ITEM_MIRIP PISA_A10

Topik : Mesin Ringkas

Konstruk : Aplikasi dan Penaakulan

Konteks : 10.1 – Menganalisa Tuas

Aras kesukaran : Sederhana

Manjanik (Trebuchet) merupakan mesin pengepung Zaman Pertengahan, senjata yang digunakan bagi meruntuhkan dinding batu atau melontar peluru melepasinya. Manjanik dipercayai telah dicipta di China antara abad ke-5 dan ke-3 SM. Manjanik timbal berat (counterweight trebuchet) terhasil dari manjanik seretan Cina yang lebih ringkas.

Peralatan ini tiba di Eropah sekitar 500 M. Ia mampu melontar peluru seberat tiga ratus paun pada kelajuan menakjubkan ke kubu musuh, dengan pantas memusnahkan tembok dan pertahanan. Kadang kala ia digunakan bagi melontar mayat dan bangkai haiwan yang berpenyakit termasuk wabak hitam melepasi dinding istana kota, dalam usaha menjangkiti mereka yang bertahan. Manjanik jauh lebih tepat berbanding tarbil Zaman Pertengahan yang lain.

Manjanik merupakan contoh disiplin bagi asas kejuruteraan mekanikal dalam jentera di mana konsep beban dan daya digunakan untuk membantu operasi ketenteraan. Ukuran panjang sesuatu objek, berat dan kekuatan bahan pembuatan adalah asas kepada pembinaan manjanik.

Antara kelebihan manjanik ialah, tempoh masa untuk beroperasi adalah pendek, sasaran tepat dihasilkan daripada kayu dan menjimatkan.

Sumber: http://ms.wikipedia.org/wiki/Manjanik 1

Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT Sains) 2013

ITEM_MIRIP PISA_A10

1. Apakah jenis kelas tuas bagi manjanik?

_________________________________________________________________________________

(1 markah

2. Jika jarak antara daya dan fulkrum dipendekkan, apakah yang berlaku kepada daya untuk membaling beban?

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

(1 markah)

3. Tuas berada di sekeliling kita. Senaraikan dua contoh tuas yang digunakan setiap hari.

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

(2 markah)

4. Bandingkan jika mengangkat beban menggunakan tuas dengan mengangkat beban secara langsung tanpa menggunakan tuas. Berikan alasan anda.

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

(2 markah)

5. Berdasar jawapan anda dalam Soalan 1, jawab soalan berikut.

Manjanik mempunyai suatu beban seberat 5000 N dan 1500 N daya. Jarak antara beban dengan fulkrum ialah 4 meter.

Lakar dan labelkan sistem tuas di atas dalam ruang di bawah.

(2 markah)

Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT Sains) 2013

ITEM_MIRIP PISA_A10

6. Mengapakah kecekapan mesin tidak mencapai 100%?

_________________________________________________________________________________

(1 markah)

7. Bagaimanakah penggunaan satah condong boleh memudahkan kita mengalihkan beban?

_________________________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________

(1 markah)

Skema Jawapan:

Soalan Skema jawapan Markah1 Tuas kelas pertama 1 markah2 Daya akan bertambah 1 markah 3 Mencabut paku menggunakan tukul,

kereta sorong mengangkat beban

lain-lain yang betul

1 markah untuk satu contohMaksima 2 markah

4 Mengangkat beban dengan menggunakan tuas lebih mudah berbanding dengan mengangkatnya secara langsung. Ini adalah kerana daya yang diperlukan untuk melakukan kerja yang sama berkurang akibat nisbah jarak daya dengan fulkrum diubah

1 markah diberi bagi pernyataan yang betul.

1 markah diberi untuk penerangan yang betul

(Maksima: 2 markah)

5 1 markah diberi bagi setiap langkah yang betul

(Maksima: 2 markah)

6 Sebahagian daripada tenaga kinetic ditukarkan kepada tenaga haba yang disebabkan oleh geseran

1 markah

7 Daya ke atas beban dikurangkan 1 markah

Kemahiran Berfikir Aras Tinggi (KBAT Sains) 2013

Beban 4 meter Daya

5000 N Fulkrum 1500 N