Physical Sciences Grade 11 P1 North West November 2024 QP

PROVINSIALE ASSESSERING GRAAD 11 FISIESE WETENSKAPPE V1 NOVEMBER 2024 PUNTE: 150 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 12 bladsye en 2 gegewensblaaie. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 2 NW/November 2024 Graad 11 INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou naam op die ANTWOORDEBOEK. 2. Hierdie vraestel bestaan uit 9 vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK. 3. Begin ELKE vraag op ‘n NUWE bladsy in die ANTWOORDEBOEK. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 5. Laat EEN reël tussen twee subvrae oop, bv. tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. 6. Jy mag ‘n nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 7. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. 8. Toon ALLE formules en substitusies in ALLE berekeninge. 9. Rond jou FINALE numeriese antwoorde tot ‘n minimum van TWEE desimale plekke af. 10. Gee kort (bondige) motiverings, besprekings, ens. waar nodig. 11. Jy word aangeraai om die aangehegte GEGEWENSBLAAIE te gebruik. 12. Skryf netjies en leesbaar. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 3 NW/November 2024 Graad 11 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die vogende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommers (1.1 tot 1.10) in die ANTWOORDEBOEK neer, bv. 1.11 B. 1.1 Watter EEN van die volgende is nie ‘n SKALAAR hoeveelheid nie? A Tyd B Spoed C Massa D Gewig (2) 1.2 Die geneigdheid van ‘n voorwerp om weerstand te bied teen verandering in beweging staan bekend as … A versnelling. B traagheid. C momentum. D snelheid. (2) 1.3 Die volgende twee kragte werk in op ‘n voorwerp. ‘n 150 N horisontale krag na regs en ‘n 120 N vertikale krag opwaarts. Die grootte van die resulterende krag wat op die voorwerp inwerk is … A 270 N B 192,09 N C 90 N D 30 N (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 4 NW/November 2024 Graad 11 1.4 Twee sfere met massas M en m ervaar ‘n gravitasiekrag van F wanneer die afstand tussen hulle middelpunte r is. Die afstand word nou HALVEER. Die nuwe gravitasiekrag tussen die voorwerpe, nadat die afstand halveer is, is … A 1⁄ F 2 B 2F C 4F D 1⁄ F (2) 4 1.5 ‘n Persoon staan op ‘n badkamerskaal, wat in newton gekalibreer is, in ‘n stilstaande hysbak. Die lesing op die skaal is w. Die hysbak versnel nou ondertoe. Hoe sal die lesing op die skaal verander? Die lesing sal … A nie verander nie. B toeneem. C afneem. D nul word. (2) 1.6 P, Q en R is drie gelaaide sfere. Wanneer P en Q naby mekaar gebring word, ervaar hulle ‘n aantrekkingskrag. Wanneer Q en R naby mekaar gebring word, ervaar hulle ‘n afstotingskrag. Watter EEN van die volgende stellings is waar omtrent die ladings? A P en R het ladings met dieselfde teken. B P, Q en R het gelyke ladings. C P en R het ladings met teenoorgestelde tekens. D P, Q en R het dieselfde teken. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 5 NW/November 2024 Graad 11 1.7 Twee ladings, +Q en –Q, word ‘n afstand d vanaf ‘n negatiewe lading –q geplaas. Die ladings, +Q en –Q, is geleë langs lyne wat loodreg ten opsigte van mekaar is, soos in die diagram hieronder getoon. Watter EEN van die volgende pyle toon die KORREKTE rigting van die netto krag op lading –q, veroorsaak deur die teenwoordigheid van ladings +Q and –Q? A B C D (2) 1.8 Watter EEN van die volgende sketse hieronder verteenwoordig die korrekte magnetiese veld rondom ‘n reguit stroomdraende geleier? A B C D (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 6 NW/November 2024 Graad 11 1.9 In die onderstaande diagram hieronder het die battery ‘n weglaatbare weerstand. Die weerstand van die ammeter en die geleidingsdrade kan ook geïgnoreer word. Die lesing op voltmeter V3 is gelyk aan … A V1 B V1 – V2 C 2 V1 D 1⁄ V1 (2) 2 1.10 Drywing kan gedefinieer word as … A die tempo waarteen energie in ‘n elektriese stroombaan omgeskakel word. B werk gedoen per eenheid lading. C die tempo van vloei van lading. D die produk van potensiaalverskil en weerstand. (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 7 NW/November 2024 Graad 11 VRAAG 2 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) Die vryliggaamdiagram hieronder toon 3 kragte wat gelyktydig op ‘n voorwerp inwerk. 2.1 Definieer die term vektorhoeveelheid. (2) 2.2 Bereken die grootte van die vertikale komponent van die 25 N krag. (3) 2.3 Bereken die grootte van die horisontale komponent van die 20 N krag. (3) 2.4 Bepaal die grootte van krag P as Fx net 15,49 N is. (6) 2.5 Bereken die netto resultante krag van die vertikale komponente. (Fy net). (6) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 8 NW/November 2024 Graad 11 VRAAG 3 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) ‘n 3 kg-blok word na regs getrek op ‘n ruwe horisontale vlak deur ‘n krag van 16 N wat ‘n hoek van 37º met die horisontaal maak, soos in die diagram hieronder getoon. Die blok beweeg teen ‘n konstante snelheid. 3.1 Definieer die term versnelling. (2) 3.2 Wat is die grootte van die versnelling van die blok? (1) 3.3 Bereken die grootte van die kinetiese wrywingskrag. (3) 3.4 Teken ‘n benoemde kragtediagram wat al die kragte toon wat op die 3 kg-blok inwerk. (4) 3.5 Bereken die waarde van die kinetiese wrywingskoëffisiënt van die oppervlakte. (5) Die hoek tussen die 16 N krag en die horisontaal word vergroot. 3.6 Wat sal die effek van die verandering op die antwoord bereken in VRAAG 3.3 wees? Kies uit TOENEEM, AFNEEM. of BLY DIESELFDE. Verduidelik jou antwoord. (3) [18] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 9 NW/November 2024 Graad 11 VRAAG 4 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) Twee blokke, A en B, word met ‘n ligte onrekbare toutjie verbind en word gehou, soos in die diagram hieronder getoon. Blok A het ‘n gewig van 19,6 N en blok B het ‘n massa van 18 kg. Die kinetiese wrywingskrag op blok B is 20 N. Wanneer die blokke vrygelaat word, begin blok A opwaarts versnel en blok B versnel afwaarts teen die helling wat ‘n hoek van 35º met die horisontaal maak. 4.1 Stel Newton se Derde Bewegingswet in woorde. (2) 4.2 Teken ‘n benoemde vrye liggaamdiagram wat al die kragte op blok B inwerk toon. (4) 4.3 Bereken die grootte van die versnelling van die twee blokke. (7) 4.4 Bepaal die spanning in die toutjie wat die twee blokke verbind. (2) [15] VRAAG 5 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) ‘n Voorwerp wat in rus verkeer op die oppervlak van Planeet Z, ervaar ‘n gravitasieversnelling van 7,4 m∙s-2. Planeet Z het ‘n massa van 4 x 1018 kg. 5.1 Stel die Universele Gravitasiewet in woorde. (2) 5.2 Bereken die radius van Planeet Z. (4) 5.3 Bepaal die gravitasiekrag uitgeoefen op die voorwerp deur Planeet Z, indien die massa van die voorwerp 100 kg is. (4) 5.4 Hoe sal die krag bereken in VRAAG 5.3 vergelyk met die krag wat die voorwerp op Planeet Z uitoefen? Kies uit GROTER AS, KLEINER AS of GELYK AAN. (1) [11] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 10 NW/November 2024 Graad 11 VRAAG 6 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) ‘n Klein sfeer, Y, met ’n onbekende lading hang aan die punt van ‘n ligte onrekbare toutjie wat verbind is aan ‘n vaste punt. ‘n Ander sfeer, X, met ‘n lading van +6 x 10-6 C, op ‘n geïnduseerde staander, word naby sfeer Y gebring. Sfeer Y ervaar ‘n elektrostatiese krag vanaf sfeer X en kom 0,2 m vanaf sfeer X tot rus. Die toutjie maak ‘n hoek van 20º met die vertikaal, soos in die diagram hieronder getoon. 6.1 Wat is die aard van die lading op sfeer Y? Kies uit POSITIEF of NEGATIEF. (1) 6.2 Teken die elektriese veldpatroon wat tussen die twee sfere bestaan. (3) 6.3 Sfeer X oefen ‘n krag van 3,09 N op sfeer Y uit. 6.3.1 Stel Coulomb se wet in woorde. (2) 6.3.2 Bereken die grootte van die lading op sfeer Y. (4) 6.3.3 Teken ‘n benoemde vrye liggaamdiagram wat kragte wat op sfeer Y inwerk, toon. (3) 6.3.4 Bepaal die grootte van die spanning in die toutjie. (3) 6.3.5 Bereken die massa van sfeer Y. (4) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 11 NW/November 2024 Graad 11 VRAAG 7 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) Twee puntladings van +3 nC en +5 nC, is 40 mm uit n mekaar. Punt P is 12 mm weg vanaf die +3 nC lading. 7.1 Watter lading veroorsaak die sterkste elektriese veld by punt P? Kies uit +3 nC of +5 nC. (1) 7.2 Verduidelik jou antwoord in VRAAG 7.1 hierbo. (2) 7.3 Definieer die term elektriese veld by ‘n punt. (2) 7.4 Bepaal die netto elektriese veld by punt P vanaf die 2 ladings. (6) [11] VRAAG 8 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) ‘n Spoel met 300 windings en ‘n oppervlakarea van 4 × 10-4 m3 word roteer in ‘n konstante magneetveld van 1,5 T. ‘n Emk of 2,5 V word geïnduseer in die spoel. 8.1 Stel Faraday se Wet van Elektromagnetiese Induksie in woorde. (2) 8.2 Bereken: 8.2.1 Verandering in die magnetiese vloed as die hoek van die spoel relatief tot die magneetveld verander van 0° tot 90° (3) 8.2.2 Tyd wat dit die spoel neem om te roteer van 0° tot 90° (4) 8.3 Met watter faktor sal die geïnduseerde emk verander as ‘n spoel met 150 windings gebruik word onder dieselfde toestande? Gee ‘n rede vir (2) jou antwoord. 8.4 Noem TWEE maniere hoe die geïnduseerde EMK verlaag kan word. (2) [13] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 12 NW/November 2024 Graad 11 VRAAG 9 (Begin op ‘n nuwe bladsy.) 9.1 In die stroombaan diagram hieronder, het die battery ‘n EMK van 6 V en ‘n interne weerstand van 1 Ω. Die totale weerstand van die stroombaan is 9 Ω. 9.1.1 Definieer die term EMK. (2) 9.1.2 Wat is die lesing op die ammeter met die skakelaar oop? (1) Die skakelaar word nou gesluit. 9.1.3 Bereken die stroom wat deur resistor R1 vloei. (4) 9.1.4 Die drywing opgewek n resistor R1 is 1,8 W. Die weerstand van resistor R3 is 4 keer dit van resistor R2. Bereken die weerstand van resistor R2. (6) 9.1.5 Resistor R2 word nou verwyder. Hoe sal dit die verlore volts beïnvloed? Kies uit VERHOOG, VERLAAG of BLY DIESELFDE. (1) 9.1.6 Verduidelik die antwoord op VRAAG 9.1.5. (3) 9.2 ‘n Haardroër funksioneer by ‘n potensiaalverskil van 250 V en ‘n stroom van 8,5 A. Dit neem ‘n leerder 10 minute om haar hare heeltemal droog te maak. Eskom vra ‘n koste van R1,67 per kWh vir energieverbruik. Bereken die koste om die haardroër vir 10 minute te gebruik. (5) [22] TOTAL: 150 Kopiereg voorbehou

Fisiese Wetenskappe/V1 2 NW/November 2024 Graad 11 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Fisiese Wetenskappe/V1 1 NW/November 2024 Graad 11 DATA VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 11 VRAESTEL 1 (FISIKA) TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAAM SIMBOOL WAARDE Swaartekragversnelling G 9,8 m∙s-2 Universele gravitasiekonstante G 6,67 x 10-11 N∙m2∙kg-2 Radius van die Aarde RE 6,38 m x 106 m Coulomb se konstante K 9,0 x 109 N∙m2∙C-2 Spoed van lig in ‘n vakuum C 3,0 x 108 m∙s-1 Lading op ‘n electron E -1,6 x 10-19 C Elektonmassa me 9,11 x 10-31 kg Massa van die Aarde M 5,98 x1024 kg Kopiereg voorbehou

Fisiese Wetenskappe/V1 2 NW/November 2024 Graad 11 TABEL 2: FORMULES KRAG Fnet = ma w = mg Gm1 m2 M F= g=G2 r2 r fk fs(max) μk = μs = N N ELEKTROSTATIKA kQ1 Q2 F F= (k = 9,0 x 109 N∙m2∙C-2) E= r2 q kQ Q E= (k = 9,0 x 109 N∙m2∙C-2) n= r2 e ELEKTROMAGNETISME ∆Φ Φ = BA cos θ Ԑ = -N ∆t ELECTRIESE STROOMBANE V emf (Ԑ) = Ɪ(R + r) R= Ɪ Rs = R1 + R2 + … q = Ɪ∆t 1 1 1 = + +… Rp R1 R2 W = Vq W P= ∆t W = VꞮ∆t P = VꞮ W = Ɪ2R∆t P = Ɪ2R V2 ∆t W= R V2 P= R Copyright reserved