TINGKATAN 2:MESIN RINGKAS

BAB 10 

Tuas adalah mesin ringkas (simple machine) yang boleh membantu kita melakukan kerja dengan lebih mudah.

Tuas (lever) adalah suatu batang/bar tegar (rigid bar) yang bolehbergerak/berputar bebas pada satu titik tetap yang dipanggil fulkrum(fulcrum) apabila suatu daya (effort) dikenakan keatasnya untuk mengatasi daya lain yang menentang yang dikenali sebagai beban (load).

Tuas digunakan untuk memberikan kelebihan mekanikal (mechanical advantage) dalam menghantar atau mengubah (transmitting or modifying) daya dan gerakan.

Sistem tuas (lever system) membolehkan suatu beban yang berat dipindahkan dari satu titik ke titik yang lain dengan menggunakan daya (effort) yangminima. Ini boleh membantu mengurangkan tenaga.

Tuas.

Tuas boleh dikelaskan kepada 3, iaitu:

1. Tuas kelas pertama (first class levers)
2. Tuas kelas kedua (second class levers)
3. Tuas kelas ketiga (third class levers)

Perbezaan antara kelas-kelas tuas adalah berdasarkan kedudukan beban (load), daya (effort) dan fulkrum (fulcrum).

Setiap kelas tuas mempunyai dua daya, iaitu, beban (load) dan daya/usaha (effort).

Jarak diantara beban dan fulkrum dipanggil jarak beban (distance of load, symbol: l).

Jarak diantara daya (effort) dan fulkrum dipanggil jarak daya (distance of effort, symbol: e).

Apakah itu TUAS?
Tuas adalah mesin ringkas yang memudahkan kerja. Tuas terdiri daripada 3 bahagian iaitu, beban, fulkrum dan daya. Ada 3 jenis kelas tuas, iaitu

Berikut adalah perincian bagi setiap kelas tuas

 

TINGKATAN 1:UDARA DISEKELILING KITA

BAB 5

Udara adalah salah satu sumber asas yang penting (essential basic resources) di Bumi.

Lapisan udara (layer of air) yang mengelilingi permukaan bumi dikenali sebagaiatmosfera (atmosphere).

Udara tidak dapat dilihat, tetapi kehadirannya boleh dirasai melalui udara yang bergerak, iaitu angin (wind).

Udara adalah campuran pelbagai bahan yang tidak berbau (odourless), tidak berwarna (colourless), atau tidak mempunyai rasa (tasteless).

Komposisi udara adalah seperti berikut:

Bahan-bahan lain didalam udara adalah seperti habuk dan mikroorganisma (dust and microorganisms).

Kandungannya adalah tidak pasti dan bergantung kepada keadaan persekitaran (environment).

Kandungan wap air (water vapour) didalam udara juga bergantung kepada kelembapan udara (humidity). Lebih lembap udara, maka lebih banyak wap air yang terdapat didalam udara.

TINGKATAN 3:TANAH DAN SUMBERNYA

BAB 6

Mineral Yang Terdapat Di Dalam Kerak Bumi

Mineral adalah unsur semulajadi (natural element) atau sebatian(compound) yang terdapat di dalam kerak Bumi (Earth's crust).

Mineral mempunyai komposisi dan struktur kristal tertentu. Contoh-contoh mineral adalah calcite, feldspar, kuarza (quartz), mika (mica), marmar (marble) dan silikat (silicate).

Hanya unsur yang tidak aktif sahaja boleh wujud secara bebas dalam kerak Bumi. Sementara itu, unsur-unsur aktif akan bertindak balas dengan unsur-unsur lain bagi membentuk sebatian tertentu.

Unsur-unsur semula jadi yang biasanya ditemui di dalam kerak Bumi adalah emas (gold), perak (silver), platinum, raksa (mercury) dan arsenik (arsenic).

Jadual di bawah menunjukkan peratusan unsur-unsur mineral yang terdapat dalam kerak Bumi.

Unsur	% mengikut berat
Oksigen	46.6
Silikon	27.7
Aluminium	8.1
Besi / Ferum	5.0
Kalsium	3.6
Sodium	2.8
Potassium	2.6
Magnesium	2.1
Titanium	0.4
Hidrogen / Karbon	0.14

Peratusan unsur di dalam kerak bumi.

Hampir 75% daripada berat mineral di dalam kerak Bumi adalah terdiri daripada unsur-unsur oksigen dan silikon. Oleh itu, mineral silikat (silicate minerals) yang mengandungi oksigen dan unsur-unsur silikon membentuk jumlah yang terbesar. Contoh mineral silikat adalah termasuk kuarza, feldspar, mika dan tanah liat.

Mineral yang tidak mengandungi unsur silikon dikenali sebagai mineral bukan silikat (non-silicate minerals). Contoh mineral bukan silikat adalah calcite, dolomit (dolomite), magnetit (magnetite) dan bijih besi (hematite).

Unsur-unsur bukan logam yang lain seperti oksigen, sulfur dan karbon biasanya wujud dalam bentuk sebatian seperti oksida (oxides), sulfida (sulphides) dankarbonat (carbonates).

Unsur-unsur yang kurang aktif bergabung dengan oksigen dan sulfur untuk membentuk oksida dan sulfida seperti oksida besi, aluminium oksida, plumbum sulfida dan besi sulfida.

Sulfida bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk sulfat. Sebaliknya, oksida akan bertukar ke karbonat apabila bertindak balas dengan air dan karbon dioksida.

Oksida logam (metal oxide) adalah sebatian yang mengandungi logam dan oksigen.

Jadual di bawah menunjukkan beberapa contoh sebatian mineral yang ditemui di dalam kerak Bumi.

Jenis mineral	Contoh	Nama kimia	Unsur
Oksida (oxide)	Bauksit (bauxite)	Aluminium oksida	Aluminium dan oksigen
	Hematit (hematite)	Besi oksida	Besi dan oksigen
	Magnetit (magnetite)	Magnesium oksida	Magnesium dan oksigen
	Cassiterite	Timah oksida	Timah dan oksigen
Sulfida (sulphide)	Galena	Plumbum sulfida	Plumbum dan sulfur
	Pirit (pyrite)	Besi sulfida	Besi dan sulfur
	Chalcocite	Kuprum sulfida	Kuprum dan sulfur
	Blende	Zink sulfida	Zink dan sulfur
Karbonat (carbonate)	Marmar (calcite)	Kalsium karbonat	Kalsium, karbon dan oksigen
	Magnesit (magnesite)	Magnesium karbonat	Magnesium, karbon dan oksigen
	Dolomit (dolomite)	Magnesium karbonat	Magnesium, karbon dan oksigen
	Malachite	Kuprum karbonat	Kuprum, karbon dan oksigen

Contoh sebatian mineral yang ditemui di dalam kerak Bumi.

Mineral yang berlainan mempunyai ciri-ciri yang berbeza. Mineral memiliki ciri-ciri yang berbeza dari segi:

1. Kekerasan (hardness).
2. Keterlarutan dalam air (solubility in water).
3. Reaksi kepada haba dan kesannya (reaction to heat and its effect).

Kuarza dan calcite adalah mineral Bumi yang biasa ditemui
di dalam batu-batan di seluruh dunia.

TINGKATAN 2:KESTABILAN

BAB 9

Titik keseimbangan (point of equilibrium) sesuatu objek adalah titik di mana keseluruhan berat objek bertindak untuk mengimbangi kedudukan objek tersebut.

Pusat graviti (centre of gravity) objek adalah titik keseimbangan sesuatu objek. Ini adalah kerana pada titik ini;

• Objek akan disokong dalam keadaan keseimbangan.
• Berat keseluruhan objek seolah-olah untuk bertumpu di titik ini.

Kedudukan pusat graviti bergantung kepada bentuk sesuatu objek (shape of the object).

Pusat graviti objek bagi berbentuk sekata atau simetri (symmetrical):

• Terletak di tengah-tengah atau di titik simetri objek tersebut.
• Boleh ditentukan dengan melukis garis pepenjuru atau garisan simetri.
• Titik persilangan pepenjuru ialah pusat graviti objek tersebut.

Pusat graviti bagi objek berbentuk sekata.

Pusat graviti bagi objek yang berbentuk tidak sekata (irregular-shaped):

• Boleh ditentukan dengan menggunakan bandul.
• Pusat graviti bagi objek tidak sekata adalah pada titik persilangan, titik pergantungan objek tersebut (titik persilangan beberapa garisan menegak yang terbentuk apabila tali pemberat/ladung bandul digantung bebas).

Pusat graviti bagi objek berbentuk tidak sekata.

Pusat graviti bagi objek sekata juga boleh ditentukan dengan menggunakan kaedah yang sama seperti yang digunakan pada objek yang tidak sekata.

Pusat graviti bagi objek tidak sekata mungkin terletak di dalam atau di luar objek tersebut. Sebagai contoh, objek yang berbentuk L.

Pusat graviti bagi objek berbentuk L.

TINGKATAN 3:PERTUMBUHAN

BAB 5

LENGKUNG PERTUMBUHAN MANUSIA
1. Pertumbuhan manusia boleh disukat pada ketinggian dan berat badan
2. Sepanjang hidup manusia, terdapat 5 fasa pertumbuhan yang berbeza, iaitu fasa bayi, fasa kanak-kanak, fasa remaja, fasa dewasa dan fasa orang tua

FASA BAYI 
1. Berumur dari mula lahir sehingga 2 tahun.
2. Pertumbuhan bayi lelaki dan perempuan adalah sama.
3.Kadar pertumbuhan juga sangat cepat.

FASA KANAK-KANAK
1. Berumur 3 hingga 12 tahun (sekolah rendah)
2. Pada masa ini, ada kanak-kanak perempuan yang mula akil baligh dan membesar lebih cepat darupada budak lelaki.

FASA REMAJA
1. Berumur 13 hingga 20 tahun (sekolam menengah sampai tingkatan 6 atas)
2. Remaja lelaki akan lebih cepat membesar pada ketika ini kerana akil baligh.

FASA DEWASA
1. Berumur 21 hingga 64 tahun
2. Pertumbuhan normal berhenti pada umur 21 tahun.
3. Akan berlaku pertambahan berat badan.

FASA ORANG TUA
1. Berumur 65 dan ke atas
2. Mula mengalami pertumbuhan negatif di mana, berat dan ketinggian semakin susut 

TINGKATAN 2:SOKONGAN

BAB 8

Pelbagai sistem sokongan

Manusia dan haiwan mempunyai sistem sokongan mereka yang unik.

Sistem sokongan yang baik membolehkan sesuatu organisma itu untuk bergerak dengan lebih lancar dan cekap (efficiently).

Sistem sokongan pada manusia dan haiwan terdiri daripada tisu rangka(skeletal tissue) yang diperbuat daripada bahan-bahan seperti kalsium (calcium).

Rangka (skeleton) adalah suatu struktur yang keras dan kekal dalam haiwan multisel. Sistem rangka (skeletal system) bertindak sebagai sistem sokongan yang penting kepada haiwan.

Sistem sokongan terbahagi kepada tiga jenis:

1. Endoskeleton.
2. Eksoskeleton (exoskeleton).
3. Rangka hidrostatik (hydrostatic skeleton).

Endoskeleton

Endoskeleton ialah struktur sokongan yang berada di dalam badan vertebrata (vertebrates).

Fungsi endoskeleton adalah:

• Menyokong berat badan.
• Memberikan bentuk kepada badan.
• Melindungi organ dalaman badan.
• Menyediakan permukaan untuk pelekatan otot.
• Bekerjasama dengan otot untuk membenarkan pergerakan badan.

Ikan - Vertebrata yang memiliki endoskeleton.

Eksoskeleton

Eksoskeleton ialah struktur keras yang meliputi bahagian luar badan haiwan invertebrata (invertebrates).

Fungsi eksoskeleton adalah:

• Menyokong dan memberikan bentuk kepada haiwan.
• Melindungi tisu badan yang lembut daripada kecederaan.
• Mengelakkan badan daripada kekeringan.
• Menyediakan permukaan untuk pelekatan otot dan membenarkan pergerakan.

Semut - Invertebrata yang memiliki eksoskeleton.

Rangka hidrostatik

Rangka hidrostatik mengandungi cecair yang disimpan di bawah tekanan, di dalam rongga badan yang tertutup haiwan invertebrata.

Fungsi rangka hidrostatik adalah:

• Mengekalkan dan mengawal bentuk badan.
• Membenarkan pergerakan.

Obor-obor - Invertebrata yang memiliki rangka hidrostatik.

TINGKATAN 2:DINAMIK

BAB 7

Daya (force) merupakan tolakan (push) atau tarikan (pull) yang bertindak ke atas sesuatu objek.

Aksi seperti mengangkat, regangan, berpusing dan menekan adalah melibatkan tolakan dan tarikan.

Pelbagai jenis daya

Daya adalah suatu tindakan yang boleh mengubah kedudukan objek pegun (tidak bergerak) atau objek yang bergerak di dalam garis lurus.

Daya tidak boleh dilihat atau dirasai tetapi kehadirannya boleh diperhatikan sebagai kesan-kesan daya (effects of force).

Daya boleh wujud dalam pelbagai bentuk, seperti:

Daya geseran 

Daya geseran (frictional force) adalah suatu daya yang menentang gerakan antara dua objek yang bersentuhan.

Daya geseran boleh;

• memperlahankan objek yang sedang bergerak. 
• memberhentikan objek yang sedang bergerak.
• mengelakkan sesebuah objek pegun daripada bergerak.

Daya geseran bertindak menentang arah gerakan objek. Sebagai contoh, daya geseran antara permukaan jalan dan tayar motorsikal membolehkan sesebuah motosikal itu untuk bergerak di atas jalan raya.

Daya graviti

Daya graviti (gravitational force) ialah daya yang tertarik ke pusat bumi. Daya ini menyebabkan semua benda yang dilambung akan jatuh semula ke bawah.

Daya elektrik

Daya elektrik dihasilkan apabila elektron (cas negatif) bergerak melalui satu konduktor.

Daya elektrostatik

Daya elektrostatik (electrostatic force) adalah disebabkan oleh cas yang terbentuk pada objek yang telah digosok. Objek dengan cas yang sama akan menolak antara satu sama lain, manakala objek dengan cas yang berbeza akan menarik antara satu sama lain.

Daya magnet

Daya magnet (magnetic force) ialah daya tarikan antara magnet dan bahan-bahan magnetik seperti paku. Daya magnet tinggi pada kedua-dua kutub utara dan selatan. Magnet dengan kutub yang sama akan menolak antara satu sama lain, manakala magnet dengan kutub yang berbeza akan saling menarik.

Daya elektromagnet

Daya elektromagnet (electromagnetic force) adalah magnet yang dibuat dengan memagnetkan sekeping teras feromagnet dengan membenarkan arus elektrik mengalir melalui gegelung konduktor sekeliling teras tersebut.

Elektromagnet boleh menarik bahan magnet seperti keluli dan besi selagi mana arus elektrik dibekalkan.

Daya elektromagnet digunakan untuk menarik besi berat.

Daya elektromagnet juga digunakan untuk mengendalikan keretapi Maglev (Maglev train) untuk mengurangkan geseran antara keretapi dan rel besi di bawahnya.