Set ini mencampurkan lima pelajaran penaakulan fizik bersepadu: tenaga dan gerakan, gelombang, pemindahan haba, litar, serta bukti nuklear atau angkasa. Semua data direka untuk latihan, dan soalannya asli.
Tutup jawapan, cuba setiap soalan di atas kertas, kemudian buka penyelesaian berlangkah. Gunakan g = 10 N/kg apabila graviti terlibat. Catat setiap jawapan salah dalam log kesilapan dan baris gilir uji semula.
Soalan permulaan
Soalan 1. Sebuah kotak 3.0 kg diangkat ke para yang 5.0 m di atas lantai. Cari pertambahan tenaga keupayaan graviti.
Tunjukkan jawapan
TKG = mgh = 3.0 × 10 × 5.0 = 150 J.
Soalan 2. Sebiji bola 0.20 kg bergerak pada 10 m/s. Cari tenaga kinetiknya.
Tunjukkan jawapan
TK = ½mv² = ½ × 0.20 × 10² = 0.10 × 100 = 10 J.
Soalan 3. Satu gelombang mempunyai frekuensi 50 Hz dan panjang gelombang 6.0 m. Cari lajunya.
Tunjukkan jawapan
v = f × λ = 50 × 6.0 = 300 m/s.
Soalan 4. (a) Namakan proses tenaga haba sampai ke Bumi dari Matahari. (b) Pemegang sudu logam yang ditinggalkan dalam sup panas menjadi suam. Terangkan menggunakan zarah.
Tunjukkan jawapan
(a) Sinaran, kerana tenaga bergerak sebagai inframerah dan gelombang lain melalui angkasa yang tiada zarah. (b) Zarah sudu dalam sup memperoleh tenaga dan bergetar lebih kuat. Ia memindahkan tenaga kepada zarah bersebelahan melalui perlanggaran, dan elektron bebas dalam logam membawa tenaga sepanjang sudu, maka pemegang menjadi suam melalui konduksi.
Soalan teras
Soalan 5. Sel 9.0 V disambung kepada perintang 2.0 Ω dan perintang 4.0 Ω secara siri. Cari arus dan beza keupayaan merentas perintang 4.0 Ω.
Tunjukkan jawapan
R = 2.0 + 4.0 = 6.0 Ω. I = 9.0 ÷ 6.0 = 1.5 A. V merentas 4.0 Ω = 1.5 × 4.0 = 6.0 V. Perintang lain mengambil 1.5 × 2.0 = 3.0 V, dan 6.0 + 3.0 = 9.0 V.
Soalan 6. Kadar bilangan terbetul sebuah sampel menurun daripada 480 bilangan/min kepada 60 bilangan/min dalam 9.0 j. Cari separuh hayatnya.
Tunjukkan jawapan
480 → 240 → 120 → 60 ialah 3 kali bahagi dua. 9.0 ÷ 3 = 3.0 j.
Soalan 7. Sebiji bola 0.50 kg dijatuhkan dari 3.2 m. Abaikan rintangan udara. Cari lajunya sebelum mendarat dan tenaga kinetiknya ketika itu.
Tunjukkan jawapan
TKG hilang = 0.50 × 10 × 3.2 = 16 J. Ini sama dengan tenaga kinetik: 16 J. Kemudian ½ × 0.50 × v² = 16, maka v² = 64 dan v = 8.0 m/s. Semak: v² = 2gh = 2 × 10 × 3.2 = 64.
Soalan 8. Dalam tangki riak, 20 gelombang melalui satu penanda dalam 8.0 s. Lima panjang gelombang diukur 20 cm. (a) Cari frekuensi dan laju. (b) Riak memasuki air cetek yang lajunya 0.060 m/s. Cari panjang gelombang baharu.
Tunjukkan jawapan
(a) f = 20 ÷ 8.0 = 2.5 Hz. λ = 20 ÷ 5 = 4.0 cm = 0.040 m. v = 2.5 × 0.040 = 0.10 m/s. (b) Frekuensi kekal 2.5 Hz, maka λ = v ÷ f = 0.060 ÷ 2.5 = 0.024 m = 2.4 cm. Panjang gelombang lebih pendek kerana gelombang lebih perlahan.
Soalan lebih sukar
Soalan 9. Bekalan 12 V disambung merentasi dua lampu secara selari, berintangan 6.0 Ω dan 12 Ω. (a) Cari arus dalam setiap lampu dan arus jumlah. (b) Lampu 12 Ω dikeluarkan. Nyatakan dan terangkan apa berlaku pada arus dalam lampu 6.0 Ω dan jumlah kuasa.
Tunjukkan jawapan
(a) 12 ÷ 6.0 = 2.0 A dan 12 ÷ 12 = 1.0 A. Jumlah = 3.0 A. (b) Setiap cabang disambung terus merentasi bekalan, maka beza keupayaan merentas lampu 6.0 Ω masih 12 V dan arusnya kekal 2.0 A. Arus jumlah menurun daripada 3.0 A kepada 2.0 A, maka jumlah kuasa menurun daripada 12 × 3.0 = 36 W kepada 12 × 2.0 = 24 W.
Soalan 10. Sebuah kereta 1200 kg bergerak pada 15 m/s membrek dengan daya malar 6000 N. Berapa jauh ia bergerak sebelum berhenti? Terangkan apa berlaku pada tenaga kinetiknya.
Tunjukkan jawapan
TK = ½ × 1200 × 15² = 600 × 225 = 135 000 J. Kerja = daya × jarak, maka 6000 × d = 135 000 dan d = 22.5 m. Tenaga kinetik dipindahkan menjadi tenaga haba dalam brek, tayar dan jalan, kemudian ke persekitaran. Semak: 6000 × 22.5 = 135 000 J.
Soalan 11. Sebuah planet bergerak dalam orbit membulat berjejari 2.3 × 10¹¹ m dengan tempoh 5.9 × 10⁷ s. Cari laju orbitnya kepada 2 angka bererti. Gunakan π = 3.14.
Tunjukkan jawapan
v = 2πr ÷ T = (2 × 3.14 × 2.3 × 10¹¹) ÷ (5.9 × 10⁷) = 1.444 × 10¹² ÷ 5.9 × 10⁷ = 2.45 × 10⁴, maka 2.4 × 10⁴ m/s. Nilainya lebih kurang 24 km/s.
Jika anda tersilap
Padankan setiap jenis kesilapan dengan pelajaran yang membetulkannya.
| Apa yang salah | Pergi ke |
|---|---|
| Tenaga tidak dibawa merentas peringkat, ½ tertinggal, atau silap unit jisim | Gabungkan tenaga dan gerakan dalam masalah berperingkat |
| Frekuensi dan panjang gelombang bercampur, atau kuantiti salah dinyatakan berubah | Mentafsir cerapan gelombang dan hubungan berangka |
| Proses dinamakan tanpa zarah, atau corak penyejukan tidak diterangkan | Hubungkan pemindahan haba dengan kelakuan zarah |
| Siri dan selari keliru, atau arus atau kuasa tidak diikuti sehingga akhir | Terangkan perubahan litar menggunakan lebih daripada satu kuantiti |
| Latar belakang diabaikan, separuh hayat salah dikira, atau laju orbit tersilap | Kaitkan model nuklear atau angkasa dengan bukti yang diberi |
Cuba pengkritik penyiasatan saintifik apabila kesilapan berkaitan penilaian eksperimen dan bukan pengiraan. Uji semula setiap kemahiran yang lemah dengan soalan baharu beberapa hari kemudian.
Jika kesilapan yang sama berulang selepas anda mengulang kaji pelajaran, guru dalam tuisyen Co-ordinated Sciences dalam talian satu dengan satu boleh mencari puncanya dan menyediakan soalan baharu.