AMALI 3: Keapungan dan Prinsip Archimedes( Keapungan, timbul dan tenggelam)Hasil Pembelajaran: Mengkaji keadaan yang utama untuk keapungan, timbul dan tenggelam.Aktiviti 1Masalah: Bagaimanakah ketumpatan sesuatu cecair dapat mempengaruhi keapungan sesuatu objek?Pemboleh ubah:Pemboleh ubah manipulasi: Ketumpatan cecairPemboleh ubah bergerak bebas: Keapungan objek dalam cecair Pemboleh ubah dimalarkan: Saiz objekHipotesis: Telur lebih mudah untuk berapung dalam cecair yang berketumpatan tinggi.Bahan dan Alat:Dua silinder penyukat, larutan saline (air masin), air paip dan 2 telurProsedur:1. Dua silinder penyukat diisi penuh dengan air. Satu silinder penyukat diisi penuh dengan air paip dan satu lagi dengan larutan saline. Satu telur diletakkan ke dalam setiap silinder penyukat dan pemerhatian dilakukan.Langkah-langkah berjaga-jaga:1. Telur diletakkan secara perlahan-lahan ke dalam silinder penyukat yang diisikan cecair supaya cecair tersebut tidak terpercik keluar daripada silinder penyukat.2. Pastikan jenis dan saiz telur yang digunakan adalah sama.3. Pastikan kuantiti air paip dan larutan saline adalah sama.4. silinder permukaan rata?Pemerhatian:Jenis cecairKeadaan telurInferens

Air paipTelur tenggelamTelur lebih tumpat berbanding dengan air pili

Larutan salineTelur terapungLarutan saline lebih tumpat berbanding dengan telur

Perbincangan:1. Ketumpatan merupakan jisim suatu bahan per unit isipadu bahan itu.2. Setiap bahan mempunyai nilai ketumpatan tertentu.3. Larutan saline mempunyai ketumpatan yang lebih tinggi daripada air paip. Garam yang ditambahkan ke dalam cecair menambah jisim cecair itu. Ketumpatan larutan saline juga meningkat kerana mengikut konsep ketumpatan, jisim berkadar terus dengan ketumpatan.4. Telur tenggelam sepenuhnya di dalam air paip kerana telur lebih tumpat berbanding dengan air paip.5. Telur terapung pada pemukaan larutan saline kerana ketumpatan larutan saline yang lebih tinggi berbanding dengan telur.6. Mengikut Prinsip Archimedes, apabila satu jasad direndamkan separuhnya atau sepenuhnya ke dalam satu bendalir, jasad itu akan mengalami satu daya tujah ke atas yang nilainya sama dengan dengan berat bendalir yang disesarkan. Formula berikut diikuti : Berat jasad > daya julangan, jasad akan tenggelam. Berat jasad = daya julangan, jasad akan tetap pada kedudukan Berat jasad < daya julangan, jasad akan separuh tenggelam.7.Telur dapat berapung dalam larutan saline kerana ketumpatan larutan saline menghasilkan daya tujah air yang lebih kuat untuk mengatasi berat telur.8. Air paip mempunyai ketumpatan yang kurang dan telur tenggelam kerana daya tujah air paip tidak mampu mengatasi berat telur.9. Telur bergerak dengan perlahan-lahan ke bawah kerana berat telurKesimpulan:Hipotesis diterima iaitu telur lebih mudah untuk berapung dalam cecair yang berketumpatan tinggi.

Aktiviti 2Masalah: Adakah bentuk dan ketinggian sisi objek mempengaruhi keapungan objek tersebut di atas air?Pemboleh ubah:Pemboleh ubah manipulasi: Bentuk dan ketinggian sisi botPemboleh ubah bergerak bebas: Keapungan bot yang diperbuat daripada plastisinPemboleh ubah dimalarkan: Jisim bola plastisinHipotesis:Bentuk dan ketinggian sisi objek dapat mempengaruhi keapungan objek di atas air.Bahan dan Alat:Bekas berbentuk panjang, air paip dan 3 bola plastisin (setiap 50g)Prosedur:1. Tiga bola plastisin diambil, setiap satu 50g. Dua bola plastisin dibentuk menjadi bentuk bot, satu dengan sisi yang rendah dan satu lagi dengan sisi yang tinggi.2. Satu bola plastisin 50g dan dua bot diletakkan di bekas yang diisi air penuh. Pemerhatian direkodkan.Langkah-langkah berjaga-jaga:1. Pastikan jisim bagi ketiga-tiga bola plastisin adalah sama, iaitu 50g.2. Pastikan bot plastisin yang dibentuk tidak berlubang kerana air akan mengalir masuk ke dalam bot dan mengakibatkan bot tenggelam jika bot plastisin terdapat lubang.3. Kipas dimatikan agar udara daripada kipas tidak memberi kesan kepada air dalam bekas seterusnya mempengaruhi keapungan bot.4. Bot plastisin diletakkan secara perlahan-lahan ke dalam air supaya bot tidak terus tenggelam ke dalam air. Disebabkan?Pemerhatian:JENIS BOTPEMERHATIANINFERENS

Bot sisi rendah Bot terapung Bot terapung kerana isipadunya merendahkan ketumpatan bot. Ketumpatan bot adalah lebih rendah berbanding dengan ketumpatan air, bot terapung.

Bot sisi tinggiBot terapung Bot terapung kerana isipadunya merendahkan ketumpatan bot. Ketumpatan bot adalah lebih rendah berbanding dengan ketumpatan air, bot terapung.

Bola plastisin 50 g Bebola plastisin tenggelam sebaik sahaja diletakkan di atas permukaan air.Isipadu bola plastisin kecil, ketumpatannya tinggi berbanding dengan ketumpatan air. Bola plastisin tenggelam.

Perbincangan:1. Bebola plastisin yang berbentuk sfera terus tenggelam ke dalam air kerana ia lebih tumpat berbanding dengan air. Ini adalah disebabkan isipadunya rendah.2. Bot bersisi rendah dan bot bersisi tinggi terapung di permukaan air disebabkan isipadu bot yang menjadikan ketumpatan bot lebih rendah berbanding dengan ketumpatan air.3. Merujuk kepada formula ketumpatan, ketumpatan berkadar songsang dengan isipadu. Jika isipadu objek tersebut besar maka ketumpatan akan menjadi rendah dan membolehkan objek itu terapung. Jadi, satu objek yang lebih tumpat daripada air boleh terapung di atas air jikalau isipadu objek tersebut dibesarkan.Ketumpatan = Jisim Isipadu1. Pengubahsuian bot untuk berapung, perubahan yang dibuat2. Isipadu bot, kebolehan untuk menapung beban

Kesimpulan:Hipotesis diterima iaitu bentuk dan ketinggian sisi objek mempengaruhi keapungan sesuatu objek.

Aktiviti 3Masalah: Adakah isipadu objek mempengaruhi keapungan objek selepas diletakkan muatan?Pemboleh ubah:Pemboleh ubah manipulasi: Isipadu objekPemboleh ubah bergerak bebas: Keapungan objek selepas diletakkan muatanPemboleh ubah dimalarkan: Jisim bola plastisin yang diletakkan di bahagian tengah setiap botHipotesis: Objek yang mempunyai isipadu yang besar masih berapung selepas diletakkan muatan.Bahan dan Alat:Bekas berbentuk panjang, air paip, bot bersisi rendah dan bot bersisi tinggi (dari aktiviti 2) dan 2 bola plastisin (setiap 50g)Prosedur:1. Satu bola plastisin 50g diletakkan secara perlahan-lahan di setiap satu bahagian tengah bot bersisi rendah dan satu lagi di bahagian tengah bot bersisi tinggi. Pemerhatian direkodkan.2. Inferens dinyatakan untuk setiap permerhatian.3. Satu laporan bagi 3 aktiviti di atas berdasarkan format berikut: mengenal pasti masalah, membentuk hipotesis, menguji hipotesis, merekod dan menganalisis data dan kesimpulan ditulis.Langkah-langkah berjaga-jaga:1. Pastikan jisim bagi kedua-dua plastisin yang diletakkan pada bahagian tengah setiap bot adalah sama, iaitu 50g.2. Pastikan bot plastisin yang dibentuk tidak berlubang kerana air akan mengalir masuk ke dalam bot dan mengakibatkan bot tenggelam jika bot plastisin terdapat lubang.3. Kipas dimatikan agar udara daripada kipas tidak memberi kesan kepada air dalam bekas seterusnya mempengaruhi keapungan bot.4. Bola plastisin diletakkan secara perlahan-lahan di bahagian tengah setiap bot supaya bot tidak terus tenggelam ke dalam air. Disebabkan?Pemerhatian:PEMERHATIANINFERENS

Bot sisi rendah Bot tenggelam ke dalam dasar bekas kerana tebing bot dimasuki air selepas diletakkan bola plastisin 50g di bahagian tengahnya Bot bersisi rendah tenggelam kerana sisinya tidak dapat menampung atau menghalang air masuk apabila terdapat muatan yang berat menyebabkan perahu karam. Sisi bot rendah menyebabkan bot tenggelam walaupun pada awalnya bot terapung di atas air. Bot bersisi rendah tenggelam kerana isipadunya yang rendah. Apabila isipadu rendah dan bola plastisin 50g diletakkan di atas bot, ketumpatannya menjadi tinggi dan menyebabkan ketumpatan air lebih rendah berbanding dengan ketumpatan bot tersebut. Bot bersisi rendah tenggelam.

Bot sisi tinggiBot masih terapung di permukaan air walaupun diletakkan bola plastisin 50g di bahagian tengahnya. Bot sisi tinggi masih terapung. Disebabkan sisi bot yang tinggi, walaupun terdapat muatan yang dimasukkan, bot masih mampu untuk menampung berat bebola 50 g. Sisi yang tinggi menyebabkan bot tidak tenggelam seperti perahu sisi rendah kerana sisinya menghalang air daripada masuk ke dalam bot. Bot bersisi tinggi terapung kerana isipadunya yang tinggi. Apabila isipadu tinggi dan bola plastisin 50g diletakkan di atas bot, ketumpatan bot masih rendah dan menyebabkan ketumpatan air lebih tinggi berbanding dengan ketumpatan bot. Bot bersisi tinggi terapung.

Perbincangan:1. Apabila perahu ditambah dengan jisim yang sama iaitu 50 g lagi, perahu bersisi rendah telah tenggelam manakala perahu bersisi tinggi masih lagi terapung di permukaan air. 2. Bot bersisi rendah tenggelam. Sisi bot yang rendah menyebabkan isipadunya rendah. Apabila bola plastisin 50g diletakkan di atas bot, ketumpatannya menjadi tinggi dan menyebabkan ketumpatan air lebih rendah berbanding dengan ketumpatan bot tersebut. Bot bersisi rendah tenggelam.3. Bot bersisi tinggi terapung. Sisi bot yang tinggi menyebabkan isipadunya tinggi. Apabila bola plastisin 50g diletakkan di atas bot, ketumpatannya masih rendah dan menyebabkan ketumpatan air lebih tinggi berbanding dengan ketumpatan bot. Bot bersisi tinggi terapung.Kesimpulan:Objek yang mempunyai isipadu yang besar masih berapung selepas diletakkan muatan. Hipotesis diterima.

Soalan-soalan:1. Mengapakah objek timbul atau tenggelam dalam cecair?Setiap objek mempunyai ketumpatan tertentu. Jika cecair adalah lebih tumpat berbanding dengan objek, objek akan terapung dalam cecair kerana terdapat daya tujahan yang bertindak daripada cecair menghasilkan daya tujah air yang lebih kuat untuk mengatasi berat objek. Jika objek lebih tumpat berbanding dengan cecair, objek tersebut akan tenggelam dalam cecair kerana daya tujahan cecair tidak mampu untuk mengatasi berat objek.

2. Bolehkah satu objek yang lebih tumpat daripada air terapung di atas air? Terangkan.Satu objek yang lebih tumpat daripada air boleh terapung di atas air dengan syarat bentuknya diubah suai. Mengikut konsep ketumpatan, ketumpatan berkadar songsang dengan isipadu. Ini bermakna jika isipadu objek tersebut besar maka ketumpatan akan menjadi kecil atau rendah dan membolehkan objek itu terapung. Jadi, satu objek yang lebih tumpat daripada air boleh terapung di atas air jikalau isipadu objek tersebut dibesarkan.

3. Nyatakan faktor-faktor yang mempengaruhi keapungan objek. Faktor pertama merupakan bentuk objek. Jika bentuk objek mempunyai isipadu yang besar, objek tersebut boleh terapung di atas air. Mengikut konsep ketumpatan, ketumpatan berkadar songsang dengan isipadu. Isipadu objek besar, ketumpatan menjadi rendah. Jika ketumpatan objek lebih rendah berbanding dengan ketumpatan cecair, objek akan terapung. Berat juga mempengaruhi keapungan objek. Objek yang berat menyebabkan ia mudah untuk tenggelam. Jisim berkadar terus dengan ketumpatan, jisim tinggi, ketumpatan objek juga tinggi. Jika ketumpatan objek tersebut adalah lebih tinggi berbanding dengan ketumpatan cecair, maka objek itu akan tenggelam.