4 Contoh kuantiti terbitan, dimensi antarabangsa dan formula unit
| Kuantiti terbitan | Formula | Apakah jumlah prinsipal yang terdiri daripada? | Dimensi kuantiti terbitan | Sistem Unit Antarabangsa Kuantiti terbitan |
| Besar | Panjang x lebar | Panjang (2) | [L2] | m2 |
| Isipadu kuboid | Panjang x lebar x tinggi | Panjang (3) | [L3] | m3 |
| Ketumpatan | Jisim / Isipadu | Jisim (1), panjang (3) | [L] / [P]3] = [M][L]-3] | Kg / m3 |
| Kelajuan | Jarak / masa | Panjang (1), masa (1) | [L] / [T] = [L] [T]-1] | m / s |
| Pecutan | Kelajuan / masa | Panjang (1), masa (2) | [L] [T]-1] / [T] = [L] [T-2] | m / s2 |
| Gaya | Jisim x pecutan | Jisim (1), panjang (1), masa (2) | [M][L][T-2] | Kg m/s2 |
| Perniagaan | Daya x sesaran | Jisim (1), panjang (2), masa (2) | [M][L][T-2[L] = [M][L]2[T]-2] | Kg m2/s2 |
Untuk mengetahui bilangan kuantiti asas, terbitkan dahulu formula kuantiti terbitan.
Kuantiti terbitan: Kuasa
Formula Kuasa
P=W/t
Penerangan: P = kuasa, W = kerja, t = masa
Masa ialah kuantiti asas, manakala W ialah kuantiti terbitan, jadi kurangkan kerja selanjutnya sehingga hanya kuantiti asas yang tinggal.
Formula Perniagaan
W = Fs
Penerangan: W = daya, F = daya, s = sesaran
Sesaran ialah kuantiti asas panjang, manakala daya ialah kuantiti terbitan, jadi kurangkan daya selanjutnya sehingga hanya kuantiti asas yang tinggal.
Formula daya
F = ma
Penerangan: F = daya, m = jisim, a = pecutan
Jisim ialah kuantiti asas bagi panjang, manakala pecutan ialah kuantiti terbitan, oleh itu kurangkan pecutan selanjutnya sehingga hanya kuantiti asas yang tinggal.
Formula pecutan
a = v / t
Penerangan: a = pecutan, v = halaju, t = masa
Masa ialah kuantiti asas, manakala laju ialah kuantiti terbitan, jadi kurangkan kelajuan selanjutnya sehingga hanya kuantiti asas yang tinggal.
Formula kelajuan
v = s / t
Penerangan: v = halaju, s = sesaran, t = masa
Sesaran ialah kuantiti asas panjang, masa ialah kuantiti asas.
Formula Kuasa
Susun semula formula kuasa:
Penerangan: m = jisim, s = panjang, t = masa
Jumlah prinsipal
Kuasa terdiri daripada satu kuantiti asas jisim, dua kuantiti asas panjang dan tiga kuantiti asas masa.
Dimensi Kuasa
Berdasarkan formula kuasa yang hanya terdiri daripada kuantiti asas di atas, dimensi kuasa ialah:
[M][L]2] / [T3] = [M][L]2[T]3]
Unit Kuasa Antarabangsa
Berdasarkan formula dan dimensi kuasa di atas, unit kuasa antarabangsa ialah:
Kilogram meter kuasa dua sesaat kuasa dua (kg m2/s3)
Soalan kuantiti terbitan
| Kuantiti terbitan | Formula kuantiti terbitan | Kuantiti terbitan terdiri daripada berapa kuantiti asas? | Dimensi kuantiti terbitan | Sistem unit terbitan antarabangsa |
| Daya | Usaha / masa (W / t) | |||
| Tenaga kinetik | ½ x jisim x kuasa dua halaju (½ mv2) | |||
| Tenaga keupayaan | Jisim x pecutan graviti x ketinggian (mgh) | |||
| momentum | Jisim x halaju (mv) | |||
| nadi | Daya x masa (F t) | |||
| Torsi | Daya x sesaran (F s) | |||
| Daya elektrik | Pemalar graviti x cas 1 x cas 2 / kuasa dua jarak (kqq / r2) | |||
| Cas elektrik | Arus elektrik x masa (I t) | |||
| Momen inersia | Jisim x jejari kuasa dua (mr2) | |||
| Tekanan | Daya / luas (F / A) | |||
| Kalori | Jisim x haba tentu x perubahan suhu (mcT) | |||
| Kekuatan medan elektrik | Daya elektrik / cas elektrik (F / q) |
1. Perhatikan kuantiti berikut!
Berdasarkan jadual di atas, kuantiti terbitan dengan unit yang betul dalam Sistem Antarabangsa ialah…
A. (1), (2), dan (3)
B. (2), (3) dan (4)
C. (2), (4) dan (5)
D. (3), (4) dan (5)
Perbincangan
Kuantiti fizikal terdiri daripada dua, iaitu kuantiti asas dan kuantiti terbitan.
Jumlah prinsipal
Kuantiti asas ialah kuantiti fizikal yang unitnya telah ditentukan terlebih dahulu. 7 kuantiti asas dan unit antarabangsanya ditunjukkan dalam jadual di bawah.
Kuantiti terbitan
Kuantiti terbitan ialah kuantiti fizikal yang unitnya diperoleh daripada kuantiti asas. Selain tujuh kuantiti asas yang dinyatakan di atas, kuantiti fizikal lain juga diperoleh. Kuantiti terbitan dalam soalan di atas ialah isipadu, halaju dan ketumpatan.
jumlah
Formula isipadu (cth. isipadu kuboid) = panjang x lebar x tinggi
Panjang ialah unit asas bagi panjang, lebar ialah unit asas bagi panjang, dan tinggi ialah unit asas bagi panjang. Walaupun mereka menggunakan perkataan yang berbeza, panjang, lebar, dan tinggi diukur menggunakan alat pengukur yang sama, iaitu panjang. Panjang, lebar, dan tinggi juga mempunyai unit antarabangsa yang sama, iaitu meter. Oleh itu, unit antarabangsa bagi isipadu ialah meter x meter x meter = meter padu, disingkatkan sebagai m.3
Kelajuan
Formula laju = sesaran / masa
Sesaran ialah kuantiti asas panjang, dan masa ialah kuantiti asas masa. Unit antarabangsa bagi sesaran ialah meter, dan unit antarabangsa bagi masa ialah saat. Oleh itu, unit antarabangsa bagi sesaran ialah meter/saat, disingkatkan m/s.
Ketumpatan
Formula ketumpatan = jisim / isipadu
Jisim ialah kuantiti asas, dan isipadu ialah kuantiti terbitan. Unit antarabangsa bagi jisim ialah kilogram, dan unit antarabangsa bagi isipadu ialah meter padu. Oleh itu, unit antarabangsa bagi ketumpatan ialah kilogram/meter padu, disingkatkan kg/m3.3.
Jawapan yang betul ialah C.
2. Lihat jadual berikut!
Berdasarkan jadual, nombor yang termasuk dalam kumpulan kuantiti terbitan dengan unit dalam Sistem Antarabangsa (SI) ialah...
A. (1), (2), dan (3)
B. (1), (3), dan (5)
C. (2), (4), dan (5)
D. (3), (4), dan (5)
Perbincangan
Kuantiti asas merangkumi (1) jisim dan (3) panjang. Kuantiti terbitan merangkumi (2) ketumpatan, (4) luas, (5) voltan elektrik.
Ketumpatan
Unit ketumpatan ialah kilogram/meter padu, disingkatkan kg/m3Lihat penjelasan dalam perbincangan soalan nombor 1.
Besar
Formula luas (cth. luas segi empat sama) = panjang x lebar.
Panjang ialah unit asas panjang dan lebar ialah unit asas panjang. Unit antarabangsa untuk panjang ialah meter dan unit antarabangsa untuk lebar ialah meter. Oleh itu, unit antarabangsa untuk luas ialah meter x meter = meter kuasa dua, disingkatkan m.2.
Voltan elektrik
Unit antarabangsa bagi voltan elektrik atau beza keupayaan elektrik ialah Joule / Coulomb. Nama lain bagi unit antarabangsa bagi voltan elektrik ialah Volt.
Jawapan yang betul ialah C.
3. Jadual berikut mengandungi beberapa kuantiti dan unitnya.
Kumpulan kuantiti terbitan dengan unitnya dalam Sistem Antarabangsa yang betul ditunjukkan oleh nombor...
A. (1), (2), dan (3)
B. (1), (3), dan (4)
C. (2), (3), dan (5)
D. (3), (4), dan (5)
Perbincangan
Kuantiti asas dalam jadual ialah (5) Keamatan cahaya. Kuantiti terbitan dalam jadual ialah (1) isipadu, (2) ketumpatan, (3) daya, dan (4) kelajuan.
jumlah
Unit isipadu antarabangsa ialah meter padu, disingkatkan m3Lihat penjelasan dalam perbincangan soalan nombor 1.
Ketumpatan
Unit ketumpatan antarabangsa ialah kilogram/meter padu, disingkatkan kg/m3Gram/cm3 bukanlah unit antarabangsa. Lihat penjelasan dalam perbincangan soalan nombor 1.
Gaya
Formula untuk daya = jisim x pecutan. Jisim ialah kuantiti asas, dan pecutan ialah kuantiti terbitan. Unit antarabangsa jisim ialah kilogram, disingkat kg, dan unit antarabangsa pecutan ialah meter/saat kuasa dua, disingkat m/s.2Jadi unit daya antarabangsa ialah kilogram meter / saat kuasa dua, disingkatkan kg m/s2Unit ini diberi nama khas Newton, sempena nama ahli fizik Isaac Newton.
Kelajuan
Unit antarabangsa bagi kelajuan ialah meter/saat, disingkatkan m/s. Lihat penjelasan dalam perbincangan soalan nombor 1.
Jawapan yang betul ialah B.
4. Berdasarkan analisis dimensi, kuantiti fizik di bawah yang mempunyai dimensi yang sama ialah…
- usaha dan kuasa
- kuasa dan tekanan
- daya dan momentum
- kerja dan haba
Perbincangan
Adalah diketahui bahawa:
Dimensi Panjang Dimensi = Lebar Dimensi = Sesaran Dimensi = L
Dimensi Masa = T
Dimensi Jisim = M
Jawapan:
Dimensi Luas = Dimensi Panjang x Dimensi Lebar = [P][P] = [P]2
Dimensi Laju = Dimensi Sesaran / Dimensi Masa = [L] / [T] = [L][T]-1
Dimensi Pecutan = Dimensi Halaju / Dimensi Masa = [L][T]-1 / [T] = [L][T]-1[T]-1 = [L][T]-2
Dimensi Daya = Dimensi Jisim x Dimensi Pecutan = [M][L][T]-2
Dimensi Kerja = Dimensi Daya x Dimensi Sesaran = [M][L][T]-2 [L] = [M][L]2[T]-2
Dimensi Kuasa = Dimensi Usaha / Dimensi Masa = [M][L]2[T]-2 / [T] = [M][L]2[T]-2[T]-1 = [M][L]2[T]-3
Dimensi Tekanan = Dimensi Daya / Dimensi Luas = [M][L][T]-2 / [L]2 = [M][P][T]-2 [L]-2 = [M] [L]-1[T]-2
Dimensi Momentum = Dimensi Jisim x Dimensi Halaju = [M][L][T]-1
Dimensi Haba = Dimensi Tenaga = Dimensi Kerja = [M][L]2[T]-2
Jawapan yang betul ialah D.
Catatan:
Haba ialah tenaga yang dipindahkan disebabkan oleh perbezaan suhu.
Kerja ialah proses pemindahan tenaga melalui pergerakan objek.
Jadi dimensi haba = dimensi tenaga = dimensi kerja.
