Physical Sciences Grade 12 IEB P1 2019 Question Paper (Afrikaans)

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT-EKSAMEN NOVEMBER 2019 FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I NASIENRIGLYNE Tyd: 3 uur 200 punte Hierdie nasienriglyne word voorberei vir gebruik deur eksaminatore en sub- eksaminatore, almal van wie vereis word om 'n standardiseringsvergadering by te woon om te verseker dat die riglyne konsekwent geïnterpreteer en toegepas word in die nasien van kandidate se skrifte. Die IEB sal nie enige besprekings of korrespondensie rakende die nasienriglyne aangaan nie. Dit word erken dat daar verskillende sienings oor sekere sake van belang of detail in die nasienriglyne mag wees. Dit word ook erken dat, sonder die voordeel van die bywoning van 'n standardiseringsvergadering, daar verskillende interpretasies van die toepassing van die nasienriglyne mag wees. IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 2 van 12 VRAAG 1 1.1 D 1.2 C 1.3 B 1.4 B 1.5 C 1.6 A 1.7 B 1.8 D 1.9 C 1.10 D VRAAG 2 2.1 2.1.1 Snelheid is die tempo van verandering van posisie OF die tempo van verplasing OF die tempo van verandering van verplasing. 2.1.2 12 m ⋅ s –1 Noord 2.1.3 s = oppervlakte onder v-t grafiek 1 s = (10)(12) + (25 − 10)(12) 2 s = 240 m  totale s gemiddelde v = totale t 240 gemiddelde v = 25 = gemiddelde v 9,6 m ⋅ s –1 2.1.4 Versnelling is die tempo van die verandering van snelheid. ∆v 2.1.5 a = helling van v-t grafiek OF ∆t 12 − 0 a= 10 − 0 =a 1,2 m ⋅ s –2 1 2.2 Helen: s= ut + at 2 2 s = ( 0,37 ) t 1 ( 0,91)( t − 1,8 ) 2 Matthew: s 0+ = 2 1 ( 0,37 ) t ( 0,91)( t − 1,8 ) 2 Tesame: = 2 t = 3,48 s IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 3 van 12 1 OR Helen: 𝑠𝑠 = 𝑢𝑢𝑢𝑢 + 2 𝑎𝑎𝑡𝑡 2 𝑠𝑠 = 0,37(𝑡𝑡 + 1,8) 1 Matthew: 𝑠𝑠 = 0 + 2 (0,91)𝑡𝑡 2 1 Tesame: 0,37(𝑡𝑡 + 1,8) = 2 (0,91)𝑡𝑡 2 𝑡𝑡 = 1,68 s Helen: 𝑡𝑡 = 1,8 + 1,68 𝒕𝒕 = 𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟒𝟒 s 1 OR Helen: 𝑠𝑠 = 𝑢𝑢𝑢𝑢 + 2 𝑎𝑎𝑡𝑡 2 𝑠𝑠 = (0,37)(1,8) 𝑠𝑠 = 0,66 m 1 Matthew: 𝑠𝑠 = 0 + 2 (0,91)𝑡𝑡 2 1 Tesame: 0,66 + 0,37𝑡𝑡 = 2 0,91𝑡𝑡 2 𝑡𝑡 = 1,68 s Helen: 𝑡𝑡 = 1,8 + 1,68 𝒕𝒕 = 𝟑𝟑, 𝟒𝟒𝟒𝟒 s IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 4 van 12 VRAAG 3 3.1 3.1.1 A is groter as B, spoed = gradiënt van posisie-tyd grafiek en gradiënt A > gradiënt B. 3.1.2 Ja 4 s (aanvaar 3 s – 5 s) 3.1.3 Voorwerp A 1 2 3.2 3.2.1 s= ut + at 2 1 =s 2 ( 4,32 ) + ( −9,8 ) (4,32)2 2 s = −82,81 m ∴Helikopter 82,81 m bokant trampolien 3.2.2 v= u + at OF 𝑣𝑣 2 = 𝑢𝑢2 + 2𝑎𝑎𝑎𝑎 v = 2 + ( −9,8)(4,32) 𝑣𝑣 2 = 22 + 2(−9,8)(−82,81) v = −40,34 𝑣𝑣 = 40,34 =v 40,34 m ⋅ s –1 afwaarts = v 40,34 m ⋅ s –1 afwaarts 3.2.3 Krag a.g.v. trampolien Krag as gevolg van trampolien > krag as gevolg van gewig Gewig 3.2.4 Opwaarts omdat hy terug in die lug gelanseer word OF Opwaarts omdat hy 'n netto krag na bo ondervind IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 5 van 12 VRAAG 4 4.1 4.1.1 Normaal Wrywingskrag Gewig 4.1.2 Fg helling = mg sinθ 52,52 = 48 ( 9,8 ) sinθ sinθ = 0,111 θ 6,41° = 4.1.3 FN = mg cos θ Ffk = µk FN Ffk = ( 0,12 )( 48 )( 9,8 ) cos ( 6,41) Ffk = 56,10 N 4.1.4 Wanneer 'n netto krag op 'n voorwerp inwerk, versnel die voorwerp in die rigting van die netto krag. Die versnelling is direk eweredig aan die netto krag en omgekeerd eweredig aan die massa van die voorwerp. OF Die netto krag wat op 'n voorwerp uitgeoefen word, is gelyk aan die tempo van die verandering van die momentum. 4.1.5 Fnet = ma Fg helling + Ffk = ma 52,52 + 56,10 48a = −2 =a 2,26 m ⋅ s met helling afwaarts 4.1.6 Groter van A na B Wrywing en komponent van gewig in dieselfde rigting Dus is die netto krag meer OF Minder van B tot A As wrywing teen die helling op werk, teenoorgesteld aan die komponent van die gewig Dus is die netto krag minder IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 6 van 12 4.2 Antwoordblad 4.2.1 Punt C BC parabool 4.2.2 reguit lyn voorwaarts vanaf C in dieselfde rigting as voor C IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 7 van 12 VRAAG 5 5.1 5.1.1 Snelheid 5.1.2 Grafiek – op antwoordblad Opskrif y-as titel en eenheid x-as titel en eenheid 1 skaal (gestipte punte > grafiekpapier) 2 gestipte punte lyn van beste pas Grafiek om tyd te toon om te stop teen aanvanklike snelheid ∆y 5.1.3 gradiënt = ∆x ∆y gradiënt = ∆x (waardes moet wees van LOBF op grafiek – nie data-punte nie) gradiënt = 0,61 s2 ⋅ m−1 (aanvaar 0,57 – 0,66) (5) IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 8 van 12 5.1.4 Fnet ∆t = m∆v Fnet ∆t = m ( 0 − v ) m ∆t =− v Fnet m 5.1.5 gradiënt = − Fnet m 0,61 = − −140 m = 85, 4 kg 5.2 5.2.1 Kinetiese energie is die energie wat 'n voorwerp het as gevolg van die voorwerp se beweging. 1 5.2.2 By onderpunt: EK = mv 2 2 1 EK = ( 60 ) (7,5)2 2 EK = 1 687,5 J 5.2.3 By bopunt: EP = mgh EP = (60)(9,8)(2,8) EP = 1 646,4 J 5.2.4 Werk gedoen vs. wrywing = 1 687,5 – 1 646,4 Werk gedoen vs. wrywing = 41,1 J 2,8 5.2.5 sin25 = s s = 6,63 m Wwrywing = Ff s 41,1 = Ff ( 6,63 ) Ff = 6,20 N IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 9 van 12 VRAAG 6 6.1 6.1.1 • patroon • rigting + 6.1.2 Coulomb se wet stel dat twee puntladings in vrye ruimte of lug, kragte op mekaar uitoefen. Die krag is direk eweredig aan die produk van die ladings en omgekeerd eweredig aan die vierkant (kwadraat) van die afstand tussen die ladings. 6.1.3 Fop = Faf kq1q2 = mg r2 ( )( )( 9 × 109 30 × 10 −9 100 × 10 −9 ) h2 = (1,5 × 10 ) ( 9,8 ) −3 h = 0,043 m kQ 6.2 6.2.1 E6 µC = r2 E6 µC = ( 9 × 109 )( 6 × 10−6 ) ( 0,09 ) 2 = E6 µC 6,67 × 106 N ⋅ C−1 kQ 6.2.2 E−2 µC = r2 E−2 µC = ( 9 × 109 )( 2 × 10−6 ) ( 0,04 ) 2 E−2 µC = 1,125 × 107 N ⋅ C −1 Enet = 1,125 × 107 − 6,67 × 106 E net = 4,58 × 106 N ⋅ C−1 na die ladings toe of regs IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 10 van 12 VRAAG 7 7.1 7.1.1 Die potensiaalverskil is die werk gedoen per eenheid positiewe lading. 7.1.2 15 V 7.1.3 15 V 7.1.4 = V1 emk − Ir dus, as die skakelaar toemaak, neem I toe, meer verlore volts. OF V1= emk – Vverlore is verlore volts, as skakelaar toemaak, I ≠ 0, meer verlore volts. 1 1 1 7.1.5 = + RP R1 R2 1 1 1 = + RP 6 12 RP = 4 Ω 7.1.6 V = IRT = I (1 + 4 ) 10,5 I = 2,1 A 7.1.7= V emk − Ir = 15 − 2,1r 10,5 r = 2,14 Ω V2 7.2 7.2.1 P = R 502 100 = R R = 25 Ω 𝑉𝑉 7.2.2 P = VI OF 𝑃𝑃 = 𝐼𝐼 2 𝑅𝑅 OF 𝐼𝐼 = 𝑅𝑅 50 100 = 50 I 100 = 𝐼𝐼 2 (25) 𝐼𝐼 = 25 I =2A I =2A I =2A 7.2.3 V = RT I = 220 ( R + 25 ) 2 R = 85 Ω IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 11 van 12 VRAAG 8 8.1 8.1.1 In die bladsy in. 8.1.2 In dieselfde rigting as B veld getoon Helfte die grootte (slegs as swakker) 8.2 Generator Transformator (Mikrofoon) (Induksie stoof) Enige 2 korrek 8.3 8.3.1 solenoïede N rigting patroon I 8.3.2 Faraday se wet stel dat die geïnduseerde emk direk eweredig is aan die tempo van verandering van die magnetiese vloed (vloedkoppeling). 8.3.3 Geen relatiewe beweging – tempo van verandering van vloed is nul. 8.3.4 Beweeg spoel of solenoïde relatief tot mekaar. Roteer die spoel sodat die effektiewe oppervlak verander. Verander die stroom in die solenoïde aanhoudend. IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERIFIKAAT: FISIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I – NASIENRIGLYNE Bladsy 12 van 12 VRAAG 9 9.1 Drumpelfrekwensie is die minimum frekwensie van invallende straling wat elektrone sal vrystel van 'n spesifieke metaal. 9.2 c = fλ 3 × 10= 8 ( f0 583 × 10 −9 ) = f0 5,15 × 1014 Hz 9.3 W0 = hf0 ( )( 6,6 × 10 −34 5,15 × 1014 W0 = ) −19 = W0 3,40 × 10 J hc 9.4 = W0 + EKmax λ ( 6,6 × 10−34 )( 3 × 108 ) = 3,40 × 10 −19 + EKmax −9 450 × 10 EKmax = 1× 10−19 J 9.5 9.5.1 Hoër intensiteit het geen effek. 9.5.2 Hoër intensiteit verhoog die aantal vrygestelde elektrone. Totaal: 200 punte IEB Copyright © 2019