Gerakan Kenderaaan di Darat

Kenderaan di darat boleh dibahagikan kepada kenderaan berenjin dan kenderaan tidak berenjin.

Kenderaan berenjin menggunakan enjin haba (internal combustion enjin) seperti enjin petrol dan enjin diesel. Contohnya termasuk kereta, lori, bas dan keretapi.

Kenderaan tidak berenjin menggunakan tenaga manusia atau haiwan seperti kuda dan lembu untuk menggerakkannya. Contohnya termasuk basikal, beca, kereta lembu dan sebagainya.

Semua kenderaan di darat ini menggunakan roda untuk bergerak.

Struktur dan operasi kenderaan tidak berenjin

Basikal digerakkan menggunakan tenaga manusia.

Roda basikala digerakkan oleh satu sistem yang terdiri daripada injak, gegancu, rantai besi dan hab.

Struktur sebuah basikal.

• Injak (pedal) yang dikayuh dipasang pada gegancu.
• Gegancu (gear rings) ialah roda gear besar bergerigi yang dihubungkan kepada hab dengan rantai besi (iron chain).
• Hab (small gear ring / sprocket) ialah roda gear kecil bergerigi yang dipasang pada roda belakang.

Apabila injak dikayuh, gegancu roda bergerigi atau gear injak akan diputarkan.

Hab roda belakang diputarkan oleh rantai besi yang menghubungkannya kepada gegancu. Roda belakang turut berputar untuk menggerakkan basikal ke hadapan.

Hab akan berputar lebih cepat daripada gegancu kerana bilangan gerigi pada gegancu adalah lebih banyak berbanding dengan hab roda.

Sistem yang menggerakkan roda basikal.

Gerakan basikal boleh dihentikan dengan menekan brek yang dipasang pada kedua-dua roda.

Keseimbangan Alam

Setiap organisma hidup di dalam ekosistem tersendiri dan wujud dalam kesimbangan dalam alam sekitar.

Sekiranya persekitaran berubah, organisma yang tidak dapat menyesuaikan diri akan mati.

Habitat ialah tempat tinggal sesuatu hidupan, contohnya ikan dalam air laut, cacing dalam tanah danrusa dalam hutan.

Ekosistem (ecosystem) ialah suatu sistem yang dinamik, tersendiri daripada hidupan yang saling berinteraksi antara satu sama lain dan dengan persekitarannya yang bukan hidup.

Keseimbangan alam (balance of nature) ialah keadaan di mana interaksi antara organisma dengan organisma lain atau antara organisma dan dengan alam sekitar dapat mengekalkan sumber keperluan hidup pada tahap yang optimum dan stabil.

Banyak aktiviti manusia menjejaskan alam sekitar. Ini bukan sahaja memudaratkan hidupan lain, tetapi juga manusia itu sendiri.

Kepentingan mengambil pemakanan yang baik dan mengamalkan tabiat pemakanan yang seimbang

Manusia dan haiwan tidak boleh membina makanan mereka sendiri. Oleh itu, manusia dan haiwan memerlukan makanan daripada sumber yang sedia ada.

Tumbuhan (plants) merupakan sumber makanan utama bagi manusia dan haiwan.

Sesetengah haiwan seperti ayam, ikan, lembu dan kambing merupakan makanan bagi manusia dan haiwan.

Nutrisi (nutrition) yang seimbang adalah penting untuk menjamin kesihatan badan.

Tujuh kelas pemakanan yang diperlukan dalam nutrisi ialah:

1. Protein
2. Karbohidrat (carbohydrate)
3. Lemak (fat)
4. Vitamin
5. Garam mineral (mineral salts)
6. Pelawas (roughage)
7. Air (water)

Organisma memerlukan nutrisi yang seimbang untuk:

• Pertumbuhan (growth) dan pembiakan (reproduction).
• Membekalkan tenaga untuk aktiviti fizikal.
• Mengekalkan kesihatan.
• Menggantikan atau membaiki sel dan tisu yang rosak.

Nilai kalori dalam kelas pemakanan

Tenaga (energy) yang diperolehi daripada pengoksidaan (oxidation) makanan digunakan untuk melakukan semua aktiviti fizikal, proses fisiologi dan mental.

Tenaga dalam makanan diukur dalam unit kalori (cal) atau kilokalori (kcal).

Nilai kalori (calorific value) ditakrifkan sebagai kuantiti tenaga haba yang dibebaskan apabila satu gram makanan dibakar dengan lengkap.

Unit lain yang boleh digunakan untuk mengukur tenaga ialah joule (J).

Oleh kerana unit kalori atau joule adalah terlalu kecil, unit kilokalori (kcal) dan kilojoule (kJ) kebiasaannya digunakan.

1000 kalori (cal) = 1 kilokalori (kcal)

1000 joule (J) = 1 kilojoule (kJ)

1 kalori = 4.2 joule

1 kilokalori = 4.2 kilojoule

Satu kalori ialah jumlah tenaga haba yang diperlukan untuk menaikkan suhu satu gram air sebanyak 1ºC.

Semua kelas makanan membekalkan tenaga kecuali garam mineral dan vitamin.

Nilai kalori makanan boleh ditentukan dengan kalorimeter bom (bomb calorimeter). Alat ini digunakan untuk menyukat kandungan tenaga dalam sesuatu makanan.

Kalorimeter bom.

Tiga kelas makanan utama, iaitu karbohidrat, protein dan lemak merupakan sumber tenaga utama dengan nilai kalori yang berbeza.

Kelas makanan (1 gram)	Nilai kalori (kJ)
Karbohidrat	16.7
Protein	16.7
Lemak	37.6

Nilai kalori kelas makanan.

Karbohidrat dan protein juga mempunyai nilai kalori yang hampir sama tetapi nilai kalori lemak adalah hampir dua kali ganda nilai kalori karbohidrat.

Pengambilan lemak secara berlebihan tidak digalakkan walaupun mempunyai nilai kalori yang paling tinggi kerana lemak boleh mengakibatkan penyakit jantung dan kegendutan (corpulence).

Nilai kalori bagi sesuatu makanan bergantung kepada tiga kelas makanan utama tersebut.

Contoh pengiraan kalori bagi 100 gram nasi adalah seperti jadual di bawah.

Contoh 100 g makanan	Kelas makanan	Jisim (g)	Jumlah nilai kalori dalam setiap kelas makanan (kJ)	Jumlah nilai kalori dalam makanan (kJ)
Nasi	Karbohidrat	76	76 x 16.7 = 1269.2	1.269.2 + 133.6 +75.2 = 1478
	Protein	8	8 x 16.7 = 133.6
	Lemak	2	2 x 37.6 = 75.2

Nilai kalori 1 gram makanan (kacang tanah) boleh dikira seperti berikut (dimana sebanyak 4.2 joule tenaga diperlukan untuk meningkatkan suhu 1 gram air sebanyak 1ºC:

Pengetahuan tentang nila kalori pelbagai jenis makanan membolehkan kita merancang gizi (nutrition) makanan harian.

1. Ini dapat memastikan badan kita mendapat tenaga yang mencukupi untuk menjalankan aktiviti harian dan mengelakkan masalah kegendutan yang diakibatkan oleh pengambilan makanan yang berlebihan.
   
   
2. Kita dapat membentuk satu gizi yang seimbang dan mengekalkan kesihatan badan.

Jadual di bawah menunjukkan nilai kalori bagi beberapa jenis makanan:

Jenis makanan	Nilai kalori per 100 g (kJ)
Betik	164
Capati	300
Daging ayam	590
Daging kambing	630
Daging lembu	1010
Gula pasir	1625
Ikan bilis	937
Ikan kembung	433
Jagung	1493
Jambu batu	290
Kacang soya	1407
Kacang tanah	2293
Keju	1708
Keledek	491
Marjerin	2980
Mentega	3007
Mee goreng	807
Nenas	197
Nasi	1562
Oren	205
Pisang	357
Roti putih	1134
Susu lembu	273
Telur	685
Taufu	440
Tomato	52
Ubi kentang	344
Udang	380

Teori Kinetik Jirim

Jirim (matter) ialah sesuatu bahan yang mempunyai jisim (mass) dan memenuhi ruang (occupies space). Contohnya air, gas oksigen, kerusi, pokok, ayam, bakteria dan sebagainya.

Teori kinetik jirim (the kinetic theory of matter) digunakan untuk menerangkan sifat-sifat jirim dan perubahan keadaan jirim.

Menurut teori kinetik jirim:

1. Jirim terdiri daripada zarah-zarah yang sangat seni dan diskrit (tiny particles).
2. Zarah-zarah dalam jirim sentiasa bergerak secara rawak atau bergetar setempat.
3. Kenaikan suhu pada jirim menyebabkan zarah-zarah memperoleh lebih banyak tenaga kinetik dan bergerak lebih laju.

Teori kinetik jirim dapat dijelaskan melalui fenomena resapan dan gerakan Brown.

Resapan dalam gas

Resapan (diffusion) ialah pergerakan zarah-zarah jirim dari kawasan yang berkepekatan tinggi ke kawasan yang berkepekatan rendah sehingga kedua-dua kawasan mencapai kepekatan yang sama.

Resapan boleh berlaku dalam gas, cecair dan pepejal tanpa menggunakan tenaga luar.

Kadar resapan dalam gas adalah paling cepat berbanding dengan cecair dan pepejal kerana zarah-zarah gas mempunyai tenaga kinetik yang paling tinggi (gerakan paling pantas) dan ruang di antara zarah yang paling besar.

Rajah 1(a) menunjukkan dua buah balang gas yang masing-masing berisi udara dan gas nitrogen dioksida. Gas nitrogen dioksida berwarna perang dan lebih berat daripada udara. Apabila kadbod yang mengasingkan kedua-dua gas dialih, resapan yang berlaku menyebabkan udara bercampur dengan gas nitrogen dioksida secara sekata. Kedua-dua balang gas kelihatan berwarna perang (Rajah 1(b)).

Rajah 1: Resapan gas nitrogen dioksida dalam udara.

Rajah 2: Resapan wap ammonia dan wap hidrogen klorida.

Rajah 2 menunjukkan kapas yang dibasahi oleh cecair ammonia di satu hujung tiub pembakaran dan kapas yang dibasahi oleh asid hidroklorik pekat di hujung yang satu lagi.

1. Wasap putih kelihatan terbentuk dalam balang gas berhampiran hujung tiub yang mengandungi kapas yang dibasahi oleh asid hidroklorik pekat.
2. Gas ammonia dan gas hidrogen klorida dibebaskan oleh kapas di hujung bertentangan.
3. Zarah kedua-dua bahan bergerak secara rawak dan laju. Resapan berlaku apabila kedua-dua zarah memasuki ruang antara udara.
4. Zarah ammonia yang lebih ringan meresap dengan lebih cepat dalam udara berbanding dengan zarah hidrogen klorida.
5. Oleh itu, wasap putih terbentuk pada hujung berdekatan dengan asid hidroklorik apabila kedua-dua gas itu berpadu. Sebatian yang terbentuk ialah ammonium klorida.

Kadar resapan gas bertambah apabila suhu meningkat.

Gerakan Brown

Satu sampel asap yang diperiksa menerusi mikroskop berkuasa tinggi menunjukkan zarah-zarah asap bergerak secara rawak dalam lintasan bercorak zig-zag.

Kesan ini dikenali sebagai gerakan Brown (Brownian motion) sempena nama seorang saintis yang menemuinya pada tahun 1785, iaitu Robert Brown. Beliau memerhatikan pergerakan butir debunga di atas permukaan air yang mengikuti corak rawak.

Teori kinetik jirim menerangkan gerakan Brown seperti berikut:

1. Udara terdiri daripada zarah-zarah seni yang tidak dapat dilihat melalui mikroskop.
2. Zarah-zarah udara yang bergerak secara rawak dan cepat ini menghentam zarah-zarah asap yang bersaiz lebih besar dan mengakibatkan zarah-zarah asap itu bergerak ke sana dan ke sini (pergerakan rawak).

Gerakan Brown boleh berlaku dalam semua jenis gas dan cecair.

Gerakan Brown

Jenis Pembahagian Sel

Setiap sel hidup boleh membahagi. Tujuan sel membahagi adalah untuk:

• Menggantikan sel lama yang sudah tua, rosak atau mati.
• Menambah bilangan sel bagi membolehkan pertumbuhan organisma.
• Menurunkan bahan baka daripada sel induk kepada sel baru melalui pembiakan (reproduction).

Semasa pembahagian sel (cell division), bukan sahaja sitoplasma membahagi, nukleus sel juga akan membahagi supaya sel baru dilengkapi dengan bahan baka induk.

Dalam erti kata lain, sel rambut manusia tetap akan membahagi untuk menghasilkan sel rambut manusia, dan sel kaki ayam akan menghasilkan sel kaki ayam.

Terdapat dua (02) jenis pembahagian sel, iaitu:

1. Mitosis.
2. Meiosis.

Gen dan Kromosom

Gen merupakan unit keturunan asas (units of inheritance) yang membawa maklumat keturunan daripada satu generasi ke generasi yang berikut.

Setiap jenis gen mengawal perkembangan ciri-ciri tertentu. Contohnya, terdapat gen yang mengawal warna rambut, ketinggian, rupa bentuk daun dan tekstur kulit.

Separuh daripada bilangan gen ini berasal daripada ibu dan separuh lagi daripada bapa. Gen bertanggung-jawab membawa maklumat baka tentang pewarisan ciri-ciri ibu bapa kepada anak.

Gen (genes) adalah terlalu halus untuk dicerap dibawah  mikroskop.

Setiap populasi organisma mempunyai bilangan dan jenis gen tersendiri. Ini menyebabkan kandungan biokimia, rupa bentuk fizikal dan ciri-ciri yang berbeza daripada organism lain.

Gen disusun mengikut urutan tertentu di sepanjang kromosom. Setiap gen menduduki tempat tertentu yang disebut lokus (locus) dalam kromosom.

Kromosom (chromosomes) merupakan struktur bebenang halus dan panjang di dalam nukleus sel.

Kromosom dibina daripada molekul asid nukleik yang dinamakan asid deoksiribonukleik / DNA (deoxyribonucleic acids) dan protein.

Dalam keadaan normal, kromosom dalam nukleus tidak ketara dan hanya dapat dicerap semasa sel melakukan pembahagian. Kromosom hanya jelas kelihatan di bawah mikroskop cahaya berkuasa tinggi semasa pembahagian sel.

Apabila sel membahagi, kromosom mengalami penduaan (duplication). Kromosom akan mengecut dan kelihatan tebal serta pendek. Setiap kromosom ini mempunyai dua kromatid (chromatids) yang terikat ditengahnya oleh sentromer (centomere).

Kedua-dua kromatid ini adalah seiras dari segi bentuk dan kandungan bahan baka.

Struktur kromosom.

Setiap organisma mempunyai bilangan kromosom tertentu. Contohnya, manusia mempunyai 46 kromosom.

Jadual di bawah menunjukkan bilangan kromosom (atau nombor kromosom) yang terkandung dalam sel soma organisma lain.

Organisma	Bilangan kromosom dalam sel soma
Paku pakis	480
Ikan gurameh	100
Kucing	38
Kuda	30
Katak	26
Jagung	20
Tomato	12
Kacang pea	7

Terdapat dua jenis kromosom, iaitu autosom dan kromosom seks dalam manusia dan haiwan peringkat tinggi.

Autosom mengawal semua ciri soma seperti jenis kumpulan darah, berat badan, saiz buah-buahan dan warna kulit.

Kromosom seks pula mengawal jenis jantina. Contohnya, dalam manusia terdapat 46 kromosom, 44 daripadanya ialah autosom manakala yang dua lagi adalah kromosom seks, iaitu kromosom XY dalam lelaki dan kromosom XX dalam wanita.

Pembahagian Sel

Semua hidupan multisel di muka Bumi bermula daripada satu sel yang akan menjalankan pembahagian (division) berulang kali untuk menghasilkan berjuta-juta sel bagi pembentukan satu organisma.

Sel merupakan unit binaan asas bagi semua organisma hidup.

Pembahagian sel (cell division) di dalam badan sesuatu organism ialah satu proses yang berterusan (continuous process) sepanjang hayat organisma tersebut.

Pembahagian sel adalah penting untuk menambahkan bilangan sel semasa pertumbuhan (growth) organisma dan penghasilan gamet yang terlibat dalam pembiakan seks (sexual reproduction).

Nukleus ialah struktur yang mengawal semua aktiviti sel dan terlibat dalam penentuan keturunan.

Kromosom (bahan baka) setiap sel terdapat di dalam nukleus sel. Semua aktiviti nukleus (nucleus) yang berkait dengan keturunan melibatkan gen yang terletak pada kromosom (chromosome).

Oleh itu, nukleus berperanan dalam mengawal pembahagian sel.

Minda

Salah satu keistimewaan anugerah Tuhan kepada manusia adalah minda.

Minda (mind) boleh ditakrifkan sebagai keupayaan kognitif (cognitive abilities) seperti kebolehan untuk berfikir dan menaakul. Menaakul ialah kebolehan seseorang membuat pertimbangan/keputusan dalam keadaan tertentu.

Minda juga merupakan pusat kawalan (control center) bagi emosi seperti kerisauan, kemarahan, ketakutan dan kesedihan.

Minda berhubung rapat dengan perkembangan kesihatan mental secara langsung dan kesihatan fizikal secara tidak langsung.

Kesihatan rohani yang baik boleh meyebabkan minda yang baik.

Minda juga mempunyai hubungan rapat dengan otak. Tanpa otak, minda tidak akan wujud.

Otak (brain) hanya sekadar memproses, menganalisis dan menyimpan maklumat. Sebaliknya, bagaimana kita memilih maklumat yang ada pada otak, cara reaksi kita, perasaan dan fikiran kita tentang maklumat itu, merupakan fungsi minda.

Faktor-faktor yang mempengaruhi minda termasuklah:

• Kesihatan fizikal.
• Kesihatan mental.
• Kesihatan emosi.
• Kesihatan rohani.
• Aktiviti sosial.
• Jenis reaksi dan hobi.
• Makanan.
• Jenis pekerjaan.
• Keluarga.

Tindakan Terkawal dan Tindakan Luar Kawal

Gerak balas manusia terhadap sesuatu rangsangan dikategorikan kepada dua jenis, iaitu:

1. Tindakan terkawal (voluntary actions).
2. Tindakan luar kawal (involuntary actions).

Tidakan terkawal ialah tindakan yang dikawal oleh otak. Tindakan ini berlaku dalam keadaan sedar dan boleh dilaksanakan mengikut kehendak atau keinginan individu. Contohnya, bertutur, berlari, ketawa, membaca dan menari.

Tindakan luar kawal ialah tindakan yang tidak dikawal dan dilakukan tanpa disedari. Contohnya, peristalsis (perjalanan tinja di dalam usus), pencernaan, denyutan jantung dan kadar pernafasan normal.

Tindakan luar kawal dikoordinasikan (coordinated) oleh medula oblongata dan sistem saraf autonomi (autonomic nervous system). Sistem saraf autonomi menyambungkan saraf tunjang kepada organ-organ dalam badan.

Tindakan luar kawal tidak boleh dimulakan atau dihentikan mengikut kehendak kita.

Terdapat sesetengah tindakan luar kawal pada peringkat awal kehidupan manusia yang menjadi tindakan terkawal apabila dewasa, contohnya penyahtinjaan.

Pernafasan pada asasnya ialah tindakan luar kawal, tetapi boleh menjadi tindakan terkawal apabila kadar pernafasan berubah menjadi lebih cepat.

Otak Manusia

Struktur Otak Manusia

Otak manusia (human brain) merupakan sebahagian daripada system saraf pusat dan terletak di rongga kranium (cranial cavity).

Otak manusia terdiri daripada berjuta-juta sel saraf, mempunyai berat kira-kira 1.4 - 1.5 kg, dan merupakan otak yang paling rencam dalam alam haiwan (animal kingdom).

Otak manusia mempunyai bahagian luar yang berwarna kelabu, dan bahagian dalam yang berwarna putih.

Bahagian kelabu terdiri daripada badan sel neuron (neurone), juga dikenali sebagai jirim kelabu, manakala bahagian putih terdiri daripada gentian saraf atau dikenali sebagai jirim putih.

Bahagian utama otak manusia.

Terdapat tiga (03) bahagian utama dalam otak manusia, iaitu:

1. Serebrum (cerebrum)
2. Serebelum (cerebellum)
3. Medula oblongata (medulla oblongata)

Bahagian otak dan fungsinya.

Bahagian otak	Fungsi
Serebrum	Mengawal semua tindakan terkawal. Mengawal segala aktiviti kecerdasan, pembelajaran, pemikiran dan ingatan. Menerima dan mentafsir utusan dari deria penglihatan, pendengaran, sentuhan, bau dan rasa.
Serebelum	Mengawal keseimbangan badan. Menyelaraskan segala aktiviti yang terlibat dalam pergerakan.
Medula oblongata	Mengawal semua tindakan luar kawal seperti pernafasan, denyutan jantung dan peristalsis (peristaltic). Menyelaraskan tindakan reflex seperti muntah, batuk, bersin dan rembesan air liur.

Keratan tegak otak manusia.

Serebrum

Serebrum merupakan bahagian yang terbesar merangkumi lebih kurang 80% daripada jumlah jisim otak dan terletak di otak hadapan.

Kawasan fungsi serebrum otak manusia.

Serebrum boleh dibahagikan kepada dua (02) hemisfera, iaitu:

1. Hemisfera kanan.
2. Hemisfera kiri.

Hemisfera kanan menerima impuls saraf daripada bahagian kiri badan, manakala hemisfera kiri pula menerima impuls saraf daripada bahagian kanan badan.

Lapisan luar serebrum berlipat-lipat dan mempunyai alur yang dalam untuk meningkatkan luas permukaan otak dan menampung lebih banyak neuron. Luas permukaan yang besar melibatkan keupayaan untuk menyimpan maklumat dan mentafsirkan impuls yang tinggi.

Fungsi serebrum adalah seperti berikut:

1. Terlibat dalam tindakan terkawal.
2. Menjalankan aktiviti pemikiran logik, penaakulan dan ingatan.
3. Mengawal fungsi organ deria.
4. Sebahagian besar hemisfera kanan mengawal tugas yang memerlukan proses sintesis seperti mereka-bentuk dan mengecam muka seseorang.
5. Sebahagian besar hemisfera kiri mengawal tugas yang memerlukan penggunaan proses analisis seperti bertutur, membaca, menulis dan mengira.

Selain pembahagian kepada dua hemisfera, serebrum juga dibahagikan kepada tiga kawasan fungsi:

1. Kawasan hadapan – mengawal aktiviti seperti pemikiran, peringatan, pembelajaran, penaakulan dan kecerdasan.
2. Kawasan deria – menerima impuls daripada organ deria.
3. Kawasan motor – mengawal otot yang terlibat dalam pergerakan.

Serebelum

Serebelum terletak di bawah dan di belakang serebrum.

Seperti serebrum, lapisan luar serebelum juga adalah berlipat-lipat.

Serebelum juga terbahagi kepada dua hemisfera, iaitu hemisfera kiri dan hemisfera kanan.

Fungsi serebelum adalah:

1. Mengawal keseimbangan badan.
2. Menyelaraskan aktiviti terkawal.
3. Bertindak secara rapat dengan kawasan motor dalam serebrum.

Medula oblongata

Medula oblongata adalah bahagian paling bawah yang menghubungkan otak dengan saraf tunjang.

Medula oblongata adalah komponen otak yang paling kecil.

Fungsi medula oblongata adalah:

1. Menyelaraskan aktiviti luar kawal seperti denyutan jantung, peristalsis (perjalanan tinja di dalam usus), bersin dan rembesan air liur.
2. Membolehkan seseorang terus hidup walaupun serebrum dan serebelum tercedera.