10C20M - radioisotop, runut kebuk awan, memilih radioisotop untuk menentukan kadar penterapan baja, mengira tenaga nuklear

12.

(a)  Diagram shows two types of tracks formed in a cloud chamber. The tracks are formed due to the radiation from radioisotope. Rajah menunjukan dua jenis runut yang terbentuk dalam kebuk awan. Runut-runut itu terbentuk disebabkan sinaran daripada radioisotop. Diagram Rajah   (i) What is the meaning of radioisotope? Apakah maksud radioisotop? [1 mark] [1 markah] (ii) Name the radiation that causes the tracks in cloud chamber M and cloud chamber N. [2 marks] Namakan sinaran yang menyebabkan runut-runut dalam kebuk awan M dan kebuk awan N. [2 markah] (iii) Explain the answer in (a)(ii). Terangkan jawapan di (a)(ii). [2 marks] [2 markah] (b) Radioisotope is used as a tracer to determine the rate of absorption of fertilisers by plants. You are required to investigate the characteristics of radioisotope as shown in Table. Radioisotop digunakan sebagai penyurih untuk menentukan kadar penyerapan baja oleh tumbuhan. Anda dikehendaki untuk menyiasat ciri-ciri radioisotop seperti ditunjukkan dalam Jadual. Table Jadual   Explain the suitability of beach characteristic of the radioisotope to be used as a tracer. Determine the most suitable radioisotope that can be used to detect the rate of absorption of fertilisers by plants. Give reasons for your choice. [10 marks] Terangkan kesesuaian setiap ciri radioisotop untuk digunakan sebagai penyurih. Tentukan radioisotop yang paling sesuai yang boleh digunakan untuk mengesan kadar penyerapan baja oleh tumbuhan. Beri sebab-sebab untuk pilihan anda. [10 markah] (c) A nuclear reaction is represented by the following equation: Satu tindak balas nuklear diwakili oleh persamaan berikut: Mass of: Jisim bagi: Based on the equation, calculate Berdasarkan persamaan itu, hitung (i) the mass defect, cacat jisim, [2 marks] [2 markah] (ii) the energy released. tenaga yang dibebaskan. [3 marks] [3 markah]

JAWAPAN :

12.

(a) (i) Isotope of an element which is not stable Isotop unsur yang tidak stabil (ii) M – Alpha/Alfa N – Gamma/Gama (iii) Alpha – Highest ionizing power Alfa – Kuasa pengionan yang paling tinggi Gamma – Lowest ionizing power Gama – Kuasa pengionan paling rendah (b) – Liquid    Cecair – Easy to absorb by the plants    Mudah diserap oleh tumbuhan – Medium half life    Separuh hayat sederhana – Can be detected in a suitable period    Boleh dikesan dalam tempoh yang sesuai – Beta ray    Sinaran Beta – Less dangerous    Kurang bahaya – GM tube as detector    Pengesan tiub GM – Can detect the ray easily    Boleh mengesan sinaran dengan mudah – Choose Y    Pilih Y – Liquid state, medium half life, beta ray and GM tube as a detector    Keadaan cecair, setengah hayat yang sederhana, sinaran beta dan tiub GM sebagai pengesan (c) (i) Show the correct substitution Tunjukkan pengantian yang betul Mass defect/Cacat jisim = (235.04392 + 1.00867) – [91.92611 + 140.91441 + 3(1.00867)] = 0.18606 u (ii) Correct conversion Penukaran yang betul 0.18606 × 1.66 × 10–27 = 3.088596 × 10 –28 E = mc2    = (3.088596 × 10–28)(3 × 108)2    = 2.7797 × 10 –11 J

3C20m - Prinsip Pascal pada jack kereta, memilih bendalir brek yang sesuai

11.

(a) Diagram 1 shows a hydraulic jack which is used to lift up a car. The working principle of the hydraulic jack is based on the Pascal’s principle. Rajah 1 menunjukkan jek hidraulik yang digunakan untuk mengangkat sebuah kereta. Prinsip kerja jek hidraulik adalah berdasarkan prinsip Pascal. Diagram 1 Rajah 1 (i) State the Pascal’s principle. Nyatakan prinsip Pascal. [1 mark] [1 markah] (ii) Explain how the hydraulic jack can be used to lift a car when force F1 is applied on the small piston with cross-section area A1. In your explanation, state the reason why force F2 is greater than force F1. [4 marks] Terangkan bagaimana jek hidraulik boleh digunakan untuk mengangkat sebuah kereta apabila daya F1 dikenakan pada omboh kecil dengan luas keratan rentas A1. Dalam penerangan anda, nyatakan sebab mengapa daya F2 lebih besar daripada daya F1. [4 markah] (b) Diagram 2 shows a hydraulic brake system in a car. Rajah 2 menunjukkan suatu sistem brek hidraulik dalam sebuah kereta. Diagram 2 Rajah 2   You are required to investigate the characteristics of a hydraulic brake system as shown in Table. Anda dikehendaki menyiasat ciri-ciri sistem brek hidraulik seperti ditunjukkan dalam Jadual.   Table Jadual   Explain the suitability of each characteristic of the hydraulic brake system. Determine the most effective hydraulic brake to be used in a car brake system. Give reasons for your choice. [10 marks] Terangkan kesesuaian setiap ciri sistem brek hidraulik. Tentukan brek paling berkesan untuk digunakan dalam sistem brek sebuah kereta. Berikan sebab-sebab untuk pilihan anda. [10 markah] (c) In a hydraulic brake system, the cross-section area of the pistons in the master cylinder and the front wheel are 2 cm2 and 6 cm2 respectively. A force of 50 N is applied to the piston in the master cylinder. Dalam suatu sistem brek hidraulik, luas keratan rentas omboh dalam silinder induk dan di tayar depan masing-masing adalah 2 cm2 dan 6 cm2. Daya 50 N dikenakan ke atas omboh dalam silinder induk. Calculate Hitung (i) the pressure transmitted throughout the brake fluid. tekanan yang dipindahkan ke seluruh bendalir brek. [2 marks] [2 markah] (ii) the force exerted on the piston of the front wheel. daya yang dikenakan ke atas omboh tayar depan. [3 marks] [3 markah]

JAWAPAN :

11.

(a) (i) Pressure applied to a fluid is transmitted equally in all directions throughout the fluid Tekanan yang dikenakan ke atas bendalir dipindahkan dengan sama rata dalam semua arah dalam keseluruhan bendalir (ii) – The force applied to the small piston produces pressure    Daya dikenakan pada omboh kecil menghasilkan tekanan – Pressure transmitted equally throughout the liquid    Tekanan dipindahkan secara seragam melalui cecair – F2 is produced when pressure acts on A2    F2 = PA2    F2 dihasilkan apabila tekanan bertindak ke atas A2    F2 = PA2 – A2 > A1/Ratio A2 : A1 is greater than 1 and F2 > F1    A2 > A1 /Nisbah A2 : A1 lebih besar daripada 1 dan F2 > F1 (b) – Incompressable brake fluid Bendalir brek tidak boleh dimampat – Pressure can be transferred through the brake fluid equally to all direction Tekanan boleh dipindahkan melalui bendalir brek ke semua arah dengan seragam – High boiling point Takat didih yang tinggi – Not easy to evaporate Tidak mudah sejat – High spring constant Pemalar spring tinggi – Can withstand huge force Boleh menahan daya yang besar – Low ratio Nisbah rendah – Larger force exerted on the piston Daya yang lebih besar dikenakan ke atas omboh – Choose L Pilih L – Incompressable brake fluid, high boiling point, high spring constant and the ratio of cross sectional area of piston in the master cylinder to the brake drum is low. Bendalir yang tidak dapat dimampat, takat didih yang tinggi, pemalar spring yang tinggi dan nisbah luas keratan rentas omboh-omboh dalam silinder induk dan dalam brek gelendang adalah rendah. (c) (i) Correct substitution Penggantian yang betul     = 25 N cm –2 (ii) State the correct formula Formula yang betul Force = Pressure × Area Daya = Tekanan × Luas           = 25 × 6           = 150 N

8B20m - faktor kekuatan elektromagnet, prinsip geganti dan ubahsuai loceng elektrik

10.

Diagram 1 and Diagram 2 show the number of iron nails attached to an electromagnet. The electromagnet is connected to a d.c. power supply. Rajah 1 dan Rajah 2 menunjukkan bilangan paku yang melekat pada suatu elektromagnet. Elektromagnet itu disambungkan kepada bekalan kuasa a.t. Diagram 1 Rajah 1 Diagram 2 Rajah 2   (a) (i) What is the meaning of electromagnet? Apakah maksud elektromagnet? [1 mark] [1 markah] (ii) Using Diagram 1 and Diagram 2, compare the number of turns of the coil, the reading of the ammeter and the number of iron nails attached to the electromagnet. Relate the reading of the ammeter with the number of iron nails attached to the electromagnet to make a deduction regarding the relationship between the electric current and the strength of electromagnet. [5 marks] Menggunakan Rajah 1 dan Rajah 2, bandingkan bilangan lilitan gegelung, bacaan ammeter dan bilangan paku-paku besi yang melekat pada elektromagnet. Hubungkait bacaan ammeter dengan bilangan paku-paku besi yang melekat pada elektromagnet untuk membuat deduksi tentang hubungan antara arus elektrik dengan kekuatan elektromagnet. [5 markah] (b) Diagram 3 shows a relay. A relay is a switch which operates based on the principle of an electromagnet. Rajah 3 menunjukkan satu geganti. Geganti adalah suis yang beroperasi berdasarkan prinsip elektromagnet. Diagram 3 Rajah 3 Explain Terangkan (i) why the core of the relay is soft iron. mengapa teras geganti adalah besi lembut. [1 mark] [1 markah] (ii) how the relay functions as a switch. bagaimana geganti berfungsi sebagai suis. [3 marks] [3 markah] (c) Diagram 4 shows an electric bell. When the switch is on, the bell rings continuosly and produce weak sound. Rajah 4 menunjukkan suatu loceng elektrik. Apabila suis dihidupkan, loceng berdering berterusan dan menghasilkan bunyi yang lemah. Diagram 4 Rajah 4   Using appropriate physics concepts, explain the use of suitable equipments to design an electric bell which can produce louder sound. Your answer should include the following aspects: Menggunakan konsep fizik yang sesuai, terangkan penggunaan peralatan yang sesuai untuk merekabentuk suatu loceng elektrik yang boleh menghasilkan bunyi yang lebih kuat. Jawapan anda hendaklah mengandungi aspek-aspek berikut: – the number of turns of the coil bilangan lilitan gegelung – the size of the gong saiz gong – elasticity of springly steel strip kekenyalan kepingan keluli anjal – the shape of the soft iron core bentuk teras besi lembut – thickness of wire of the coil ketebalan wayar gegelung [10 marks] [10 markah]

JAWAPAN:

10.

(a) (i) A temporary magnet/a conductor which becomes magnet when current flows Magnet sementara/konduktor yang menjadi magnet apabila arus mengalir (ii) – Number of turns in Diagram 1 is equal to the number of turns in Diagram 2    Bilangan lilitan gegelung pada Rajah 1 adalah sama dengan bilangan lilitan gegelung pada Rajah    2 – Reading of ammeter in Diagram 2 bigger    Bacaan ammeter pada Rajah 2 lebih besar – Number of iron nails attached in Diagram 2 is more    Bilangan paku melekat pada Rajah 2 lebih banyak – The number of iron nails attached increases as the reading of ammeter increases.    Bilangan paku-paku melekat bertambah apabila bacaan ammeter bertambah. – The electric current increases, the strength of elecrromagnet increases    Arus elektrik bertambah, kekuatan elektromagnet bertambah (b) (i) – Easy to magnetize and demagnetize    Mudah dimagnet dan dinyahmagnet (ii) – When current flows, soft iron core is magnetized    Apabila arus mengalir, teras besi lembut dimagnetkan – Iron armature is attracted    Angker besi ditarik – The secondary circuit is switched on    Litar sekunder dihidupkan (c) – Increase the number of turns of the coil    Tambahkan bilangan lilitan gegelung – Increase the strength of electromagnet    Menambahkan kekuatan electromagnet – Bigger gong/Gong lebih besar – Increase the vibration    Menambahkan getaran – Higher elasticity of springy steel strip    Kekenyalan tinggi bagi kepingan keluli anjal – Increase the hitting force    Menambahkan daya pukulan – U-shape soft iron core    Teras besi lembut berbentuk U – Increase the strength of electromagnet    Menambah kekuatan elektromagnet – Thick wire    Wayar tebal – Low resistance/Larger current    Rintangan rendah/Arus lebih besar