Gr11 Phy P1 (Afrikaans) June 2018 Question Paper_hlayiso.com_.pdf

Downloaded from hlayiso.com GAUTENGSE DEPARTEMENT VAN ONDERWYS PROVINSIALE EKSAMEN JUNIE 2018 GRAAD 11 FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA VRAESTEL 1 TYD: 3 uur PUNTE: 150 15 bladsye + 2 inligtingsblaaie en 1 antwoordblad b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 2 (Vraestel 1) GAUTENGSE DEPARTEMENT VAN ONDERWYS PROVINSIALE EKSAMEN FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA (Vraestel 1) TYD: 3 uur PUNTE: 150 INSTRUKSIES EN INLIGTING: 1 Skryf jou NAAM op die ANTWOORDBOEK wat voorsien is. 2 Hierdie vraestel bestaan uit NEGE vrae. Beantwoord ALLE vrae in die ANTWOORDBOEK behalwe VRAAG 7.4 wat op die grafiekpapier wat verskaf is beantwoord moet word. Vul jou naam in die aangeduide spasie bo-aan die grafiekpapier in. 3 Begin ELKE vraag op ʼn NUWE bladsy in die ANTWOORDBOEK. 4 Nommer die antwoorde presies volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik word. 5 Los EEN lyn oop tussen twee opeenvolgende vrae, byvoorbeeld tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. 6 ʼn Nie-programmeerbare sakrekenaar mag gebruik word. 7 Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. 8 JY WORD STERK AANGERAAI OM DIE AANGEHEGTE INLIGTINGSBLAAIE TE GEBRUIK. 9 Toon ALLE formules en vervangings in ALLE berekeninge. 10 Rond alle numeriese antwoorde af tot ʼn minimum van TWEE desimale plekke. 11 Gee slegs kort (bondige) motiverings of besprekings waar nodig. 12 Skryf netjies en leesbaar. b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 3 (Vraestel 1) AFDELING A VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Vier opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Skryf slegs die letter (A – D) langs die vraagnommer (1.1 – 1.10) in die ANTWOORDBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 D. 1.1 Watter EEN van Newton se wette sal in beheer wees wanneer ʼn ruimtetuig deur die ruimte beweeg sonder die gebruik van brandstof? A Newton se Eerste Wet B Newton se Tweede Wet C Newton se Derde Wet D Newton se Wet van Universele Gravitasie (2) 1.2 ʼn Speelgoedmotortjie met ʼn gewig van 30 N beweeg teen ʼn konstante snelheid, op ʼn reguit, gelyke pad met ʼn rowwe oppervlak. Die enjin oefen ʼn krag van 50 N op die motor uit. Watter een van die volgende gee die resulterende krag op die motor? A 50 N na regs B 50 N na links C 0N D 30 N (2) 1.3 Die beste definisie vir weerkaatsing is … A die verandering van rigting wanneer ʼn grens oorgesteek word. B die verandering in spoed by die grens. C die oorsteek kruising van ʼn grens D die bons van ʼn grens. (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 4 (Vraestel 1) 1.4 ʼn Motor, massa m, bots kop-aan-kop met ʼn vragmotor met ʼn massa van 2 m. Indien die motor ʼn krag met ʼn grootte F, op die vragmotor uit- oefen gedurende die botsing, sal die grootte van die krag wat die trok op die motor uitgeoefen is, … wees. A ½F B F C 2 F D 4 F (2) 1.5 Twee kragte werk in op ʼn krat om dit na links te trek. Die krat lê op ʼn wrywinglose oppervlak, soos aangetoon in die diagram. Watter vektordiagram toon die korrekte wyse aan, waarop die resulterende krag R, wat op die krat inwerk, bepaal kan word? A B C D (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 5 (Vraestel 1) 1.6 Die gravitasiekrag F, wat twee identiese metaalsfere, elk met massa M en afstand x uitmekaar is, word deur die volgende diagram voorgestel. Twee ander metaalsfere met massas van onderskeidelik, M en 3M is ʼn afstand ½ x uitmekaar. Watter EEN van die volgende diagramme verteenwoordig die nuwe kragte wat die laaste twee sfere op mekaar sal uitoefen? A B C D (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 6 (Vraestel 1) 1.7 ʼn Krat beweeg teen ʼn konstante snelheid v oor ʼn horisontale oppervlak AB, waarna dit teen ʼn helling BC afgly. Die koëffisiënt van kinetiese wrywing is dieselfde vir beide oppervlaktes AB en BC. Watter EEN van die volgende stellings is korrek? A fk(helling) < fk(horisontaal) B fk(helling) > fk(horisontaal) C fk(helling) = fk(horisontaal) D µkN(helling) > µkN(horisontaal) (2) 1.8 ʼn Meisie, massa 50 kg, staan op ʼn badkamerskaal in ʼn hysbak. Die lesing op die skaal is 560 N, dus … A beweeg die hysbak opwaarts met ʼn konstante snelheid. B beweeg die hysbak opwaarts met ʼn konstante versnelling. C beweeg die hysbak afwaarts met ʼn konstante snelheid. D beweeg die hysbak afwaarts met ʼn konstante versnelling. (2) 1.9 Die gegewe grafiek toon die verwantskap tussen die gravitasiekrag en die massa van ʼn voorwerp naby aan die oppervlak van die aarde. Massa kg Die gradiënt van die grafiek verteenwoordig die ... A massa van die aarde. B radius van die aarde. C gravitasie versnelling van die aarde. D gewig van die voorwerp. (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 7 (Vraestel 1) 1.10 Wanneer ʼn ligstraal beweeg vanaf sirkoon (n = 1,923) na fluoriet (n = 1,434) met ʼn invalshoek van 60˚, is die pad wat dit volg … fluoriet A parallel aan die normale. B intern gereflekteer in die sirkoon. C gebreek na die normaal toe. D gebreek weg van die normaal af. (2) TOTAAL AFDELING A: (10x2) [20] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 8 (Vraestel 1) AFDELING B VRAAG 2: (BEGIN OP ’N NUWE BLADSY) Oppad huis toe na skool is ʼn leerder deur swaar reën oorval. By die huis aangekom, maak hy sy rugsak leeg en hang dit aan ʼn wasgoeddraad tussen twee vertikale pale. Die sak bly in ewewig. Hy sien dat die hoek tussen die wasgoedlyn en paal B 50˚ is. Met verdere ondersoek vind hy dat die krag in die wasgoeddraad tussen paal A en sy rugsak 7,51 N is, soos aangetoon in die diagram hieronder: 2.1 Teken ʼn vektordiagram van al die kragte wat op die rugsak inwerk en toon ten minste een hoek aan. (4) 2.2 Skryf die grootte van die resulterende krag wat op die rugsak inwerk neer. (2) 2.3 Noem en verduidelik die beginsel wat jy gebruik het om vraag 2.2 te beantwoord. (2) 2.4 Bereken die massa van die “nat rugsak” as die krag tussen die sak en wasgoedpaal A 7,51 N is. (5) 2.5 Wanneer die sak heeltemal droog is, trek die wasgoedlyn styf (raak meer horisontaal) Hoe sal die grootte van die krag in FB verander? Beantwoord slegs GROTER AS, GELYK AAN of KLEINER AS. (2) [15] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 9 (Vraestel 1) VRAAG 3: (BEGIN OP ’N NUWE BLADSY) Die Nasionale Bouregulasies beveel aan dat die spesifikasies vir trollie en rolstoel opritte ʼn minimum van 6 m in lengte en ʼn hoek van 4,76° moet hê. Die gesamentlike massa van die trollie en die inhoud daarvan is 80 kg. Die koëffisiënt van statiese wrywing tussen die wiele van die trollie en die oprit is 0,1 wat daal tot 0,09 sodra die trollie begin beweeg. 4.76° 3.1 Definieer die term statiese wrywing. (2) 3.2 Teken ʼn vryliggaamdiagram van al die kragte wat op die trollie inwerk. (3) 3.3 Terwyl die trollie bo-aan die oprit is: 3.3.1 Bereken die normale krag. (3) 3.3.2 Bereken die maksimum krag van die statiese wrywing. (2) 3.3.3 Verduidelik met behulp van ʼn berekening, of die trollie vanself teen die helling sal afbeweeg. (4) 3.4 As die oprit langer as 6 m is, word ʼn minder steil helling vereis. Vir ʼn oprit met ʼn minder steil helling, sê of die volgende sal toeneem, afneem of dieselfde bly. 3.4.1 Die hoek van die oprit (1) 3.4.2 Die koëffisiënt van wrywing (1) 3.4.3 Die kinetiese wrywingskrag (1) 3.4.4 Verwys na ʼn geskikte Fisika-beginsel, wet of vergelyking(s) om jou antwoord in Vraag 3.4.3 te verduidelik. (2) [19] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 10 (Vraestel 1) VRAAG 4: (BEGIN OP ’N NUWE BLADSY) Twee identiese houtkratte van gelyke massas, A en B word deur middel van ʼn tou aanmekaar gebind en word gebruik om wortels op ʼn plaas te oes en na die stoor te neem. Elke krat het ʼn massa van 15 kg en hulle word gesleep oor ʼn growwe oppervlak met ʼn krag van 250 N op krat B wat ʼn hoek van 25˚ met die horisontaal vorm. Daar is ʼn wrywingskrag van 11 N wat inwerk op elke krat. 50 N A B 25º 15 kg 15 kg 4.1 Skryf Newton se tweede wet van beweging in woorde neer. (2) 4.2 Bereken die … 4.2.1 grootte van die spanning in die tou. (8) 4.2.2 koëffisiënt van kinetiese wrywing op krat B. (4) 4.3 As ʼn 2 kg sak wortels op krat B gelaai word sonder dat enige ander verandering aangebring word, verduidelik wat met die sisteem gaan gebeur. (3) [17] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 11 (Vraestel 1) VRAAG 5: (BEGIN OP ’N NUWE BLADSY) Die akteur, Christian Bale, het sy gevaarlikste waagtoertjie in die fliek, “Rescue Dawn” uitgevoer. Bale moes onderaan ʼn helikopter, massa 2 ton, hang terwyl hy opgehys word vanaf ʼn oop ruimte in die bos. Die stelsel, wat bestaan uit die helikopter en Bale wat bewegingloos hang, word hieronder voorgestel: Die massa van Bale is 80 kg. Tou A verbind Bale aan die helikopter en daar is ʼn spanning van 920 N in die tou. Die tou kan nie rek nie en die massa van die tou kan geïgnoreer word. 5.1 Teken ʼn vryliggaamdiagram van al die kragte wat op Bale inwerk. (3) 5.2 Hoe is dit moontlik dat Bale op een plek kan bly hang ten spyte van die spanning in die tou wat groter is as sy gewig? (2) Nadat hulle uit die bos uit beweeg het, word Bale met behulp van ʼn wenas (winch) binne die helikopter, laat sak in ʼn boot in. Bale beweeg afwaarts met ʼn versnelling van 0,18 ms⁻² terwyl die helikopter in posisie bly, met die rotorlemme wat steeds teen dieselfde spoed beweeg. 5.3 Bereken die spanning in die tou terwyl Bale laat sak word. (5) 5.4 Stel Newton se derde wet van beweging. (2) 5.5 Identifiseer ʼn aksie-reaksie kragte paar op Bale. (2) 5.5 Dui die krag van Bale op die tou aan. (1) [15] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 12 (Vraestel 1) VRAAG 6: (BEGIN OP ’N NUWE BLADSY) Apollo 11, 300 kg, was die eerste bemande ruimtetuig om na die maan te reis en op die maan te land. Die Aarde het ʼn massa van 6,0 × 1024 kg terwyl die massa van die Maan 7,3 × 1022 kg is. 6.1 Definieer Newton se Universele Wet van Gravitasie. (2) 6.2 Op ʼn sekere posisie tussen die Aarde en die Maan sal Apollo 11 ʼn zero resulterende krag ondervind. Verduidelik hoe dit moontlik is. (2) 6.3 Bereken die grootte van die gravitasiekrag wat Apollo 11 by punt B, soos hierbo in die skets, sal ondervind. (5) 6.4 ʼn Ruimtevaarder moet op ʼn ruimtewandeling gaan om herstelwerk te doen. Waarom lyk dit of hy gewigloos is? (2) Curiosity is ʼn robottuig van min of meer dieselfde grootte as ʼn motor wat die Gale-krater op Mars verken as deel van NASA se Mars navorsingslaboratorium-missie. Die tuig is eers op die maan getoets. Curiosity het ʼn massa van 899 kg wat omtrent 80 kg se wetenskaplike instrumente insluit. Die tuig is 2.9 m lank, 2.7 m wyd en 2.2 m hoog. 6.5 As die maan ʼn massa van 600 x 1021 kilogram en ʼn radius van 1 737 km kilometres het, wat is die gewig (gravitasiekrag) wat Curiosity op die oppervlak van die maan sal ondervind? (4) 6.6 Hoe sal die gravitasiekrag op Curiosity verander op ʼn planeet met die helfte van die massa van die maan en ʼn radius drie maal groter as die van die maan? (2) [17] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 13 (Vraestel 1) VRAAG 7: (BEGIN OP ’N NUWE BLADSY) Wanneer wit lig op ʼn reghoekige prisma inskyn, gebeur die volgende: A 1 B 510 2 , C 7.1 Definieer ligbreking. (2) 7.2 Benoem die byskrifte A, B en C. (3) In ʼn eksperiment om Snell se wet te verifieer, het ʼn leerder die invalshoek i en die brekingshoek r vir ʼn ligstraal wat op die blok inval gemeet. Die eksperiment is ʼn paar keer herhaal en die volgende verskillende invalshoeke en data is verkry. i (˚) 30 40 50 55 60 65 70 sin i 0,50 0,64 0,77 0,82 0,87 0,91 0,94 r (˚) 19 26 30 33 36 38 40 sin r 0,33 0,44 0,50 0,54 0 59 0,62 0,64 7.3 Verduidelik waarom dit nodig was om die eksperiment soveel keer te herhaal. (2) 7.4 Teken ʼn grafiek van sin i teenoor sin r op die grafiekpapier wat voorsien is. (5) 7.5 Verduidelik hoe die grafiek Snell se wet verifieer. (3) 7.6 Vanaf die grafiek bereken die brekingsindeks van die stof. (4) [19] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 14 (Vraestel 1) VRAAG 8: (BEGIN OP ’N NUWE BLADSY) ʼn Ligstraal beweeg vanaf lug in ʼn optiese vesel met ʼn brekingsindeks van 1,44 in. 8.1 In watter rigting sal die ligstraal gebreek word? (2) 8.2 As die invalshoek op die punt van die optiese vesel 22º is, wat sal die brekingshoek binne-in die vesel by punt A wees? (4) 8.3 Teken die diagram hierbo getoon, oor en skets die pad wat die ligstraal sal volg soos dit in die optiese vesel in beweeg by punt A. (3) Die definisie van ʼn optiese vesel is ʼn dun buigbare kabel met ʼn glaskern waardeur ligstraalseine gestuur kan word met byna geen verlies aan sterkte nie. Bekleding Kern Bekleding 8.4 Definieer die term Totale Interne Weerkaatsing. (2) 8.5 Bereken die grenshoek van ʼn optiese vesel … 8.5.1 sonder die bekleding as die glas ʼn brekingsindeks van 1.56 het. (3) 8.5.2 wanneer bekleding met ʼn brekingsindeks van n = 1.49 gebruik word. (2) 8.6 Watter voordele het die gebruik van bekleding van ʼn optiese vesel op die spoed van lig in die optiese vesel. (2) [18] b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 15 (Vraestel 1) VRAAG 9: (BEGIN OP ʼn NUWE BLADSY) 9.1 Gee Huygen se beginsel. (2) 9.2 Beskryf hoe ʼn transversale golf met ʼn reguit golffront in ʼn dam of swembad voortgebring kan word. (2) 9.3 Verduidelik hoe die golflengte van ʼn golf verkort kan word. (2) Die volgende diagram toon reguit watergolwe in ʼn golftenk wat ʼn klein gaping in ʼn versperring nader. Die grootte van die opening is min of meer dieselfde as die golflengte van die golwe. 9.4 Teken die diagram oor en skets die diffraksiepatroon van die watergolwe wat deur die opening beweeg. (2) 9.5 Beskryf hoe die diffraksie patroon van die golwe wat deur die opening beweeg sal verander as die opening merkbaar vergroot word. Gebruik slegs: VERGROOT, VERMINDER en BLY DIESELFDE. (2) [10] TOTAAL AFDELING B 80 TOTAAL: 150 b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 16 (Vraestel 1) DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 11 PAPER 1 (PHYSICS) GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 11 VRAESTEL 1 (FISIKA) TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS / TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM SYMBOL/SIMBOOL VALUE/WAARDE Acceleration due to gravity g 9,8 m·s-2 Swaartekragversnelling Gravitational constant G 6,67 x 10-11 Nm2kg-2 Swaartekragkonstante Radius of Earth RE 6,38 x 106 m Straal van Aarde Coulomb's constant K 9,0 x 109 Nm2·C-2 Coulomb se konstante Speed of light in a vacuum c 3,0 x 108 m·s-1 Spoed van lig in ʼn vakuum Charge on electron e -1,6 x 10-19 C Lading op elektron Electron mass me 9,11 x 10-31 kg Elektronmassa Mass of the earth M 5,98 x 1024 kg Massa van die Aarde TABLE 2: FORMULAE / TABEL 2: FORMULES MOTION / BEWEGING v f  v i  a t x  v i t  21 at 2  v  vi  v f  v i  2ax 2 2 x   f  t  2  FORCE / KRAG Fnet = ma w = mg Gm1m 2 fs (max) F s  r2 N f k  k N b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 17 (Vraestel 1) WAVES, SOUND AND LIGHT / GOLWE, KLANK EN LIG 1 vf T f ni sini  nr sinr c n v ELECTROSTATICS / ELEKTROSTATIKA kQ1Q 2 F F= (k = 9,0 x 109 Nm2·C-2) E= r2 q kQ W E 2 (k = 9,0 x 109 Nm2·C-2) V= r Q ELECTROMAGNETISM / ELEKTROMAGNETISME  N   BA cos  t CURRENT ELECTRICITY / STROOMELEKTRISITEIT Q V I R t I 1 1 1 1     ... R  r1  r2  r3  ... R r1 r2 r3 W = Vq W P Δt W = VI  t P = VI W= I2R  t P = I2R V Δt 2 W= V2 R P R b.o.

Downloaded from hlayiso.com FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA 18 (Vraestel 1) VRAAG 7.4: NAAM VAN LEERDER:________________________ sin i 0 sin r EINDE