Termometer

Terdapat pelbagai jenis termometer. Termometer (thermometer) yang paling biasa digunakan dalam kehidupan seharian kita adalah termometer cecair-dalam-kaca, termometer digital dan termometer gelungan.

Pemilihan termometer yang digunakan adalah bergantung kepada:

• Julat suhu yang hendak diukur.
• Kejituan yang dikehendaki, dan
• Keadaan fizikal bagi bahan yang hendak diukur.

Sebarang sifat fizik yang berubah dengan suhu boleh digunakan sebagai asas untuk membina termometer. Contoh-contoh sifat fizik yang boleh digunakan ialah:

• Pengembangan cecair dengan jisim tetap.
• Rintangan elektrik dawai platinum.
• Daya gerak elektrik termogandingan.
• Pengembangan jalur dwilogam.
• Tekanan gas pada isipadu tetap.

Termometer digital (digital thermometer) menggunakan perintang terma atau termistor sebagai penderia suhu. Termistor mengubah rintangannya dengan perubahan suhu. Litar elektronik di dalam termometer mengukur rintangan dan menukarkannya kepada suhu yang kemudiannya tertera sebagai bacaan suhu pada termometer.

Termometer digital.

Termometer gelungan (coil thermometer) menggunakan pengembangan jalur dwilogam untuk mengukur suhu. Jalur dwilogam (bimetallic strip) terdiri daripada dua jalur logam seperti kuprum dan besi yang dicantumkan dengan rivet. Apabila dipanaskan, kuprum akan lebih mengembang daripada besi. Ini menyebabkan jalur dwilogam itu melengkung dan jumlah lengkungan itu adalah petunjuk bagi suhu.

Jalur dwilogam.

Termometer gelungan.

Suhu yang sangat tinggi boleh disukat dengan termometer termogandingan (thermocouple thermometer). Termometer termogandingan terdiri daripada dua jenis dawai yang berlainan seperti kuprum dan besi yang disambungkan untuk membentuk dua cabang. Jika cabang-cabang itu berada pada suhu yang berlainan, d.g.e. dihasilkan menyebabkan satu arus yang kecil mengalir melalui dawai-dawai itu. Magnitud arus yang dihasilkan adalah petunjuk suhu bagi cabang yang panas. Termometer termogandingan boleh menyukat suhu dari –200 °C hingga 1 700 °C. Oleh itu, termometer termogandingan sesuai untuk mengukur suhu dalam relau.

Termometer termogandingan.

Aplikasi Tekanan Dalam Kehidupan Harian

Tekanan yang tinggi dan tekanan yang rendah boleh digunakan dalam pelbagai situasi.

Magnitud tekanan yang dikenakan ke atas sesuatu permukaan boleh ditingkatkan dengan

• menggunakan daya yang lebih besar, atau
• mengurangkan luas permukaan sentuhan.

Sebaliknya, magnitud tekanan boleh dikurangkan dengan menggunakan daya yang lebih kecil atau meningkatkan luas permukaan sentuhan.

Aplikasi Tekanan Tinggi

Sebilah pisau yang tajam boleh digunakan untuk memotong sesuatu objek dengan mudah. Ini adalah kerana daya yang kecil dikenakan ke atas luas yang sangat kecil pada mata pisau boleh menghasilkan tekanan yang tinggi untuk memotong objek.

Begitu juga dengan gergaji, pahat dan pengetam yang mempunyai mata pisau yang tajam untuk menghasilkan tekanan yang tinggi untuk memotong. Paku, peniti dan jarum juga mempunyai hujung yang tajam untuk menghasilkan tekanan yang tinggi untuk menembusi sesuatu objek dengan mudah.

Kasut larian berpaku boleh memberi cengkaman yang lebih baik pada ahli sukan di trek kerana kasut-kasut ini mempunyai paku yang menghasilkan tekanan tinggi untuk mencucuk trek itu.

Kasut peluncur ais direka untuk mempunyai luas bersentuhan yang kecil di antara kasut luncur dan ais. Semasa menggelongsor, berat peluncur mengenakan tekanan yang tinggi ke atas ais untuk meleburkan ais, dengan demikian, dia dapat meluncur dengan mudah di atas satu lapisan air yang nipis.

Aplikasi Tekanan Rendah

Jentolak selalunya bergerak dengan roda berantai yang bermata tajam di antara permukaan kawasan besar untuk mengurangkan tekanan yang dikenakan pada tanah. Dengan itu, rantai tersebut boleh mengelakkan jentolak daripada terbenam ke dalam tanah lembut.

Lori dan bas yang berat mempunyai lebih daripada empat buah roda yang besar untuk mengurangkan tekanan pada tayar. Ini boleh mengelakkan tayar daripada pecah atau terbenam ke dalam tanah lembut akibat daripada tekanan yang berlebihan yang bertindak ke atasnya.

Papan luncur direka dengan mempunyai luas permukaan tapak yang besar untuk mengurangkan tekanan yang dikenakan ke atas salji. Ini membolehkan peluncur bergerak dengan mudah dan mengelok daripada tenggelam dalam salji.

Bangunan yang tinggi biasanya dibina di atas suatu permukaan tapak yang luas untuk mengurangkan tekanan dan mengelakkan bangunan daripada tenggelam ke dalam tanah.

Contoh 1

Seorang penjual buah-buahan menggunakan sebilah pisau dengan mata yang tajam dan luas keratan rentas 0.5 cm2 untuk memotong sebiji tembikai.

a) Jika daya yang dikenakan oleh tangan penjual itu ialah 18 N, berapakah tekanan yang dihasilkan oleh pisau ke atas tembikai?

b) Kemudian penjual itu menggunakan pisau yang sama untuk memotong buah betik dengan mengenakan tekanan sebanyak 2 x 105 Pa. Hitungkan nilai daya yang digunakan untuk memotong betik tersebut.

Penyelesaian:

Contoh 2

Sebuah bongkah kaca berjisim 420 g dan ketinggiannya adalah 7 cm ditunjukkan pada rajah di atas. Bongkah kaca itu diletakkan di atas permukaan yang berbeza bersentuh dengan meja. Hitungkan,

a) Tekanan maksimum yang boleh dikenakan ke atas permukaan meja itu.

b) Tekanan minimum yang boleh dikenakan ke atas permukaan meja itu.

Penyelesaian:

Pecutan

Suatu objek dikatakan sedang memecut apabila halaju objek itu berubah terhadap masa.

Pecutan (acceleration) ditakrifkan sebagai kadar perubahan halaju terhadap masa.

Jika u mewakili halaju awal, v mewakili halaju akhir, dan t mewakili masa untuk perubahan, maka pecutan a ditunjukkan oleh

Pecutan suatu objek diukur dalam unit meter per saat per saat (m s^–2). Pecutan juga boleh diukur dalam sentimeter per saat per saat (cm s^–2).

Suatu objek dikatakan mempunyai pecutan positif jika halaju objek itu bertambah dan dikatakan mempunyai pecutan negatif jika halaju objek itu berkurangan.

Pecutan negatif disebut sebagai nyahpecutan (deceleration).

Suatu objek dikatakan bergerak dengan pecutan seragam jika kadar perubahan halaju objek itu terhadap masa adalah tetap.

Suatu objek dikatakan bergerak dengan pecutan sifar jika objek itu bergerak dengan halaju yang seragam.

Contoh 1

Sebuah kereta menambah halajunya dari 72 km j^–1 ke 108 km j^–1 dalam masa 5 s. Berapakah pecutan kereta itu?

Penyelesaian:

Contoh 2

Suatu objek bergerak dari keadaan pegun dengan pecutan 2 m s^–2. Berapakah halaju objek itu selepas 30 s?

Penyelesaian:

Contoh 3

Sebuah kereta bergerak pada halaju seragam 30 m s^–1, mengambil masa 6 s untuk berhenti selepas breknya ditekan. Berapakah nyahpecutannya?

Penyelesaian: