Pilih bahan dalam dua pusingan. Pertama, singkirkan setiap bahan yang gagal dalam kriteria wajib, kemudian susun bahan yang tinggal mengikut kriteria pilihan.
Pelajaran ini memulakan set tentang bahan dan teknologi melalui bukti praktikal. Semua bahan di sini rekaan, jadi jadual ialah satu-satunya sumber fakta anda.
Mengapa dua pusingan?
Pandangan sepintas lalu pada jadual menggoda anda memilih bahan yang nombornya kelihatan paling baik. Itu boleh memilih bahan yang gagal dalam satu keperluan yang tidak boleh ditinggalkan oleh kerja itu.
Dua pusingan menghalang perkara ini. Pusingan pertama ialah lulus atau gagal. Pusingan kedua ialah lebih baik atau lebih buruk.
Contoh kerja: pemegang kuali
Soalan asli menyediakan jadual ini. Pemegang akan digunakan pada kuali yang mencapai 250 °C. Pemegang tidak boleh menjadi terlalu panas untuk dipegang, dan jisim yang lebih rendah diutamakan.
| Bahan | Suhu selamat tertinggi | Mengalirkan haba | Jisim kepingan 100 cm³ |
|---|---|---|---|
| Aloi R | 500 °C | Sangat baik | 420 g |
| Polimer S | 180 °C | Lemah | 110 g |
| Seramik T | 1 100 °C | Lemah | 280 g |
| Polimer U | 300 °C | Lemah | 150 g |
Pusingan 1: kriteria wajib.
- Mesti tahan 250 °C. Aloi R (500 °C) lulus. Polimer S (180 °C) gagal, kerana 180 °C di bawah 250 °C. Seramik T (1 100 °C) lulus. Polimer U (300 °C) lulus.
- Mesti mengalirkan haba dengan lemah. Aloi R mengalirkan haba dengan sangat baik, jadi pemegang akan membawa haba ke tangan, dan ia gagal. Seramik T dan Polimer U lulus.
Dua bahan tinggal: Seramik T dan Polimer U.
Pusingan 2: kriteria pilihan. Jisim yang lebih rendah diutamakan. Polimer U ialah 150 g dan Seramik T ialah 280 g, jadi Polimer U lebih ringan sebanyak 280 − 150 = 130 g.
Jawapan: Pilih Polimer U. Ia tahan 250 °C dan mengalirkan haba dengan lemah, serta lebih ringan daripada Seramik T. Polimer S cair terlalu awal dan Aloi R akan membakar tangan.
Andaian: jadual memberi sifat bahan yang sama mutu, dan kuali tidak melebihi 250 °C.
Kesilapan yang menghilangkan markah
Kesilapannya ialah memilih Polimer S kerana jisimnya paling rendah, tanpa perasan ia gagal dalam keperluan suhu.
| Salah | Betul |
|---|---|
| “Polimer S paling ringan, jadi pilih ia” | “Polimer S paling ringan, tetapi suhu selamatnya 180 °C di bawah 250 °C, jadi ia gagal” |
| “Aloi R paling kuat” | “Aloi R mengalirkan haba dengan sangat baik, jadi ia gagal untuk pemegang” |
| “Seramik T paling baik” | “Seramik T lulus kedua-dua kriteria wajib, tetapi lebih berat daripada Polimer U yang turut lulus” |
Pembetulannya ialah menulis keputusan lulus atau gagal bagi setiap bahan sebelum menyebut sebarang kelebihan.
Semak sendiri
Jadual asli memberi data empat penutup untuk kabel elektrik. Penutup mesti penebat elektrik, mesti melentur tanpa patah, dan mesti tahan 90 °C. Kos yang lebih rendah diutamakan.
| Bahan | Penebat | Melentur | Suhu selamat | Kos setiap meter |
|---|---|---|---|---|
| P | Ya | Ya | 70 °C | RM1.50 |
| Q | Ya | Ya | 120 °C | RM2.50 |
| R | Ya | Ya | 150 °C | RM4.00 |
| S | Ya | Tidak | 400 °C | RM3.00 |
Pilih satu bahan dan beri sebabnya.
Jawapan
Pusingan 1: P gagal kerana 70 °C di bawah 90 °C. S gagal kerana ia tidak melentur. Q dan R lulus ketiga-tiga kriteria wajib: penebat, melentur, dan 120 °C serta 150 °C di atas 90 °C.
Pusingan 2: antara Q dan R, kos yang lebih rendah diutamakan. RM2.50 kurang daripada RM4.00, jadi pilih Q. Andaian: kabel tidak pernah melebihi 90 °C.
Apa yang patut dipelajari seterusnya?
Pelajaran seterusnya, menerangkan pertukaran tanpa menyatakan satu bahan terbaik untuk setiap kegunaan, merangkumi kes apabila dua bahan lulus dan keputusan rapat. Makmal bukti graf dan perbandingan adil (Bahasa Inggeris) menawarkan lebih banyak data yang diberi untuk dilatih.
Jika anda mahu melatih jawapan dua pusingan bersama guru, lihat tuisyen Sains dalam talian satu lawan satu.