisin dan paku besi ditarik ke bawah seperti yang ditunjukkan dalam rajah di atas. Besi berputar pada arah lawan jam pada fulkrum. Paku berputar pada arah lawan jam pada fulkrum di kayu ais krim. Rod plastikPakuFulkrumPlastisinKotak kasutPemadamgetahDawai kuprumPencungkilgigi plastikKayu aiskrim

p. 319

19MCB Model MCBBesi yang berputar itu menolak spring ke atas. Akhirnya, spring itu terlepas dan berada di bawah besi. Paku besi yang berputar itu menolak pencungkil gigi ke atas. Akhirnya, pencungkil gigi itu terlepas dan berada di bawah paku besi.Butang resetditolak ke bawah akan menolak besi ke bawah sehingga besi terletak di bawah spring semula. Apabila rod plastik ditolak ke bawah, rod itu akan menolak paku besi ke bawah sehingga paku besi terletak di bawah pencungkil gigi semula. BAB 7 Tenaga dan KuasaCabaran Minda (m.s. 210)(a) 1 000 (atau 103) J(b) 1 000 000 (atau 106) JCabaran Minda (m.s. 212)TidakAktiviti 7.1 (m.s. 214, 215)Soalan 1. (a) Daya geseran(b) Daya tarikan graviti 2. Jawapan murid 3. Daya, sesaran dalam arah daya, masa 4. Jawapan murid 5. (a) Kapal terbang yang berlepas, tren ERL yang bergerak.(b) Tidur, duduk, objek dalam kehidupan harian yang bergerak secara perlahan.Praktis Formatif 7.1 (m.s. 215) 1. (a) Kerja didefinisikan sebagai hasil darab daya dan sesaran dalam arah daya.(b) Joule 2. Tenaga ialah keupayaan untuk melakukan kerja. 3. (a) Kuasa didefinisikan sebagai kadar melakukan kerja.(b) Watt 4. (a) W = Fs= 2 500 N × 4 m = 10 000 J(b) Tenaga yang digunakan= kerja yang dilakukan = 10 000 J(c) Kuasa kren P = Wt= 10 000 J1.2 minit= 10 000 J72 s= 138.89 WPraktis Formatif 7.2 (m.s. 221) 1. (a) Tenaga keupayaan graviti ialah kerja yang dilakukan untuk mengangkat sesuatu objek ke suatu ketinggian, h, dari permukaan Bumi.(b) Tenaga keupayaan kenyal ialah kerja yang dilakukan untuk memampat atau meregang suatu bahan kenyal dengan sesaran, x dari kedudukan keseimbangan. 2. (a) W = Fs= 40 N × 0.5 m= 20 J(b) Tenaga keupayaan graviti(c) Tenaga keupayaan graviti yang dimiliki oleh kerusi = kerja yang dilakukan ke atasnya= 20 J 3. Jarak mampatan spring = panjang spring asal – panjang spring termampat= 50 cm – 30 cm = 20 cm = 0.2 mTenaga keupayaan kenyal = 12Fx= 12 (20 N) (0.2 m)= 2 J

p. 320

20 4. (a) Mengikut rumus tenaga kinetik, tenaga kinetik = 12mv2dengan m ialah jisim v ialah halaju. Walaupun nilai halaju v bagi kenderaan berat adalah kecil, nilai jisimnya m adalah besar. Oleh itu, jisim kenderaan berat yang besar ini menyebabkan banyak tenaga kinetik dimiliki oleh kenderaan berat yang berhalaju rendah. (b) (i) Peluru yang ditembak keluar dari pistol.(ii) Kapal terbang yang berlepas dari landasan di lapangan terbang.Praktis Formatif 7.3 (m.s. 226) 1. Prinsip Keabadian Tenaga menyatakan bahawa tenaga tidak boleh dicipta atau dimusnah tetapi hanya boleh berubahubah bentuknya. 2. (a) P, R(b) Q 3. (a) Tenaga keupayaan graviti = mgh= 2 kg × 10 m s–2× 2.5 m = 50 J(b) Mengikut prinsip Keabadian Tenaga,Tenaga kinetik = Tenaga keupayaan graviti12mv2 = 50 J12× 2 kg × v2 = 50 J v2 = 50 m2s–2v = 50 m2s–2= 7.07 m s–1Praktis Sumatif 7 (m.s. 228, 229) 1. (a) Tenaga yang dimiliki oleh objek disebabkan oleh kedudukan atau keadaannya.(b) Tenaga yang dimiliki oleh objek yang bergerak. 2. (a) Nm(b) Kerja(c) pegun(d) boleh(e) pecutan 3. (a) W = Fs = 5 kg × 10 m s–2× 2 m= 100 J(b) Tenaga yang kerja yangdigunakan oleh motor = dilakukan = 100 J 4. (a) Tenaga keupayaan graviti = mgh, dengan m ialah jisim objekg ialah pecutan gravitih ialah ketinggian (b) Tenaga keupayaan kenyal = 12Fx, dengan F ialah daya mampatan atau regangan x ialah sesaran dari kedudukan keseimbangan (c) Tenaga kinetik = 12mv2,dengan m ialah jisimv ialah halaju 5. (a) Kerja = Daya × Sesaran= 200 N × 0.4 m= 80 J(b) Tenaga keupayaan kenyal = 12Fx= 12× 200 N x 0.4 m= 40 J (c) Kerana sebahagian kerja dilakukan untuk mengubah bentuk busur. 6. (a) Prinsip Keabadian Tenaga(b) Sesaran 2.5 cm secara menegak dari kedudukan Y.(c) Tenaga keupayaan di X = mgh= 401 000 kg × 10 m s–2×5100 m= 0.02 JTenaga keupayaan di Y = 0 Jmaka, beza tenaga keupayaan= (0.02 – 0) J= 0.02 J

p. 321

21 7.Penerangan:Model roller-coaster ini mempunyai gelung menegak, berbelit dan berbelok.BAB 8 KeradioaktifanCabaran Minda (m.s. 235)(a) 1 Ci = 3.7 × 1010 Bq(b) 1 Bq = 2.70 × 10−11 CiPraktis Formatif 8.1 (m.s. 237) 1. (a) Wilhelm Roentgen(b) Henri Becquerel(c) Marie dan Pierre Curie 2. Keradioaktifan adalah proses pereputan secara spontan suatu nukleus yang tidak stabil dengan memancarkan sinaran radioaktif. 3. (a) curie (Ci), becquerel (Bq)(b) Kadar pereputan nukleus unsur radioaktif 4. Karbon-14 (C-14), Radon-222 (Rn-222), Torium-232 (Th-232), Uranium-238 (U-238) 5. Separuh hayat, T , adalah tempoh masa yang diambil untuk bilangan nukleus yang belum mereput berkurang menjadi setengah daripada nilai asalnya.Praktis Formatif 8.2 (m.s. 239) 1. Mengikut Teori Atom Dalton, atom adalah zarah terkecil. 2. (a) Apabila sesuatu atom menderma elektron.(b) Apabila sesuatu atom menerima elektron. 3. (a) Q dan S. Dalam Q dan S, bilangan KakiretortSalur getah12proton adalah lebih banyak daripada bilangan elektronnya.(b) R dan T. Dalam R dan T, bilangan elektron adalah lebih banyak daripada bilangan protonnya.(c) P. Dalam P, bilangan proton adalah sama dengan bilangan elektronnya. 4. (a) Satu elektron diterima(b) Bilangan elektron dalam ion bertambah sebanyak satu. (c) Ion bromida, Br – Cabaran Minda (m.s. 243)1 μSv/j adalah bersamaan dengan 10-6 J tenaga sinaran radioaktif yang diserap oleh 1 kilogram tisu hidup dalam sela masa 1 jam. Praktis Formatif 8.3 (m.s. 246) 1. (a) Sinaran mengion ialah sinaran yang menghasilkan ion positif dan ion negatif semasa melintasi udara. Contoh sinaran mengion: sinar alfa, sinar beta, sinar gama dan sinar-X (mana-mana satu)(b) Sinaran tidak mengion ialah sinaran yang tidak menghasilkan ion semasa melintasi udara.Contoh sinaran tidak mengion: cahaya (nampak), infra merah, gelombang radio 2. (a) kurang, lebih(b) lebih, kurang 3. (a) Sinaran kosmik, sinaran latar belakang(b) Kemalangan nuklear, ujian nuklear, penggunaan radioisotop dalam perubatan. 4. (a) mikroSievert/jam (μSv/j)(b) 1 Sv ialah 1 Joule tenaga sinaran radioaktif yang diserap oleh 1 kilogram tisu hidup.(c) Dos sinaran kurang daripada 0.2 μSv/j 5. Semakin tinggi dari permukaan Bumi, semakin kuat sinaran kosmik. Oleh itu, individu yang berada di dalam kapal terbang yang berada pada altitud yang tinggi akan menyerap lebih banyak sinaran kosmik sehingga tahap penyerapan sinaran mengionnya melebihi tahap selamat.

p. 322

22 6. Dos sinaran mengion yang diterima oleh murid = 0.01 mSv/j × 2 j × 5 = 0.1 mSvPraktis Formatif 8.4 (m.s. 250) 1. (a) Pentarikhan karbon-14 untuk menentukan usia sesuatu objek purba.(b) Merawat kanser dengan membunuh sel kanser.(c) Menentukan kadar penyerapan baja fosfat dalam tumbuhan.(d) Membina senjata seperti bom atom.(e) Kawalan ketebalan kepingan logam. 2. (a) Sinar gama(b) Sinar gama mengawetkan makanan dengan membunuh bakteria pada makanan yang diawetkan. 3. Kotak berdinding plumbum yang tebal dapat menghalang semua jenis sinaran radioaktif yang dipancarkan daripada sumber radioaktif atau sisa radioaktif keluar dari kotak. 4. (a) Kehadiran bahan radioaktif atau sinaran radioaktif.(b) Hospital, pusat penyelidikan atom, bilik sinar-X.(c) Sinar alfa. Kerana sinar alfa mempunyai kuasa penembusan yang paling rendah. 5. (a) Plumbum (atau aluminium) (b) Bagi plumbum:Kebaikan – Plumbum adalah pengadang yang sesuai daripada semua jenis sinaran radioaktif termasuk sinar gama yang mempunyai kuasa penembusan yang tinggi. Kelemahan – Ketumpatan plumbum yang tinggi menjadikan pakaian terlalu berat. Bagi aluminium: Kebaikan – Ketumpatan aluminium yang kurang tinggi menjadikan pakaian kurang berat.Kelemahan – Aluminium adalah pengadang yang kurang sesuai daripada sinar gama yang mempunyai kuasa penembusan yang tinggi.Praktis Sumatif 8 (m.s. 252 – 254) 1. (a) • (b) × (c) • 2. Pereputan radioaktif adalah proses spontan di mana nukleus yang tidak stabil memancarkan sinaran radioaktif sehingga nukleus itu menjadi lebih stabil. 3. natrium-24 (Na-24) 4. 0 jam 5.2 jam 10.4 jam 32 g 16 g 8 g15.6 jam 20.8 jam4 g 2 gMaka jisim Pa-234 yang tertinggal selepas 20.8 jam ialah 2 g. 5. (a) Ion yang terbentuk ialah ion positif kerana atom Mg menderma dua elektron untuk membentuk ion Mg2+.(b) Ion yang terbentuk ialah ion negatif kerana atom F menerima satu elektron untuk membentuk ion F. 6. (a) – Sinar-X dan sinar gama merupakan sinaran mengion. – Sinar-X dan sinar gama mempunyai kuasa penembusan yang tinggi dalam udara.– Sinar-X dan sinar gama merupakan gelombang elektromagnet.(b) (i) Sampel Y. Hal ini demikian kerana strawberi dalam sampel Y tidak rosak.(ii) Sinar gama(iii) Sinar gama membunuh bakteria dalam makanan.(iv) Selamat. Hal ini demikian kerana dos sinaran radioaktif dalam makanan yang diawetkan itu berada pada aras normal atau aras selamat. 7. (a) – Memakai pakaian perlindungan yang sesuai untuk mengendalikan bahan radioaktif– Mengesan dos sinaran radioaktif yang terdapat pada pakaian dengan alat pengesan seperti tiub GM yang mengeluarkan bunyi amaran jika dos yang dikesan melebihi tahap normal.

p. 323

23(b) Penerangan:Komponen dalam model Mewakili komponen dalam sistem LED Sumber sinar beta Sinar cahaya Sinar betaBotol mineral dibalut dengan surat khabarBotol berisi air minuman Cermin Pengesan sinar beta BAB 9 Cuaca Angkasa LepasPraktis Formatif 9.1 (m.s. 263) 1. Fotosfera, kromosfera, korona 2. Semarak suria, nyalaan suria, lentingan jisim korona 3. Magnetosfera Bumi didefinisikan sebagai suatu ruang dalam angkasa lepas yang meliputi Bumi di mana medan magnet dalam magnetosfera Bumi adalah gabungan medan magnet Bumi sebagai medan magnet utama dan medan magnet dalam ruang di angkasa lepas. 4. Angin suria 5. KometPraktis Formatif 9.2 (m.s. 265) 1. Fenomena yang berlaku di permukaan Matahari dan di angkasa lepas.Sinar cahayaSinar cahayaCerminCerminLEDLEDBotol mineral yang kosong dibalut dengan surat khabar 2. Pembentukan aurora, gangguan telekomunikasi, sistem navigasi dan talian kuasa elektrik 3. Apabila bilangan tompok Matahari bertambah, lentingan jisim korona akan dipertingkatkan.Praktis Sumatif 9 (m.s. 266 – 267) 1. A: Zon perolakanB: KromosferaC: FotosferaD: Zon radiasiE: TerasF: Korona 2. 11 tahun 3. Tompok Matahari 4. – Telefon pintar (bimbit)– Internet– Siaran TV– Sistem kedudukan global (GPS) 5. Semua hidupan akan mati. Sinaran mengion dalam angin suria akan sampai ke Bumi dan diserap oleh hidupan pada tahap yang melebihi tahap selamat. Oleh itu, risiko terhadap kesihatan hidupan akan bertambah sehingga membawa maut. 6. Lakaran model: Jawapan muridPenerangan:– Beg plastik hijau mewakili Bow Shock– Benang putih mewakili garisan medan magnet dari planet lain – Benang merah mewakili garisan medan magnet Bumi– Cawan polistirena mewakili lapisan yang melindungi, magnetosfera– Penutup yang cembung mewakili bahagian magnetosfera yang menuju ke Matahari– Plastisin mewakili BumiBAB 10 Penerokaan Angkasa LepasPraktis Formatif 10.1 (m.s. 272) 1. (a) Model geosentrik(b) Model heliosentrik(c) Model heliosentrik yang dikemaskinikan dengan Hukum Kepler

p. 324

24 2. Persamaan: Dalam model Sistem Suria yang dibina oleh Ptolemy dan Copernicus, Bumi atau Matahari beredar dalam orbit. Perbezaan: Dalam model Sistem Suria yang dibina oleh Ptolemy, Bumi berada pada pusat orbit manakala dalam model Sistem Suria yang dibina oleh Copernicus, Matahari berada pada pusat orbit Bumi. 3. Persamaan:Model Sistem Suria yang dibina oleh Copernicus dan Kepler ialah model heliosentrik.Perbezaan: Dalam model Sistem Suria yang dibina oleh Copernicus, Bumi dan planet beredar dalam orbit yang membulat manakala dalam model Sistem Suria yang dibina oleh Kepler, Bumi dan planet beredar dalam orbit elips.Praktis Formatif 10.2 (m.s. 276) 1. Teleskop 2. (a) Discovery ialah sebuah kapal angkasa ulang-alik.(b) Hape ialah roket yang menghantar Discovery, ke angkasa lepas. 3. (a) Teknologi penderiaan jauh(b) Untuk menentukan lokasi yang dilanda banjir dan tempat selamat untuk pemindahan mangsa banjir 4. MACRES bertanggungjawab terhadap semua projek penderiaan jauh di Malaysia.Praktis Sumatif 10 (m.s. 278 – 280) 1. (a) × (b) • (c) × (d) × 2. (a) Ptolemy(b) Kepler 3. Melalui hasil usaha manusia untuk memperoleh penerangan yang rasional tentang objek dan fenomena dalam angkasa lepas berasaskan kemampuan akal fikiran. 4. Kerana kuar angkasa dihantar ke angkasa lepas yang jauh untuk tempoh masa yang panjang hingga berpuluh-puluh tahun. 5. (a) Mengumpulkan maklumat tentang planet Zuhal dan menghantarnya kembali ke Bumi.(b) Angin suria(c) Tenaga suria 6. (a) – Mengawas keadaan dan penggunaan tanah – Meramal hasil pengeluaran tanaman(b) – Meneroka kawasan untuk mencari gali minyak dan sumber mineral– Memeta bentuk muka Bumi(c) – Mengawasi bencana alam seperti banjir – Mengawasi kebakaran hutan, tumpahan minyak dalam laut dan tanah runtuh(d) – Mengesan pencerobohan musuh dari udara, darat dan laut– Mengesan ujian nuklear 7. (a) Roket adalah suatu pesawat yang memperoleh daya tujah dengan menggunakan enjin roket.(b) Untuk menghantar angkasawan,kapal angkasa, satelit, alat penderiaan jauh dan kuar angkasa ke angkasa lepas.(c) Berfungsi sebagai senjata dengan membawa peluru berpandu 8. Lakaran model:Jawapan muridPenerangan:Bahan FungsiKerajang aluminiumMengadang sinaran mengion dari angkasa lepasKadbod berbentuk silinderSebagai roketKepingan plastik hitamBateri suria/Sumber tenaga bagi kapal angkasaKadbod berbentuk kapal angkasaSebagai kapal angkasa