PHYSICAL SCIENCES P1 GR12 QP JUNE2022 Afrikaans_hlayiso.com_.pdf

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12 JUNIE 2022 FISIESE WETENSKAPPE V1 PUNTE: 150 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 17 bladsye insluitend 2 gegewensblaaie.

Downloaded from hlayiso.com 2 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou volle NAAM en VAN in die toepaslike spasie op die ANTWOORDEBOEK. 2. Hierdie vraestel bestaan uit TIEN vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK. 3. Jy mag ʼn nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 4. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. 5. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 6. Jy word aangeraai om die aangehegte GEGEWENSBLAAIE te gebruik. 7. Toon ALLE formules en substitusies in alle berekeninge. 8. Gee kort (bondige) motiverings, besprekings, ens. waar nodig. 9. Rond jou finale numeriese antwoorde tot ʼn minimum van TWEE desimale plekke af. 10. Begin ELKE vraag op ʼn NUWE bladsy. 11. Alle diagramme is nie noodwendig volgens skaal geteken nie. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 3 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Verskeie opsies word as moontlike antwoorde vir die volgende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Skryf SLEGS die letter (A–D) langs die vraagnommers (1.1 tot 1.10) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 B. 1.1 ʼn Houtblok rus op ʼn skuinsvlak soos in die diagram hieronder getoon. Watter EEN van die volgende formules is die KORREKTE uitdrukking met betrekking tot die kragte wat op die blok inwerk? A Ff = Ftoegepas B FN = F// C FN = F⊥ D F⊥= F// (2) 1.2 ʼn Glasblok beweeg vanaf punt A na punt B op ʼn wrywinglose skuinsvlak soos getoon in die diagram hieronder. Watter EEN van die volgende stellings is WAAR vir die TOTALE Meganiese Energie (Emeg) en Kinetiese Energie (Ek) soos die blok vanaf punt A na B beweeg? A B TOTALE MEGANIESE ENERGIE Kinetiese Energie Ek Emeg A Emeg(A) = Emeg(B) Ek(A) = Ek(B) B Emeg(A) < Emeg(B) Ek(A) < Ek(B) C Emeg(A) = Emeg(B) Ek(A) < Ek(B) D Emeg(A) > Emeg(B) Ek(A) > Ek(B) (2) 1.3 ʼn Fisiese grootheid wat beskryf word as ʼn maatstaf van die weerstand van ʼn liggaam teen ʼn verandering in sy bewegingstoestand is die ... A versnelling. B traagheid. C Newton se Tweede Bewegingswet. D Newton se Derde Bewegingswet. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 4 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) 1.4 ʼn Voorwerp word vertikaal opwaarts gegooi. Watter EEN van die volgende stellings is WAAR met betrekking tot die versnelling en snelheid van die voorwerp wanneer dit sy maksimum hoogte bereik? Versnelling Snelheid A 9,8 m.s-2 afwaarts 9,8 m.s-1 afwaarts B 0 m.s-2 9,8 m.s-1 afwaarts C 0 m.s-2 0 m.s-1 D 9,8 m.s-2 afwaarts 0 m.s-1 (2) 1.5 ʼn Bal rol vanaf punt A na D soos in die diagram hieronder getoon. Die afdelings AB en CD is wrywingloos, terwyl BC grof is. Watter EEN van die volgende stellings is waar? A D B C A Die totale meganiese energie verander wanneer die bal vanaf B na C rol. B Die bal het dieselfde kinetiese energie by A en C C Die totale meganiese energie van die bal neem af vanaf C na D D Kinetiese energie word behou tydens die volledige beweging vanaf A tot D (2) 1.6 Twee voorwerpe met massas P en Q onderskeidelik, word so geplaas dat hul middelpunte ʼn afstand R van mekaar is. Die krag wat hulle op mekaar uitoefen is F. P Q R Wanneer die massa van P gehalveer word (½ P) en die afstand tussen hul middelpunte verdubbel word na 2R. Die nuwe krag wat hulle op mekaar uitoefen is … A ½ F. B ¼ F. C ⅛ F. D 4 F. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 5 1.7 Bal A word van die bokant van ʼn gebou laat val. Bal B word 1 s later opwaarts vanaf die grond gegooi. Hulle beweeg verby mekaar by punt X. Ignoreer die effek van lugweerstand. A X B Watter EEN van die volgende stellings is WAAR wanneer die twee balle by punt X ontmoet? A die afstand wat elke bal afgelê het, sal gelyk wees. B die som van die afstand afgelê deur A en B sal gelyk wees aan die hoogte van die gebou. C bal B sal nie die bopunt van die gebou bereik nie. D die tyd wat dit neem vir bal A om punt X te bereik is minder as die tyd wat dit neem vir bal B om punt X te bereik. (2) 1.8 Watter EEN van die volgende fisiese hoeveelhede hieronder kan in die basiseenheid kg.m2.s-2 gemeet word? A Kinetiese energie B Versnelling C Snelheid D Momentum (2) 1.9 ʼn Brandweerwa beweeg na ʼn gebou wat aan die brand is. Die sirene van die brandweerwa het ʼn frekwensie f. Die frekwensie wat die brandweermanne in die brandweerwa sal hoor wanneer hulle na die brandende gebou beweeg, sal … wees. A 3f B 2f C f D ½f (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 6 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) 1.10 Twee identiese geleidende sfere P met ʼn lading van +3,2 x 10-19 C en Q, met ʼn lading van -6,4 x 10-19 C, word in kontak gebring. Tydens kontak sal sfeer P ... A. 2 elektrone bykry. B. 3 elektrone bykry. C. 3 elektrone verloor. D. 3 protone verloor. (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 7 VRAAG 2 ʼn Tou word gebruik om ʼn krag van 240 N op ʼn 50 kg krat toe te pas om dit teen ʼn KONSTANTE SNELHEID teen ʼn ruwe skuins oppervlak af te trek. Die skuinsvlak maak ʼn hoek van 12° met die horisontaal soos in die diagram hieronder getoon. 12° 2.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2) 2.2 Teken ʼn benoemde vryliggaamdiagram van alle kragte wat op die krat inwerk. (4) 2.3 Definieer die term kinetiese wrywingskrag. (2) 2.4 Bereken die: 2.4.1 Grootte van die kinetiese wrywingskrag tussen die krat en die oppervlak van die skuinsoppervlak (4) 2.4.2 Waarde van die koëffisiënt van kinetiese wrywingskrag (μk) tussen die krat en die oppervlak van die skuinsvlak (4) [16] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 8 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) VRAAG 3 ʼn Metaalhouer word aan ʼn staalbal met ʼn massa van 5 kg verbind deur middel van ʼn ligte, onrekbare tou wat oor ʼn wrywinglose katrol beweeg soos in die diagram hieronder getoon. ʼn Krag F word toegepas teen ʼn hoek van 30° met die horisontaal op die metaalhouer. Die krag F word geleidelik verhoog en net voor F gelyk word aan 65 N, begin die sisteem net te beweeg. Die normaalkrag wat die tafel op die metaalhouer uitoefen, is 36,1 N. F 30° Staalbal = 5 kg 3.1 Gee die naam van die wrywingskrag wat deur die term verduidelik word net voor die metaalhouer begin beweeg. (1) 3.2 Teken ʼn vryliggaamdiagram van ALLE kragte wat op die metaalhouer inwerk. (5) 3.3 Bereken die: 3.3.1 Grootte van die krag in VRAAG 3.1 genoem (5) 3.3.2 Massa van die metaalhouer (4) [15] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 9 VRAAG 4 Twee klein, sferiese planete P en Q met 'n massa van 1,2 x 10 18 kg en 3 x 1018 kg onderskeidelik beweeg in die ruimte met hul middelpunte 2 x 10 10 m uitmekaar, soos in die diagram hieronder getoon. Neem aan geen ander kragte werk op die planete in nie. P Q 2 x 1010 m 4.1 Stel Newton se Universele Wet van Gravitasie in woorde. (2) 4.2 Bereken die gravitasiekrag tussen die twee planete. (5) 4.3 Die radiusse van die planete is gelyk. Hoe sal die versnelling as gevolg van gravitasie op die oppervlakte van planeet P (gP) vergelyk met die versnelling as gevolg van gravitasie op die oppervlakte van planeet Q (gQ)? Skryf slegs GROTER AS, KLEINER AS of SOORTGELYK. Verduidelik jou antwoord kortliks. (2) [9] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 10 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) VRAAG 5 ʼn Krieketbal word opwaarts geprojekteer vanaf die onderkant van ʼn gebou by punt A teen ʼn snelheid van 20 m.s-1. Dit bereik ʼn maksimum hoogte bokant die gebou en keer terug na punt B soos in diagram hieronder getoon. ʼn Man wat op ʼn balkon van die gebou by punt B staan, vang die bal 1,66 s nadat dit sy maksimum hoogte bereik het. Ignoreer die effek van lugweerstand. B 20 m.s-1 A 5.1 Definieer die term vryval. (2) 5.2 Bereken die: 5.2.1 Tyd wat dit die krieketbal geneem het om sy maksimum hoogte te (4) bereik 5.2.2 Hoogte van die balkon bo die grond (5) 5.2.3 Snelheid waarmee die bal die man se hand tref wanneer hy dit vang (3) 5.3 Teken ʼn snelheid-tyd-grafiek vir die beweging van die krieketbal vanaf die oomblik dat dit geprojekteer is totdat die man die bal by punt B vang. Die volgende moet duidelik op jou grafiek aangedui word: • Beginsnelheid van die bal • Tyd wanneer die bal op maksimum hoogte is. • Tyd wanneer die man die bal vang. • Snelheid van die bal net voor die man dit vang. (5) [19] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 11 VRAAG 6 ʼn Vragmotor met massa 3 200 kg wat teen ʼn snelheid van 18 m.s-1 oos ry, bots teen motor met massa 1 800 kg wat teen ʼn snelheid van 12 m.s-1 in dieselfde rigting ry, soos getoon in die diagram hieronder. Na die botsing, beweeg die vragmotor voort in dieselfde rigting teen ʼn snelheid van 10 m.s-1. 18 m.s-1 12 m.s-1 VRAGMOTOR MOTOR 6.1 Definieer die term momentum in woorde. (2) 6.2 Bereken die: 6.2.1 Momentum van die vragmotor voor die botsing (3) 6.2.2 Snelheid van die motor na die botsing (5) 6.3 Is die botsing tussen die vragmotor en die motor elasties of onelasties? Verduidelik jou antwoord. (3) 6.4 Noem TWEE veiligheidskenmerke wat in voertuie gevind kan word sodat ernstige beserings tot die minimum beperk kan word wanneer botsings soos hierdie plaasvind. (2) [15] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 12 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) VRAAG 7 Tydens ʼn gimnastiekroetine by die Olimpiese Spele, spring ʼn gimnas in die lug en land vertikaal soos in die diagram getoon. Die massa van die gimnas is 45 kg. Vanaf haar maksimum hoogte neem dit 0,35 s voordat sy op ʼn mat land. Sy buig haar knieë terwyl sy land. Dit het haar 0,69 s geneem om ná landing heeltemal tot stilstand te kom. 7.1 Bereken die snelheid waarteen die gimnas op die mat land. (4) 7.2 Definieer die term impuls in woorde. (2) 7.3 Bereken die krag van die mat op die gimnas nadat sy op dit beland het. (5) 7.4 Gebruik jou antwoord in VRAAG 7.3 en verduidelik waarom dit nodig is vir die gimnas om haar knieë by die landing te buig om ernstige beserings te vermy. (3) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 13 VRAAG 8 ʼn Myntrollie met massa 540 kg wat na regs beweeg, nader punt A met ʼn snelheid van 12 m.s-1 en kom tot stilstand by punt C. AB is ʼn ruwe oppervlakte terwyl BC wrywingloos is. Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die trollie en die ruwe oppervlak AB is 0,8. BC is 4,5 m lank en maak ʼn hoek van 7,5° met die horisontaal soos in die diagram hieronder getoon. C 12 m.s-1 7,5° A B 8.1 Stel die beginsel van BEHOUD VAN MEGANIESE ENERGIE in woorde. (2) 8.2 Gebruik die BEGINSEL VAN BEHOUD VAN MEGANIESE ENERGIE om die snelheid van die trollie by punt B te bereken. (4) 8.3 Bereken die kinetiese wrywingskrag tussen die trollie en die ruwe oppervlakte AB in die diagram hierbo. (3) 8.4 Stel die arbeid-energie-stelling in woorde. (2) 8.5 Gebruik SLEGS die energie-beginsels om die … te bereken. 8.5.1 arbeid verrig deur wrywingskrag terwyl die trollie van punt A na punt B beweeg (4) 8.5.2 afstand vanaf punt A na punt B (4) [19] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 14 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) VRAAG 9 ʼn Renmotor jaag na ʼn videokamera soos in die diagram hieronder getoon. Die frekwensie wat die enjin van die renmotor produseer, is 680 Hz. Die videokamera neem die klank op teen ʼn frekwensie van 875 Hz. Neem die spoed van klank as 340 m.s-1. 9.1 Noem die verskynsel wat die waargenome verandering in frekwensie veroorsaak. (2) 9.2 Bereken die snelheid van die renmotor soos dit die videokamera nader. Gee jou antwoord in km.h-1. (6) 9.3 Die renmotor gaan verby die videokamera en ry verder weg. Hoe verander die frekwensie soos dit wegbeweeg? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE. Verduidelik jou antwoord kortliks. (3) 9.4 Noem TWEE gebruike van die verskynsel genoem in VRAAG 9.1 in die mediese veld. (2) [13] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 15 VRAAG 10 Twee identiese teenoorgestelde puntladings A en B dra ʼn lading van grootte 4 x 10-6 C elk en word 75 cm uitmekaar in ʼn vakuum geplaas soos in die diagram hieronder getoon. 75 cm A B 10.1 Teken die elektriese veldpatroon tussen ladings A en B. (3) 10.2 Bereken die: (4) 10.2.1 Krag wat op lading A inwerk as gevolg van lading B 10.2.2 Aantal elektrone in oormaat op lading B (3) [10] TOTAAL: 150 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 16 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2022) DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 12 PAPER 1 (PHYSICS) GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 12 VRAESTEL 1 (FISIKA) TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS/TABEL 1: FISIESE KONSTANTES SYMBOL/ NAME/NAAM VALUE/WAARDE SIMBOOL Acceleration due to gravity / g 9,8 m•s-2 Swaartekragversnelling Universal gravitational constant / G 6,67 × 10-11 N•m2.kg-2 Universelegravitasiekonstant Speed of light in a vacuum / c 3,0 × 108 m•s-1 Spoed van lig in ʼn vacuum Planck's constant / Planck se konstante h 6,63 × 10-34 J•s Coulomb's constant / Coulomb se konstante k 9,0 × 109 N•m2•C-2 Charge on electron / Lading op elektron e -1,6 × 10-19 C Electron mass / Elektronmassa me 9,11 × 10-31 kg Mass of earth / Massa op aarde M 5,98 × 1024 kg Radius of earth / Radius van aarde RE 6,38 × 103 km TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES MOTION/BEWEGING v f = vi + a t Δx = v i Δt + 21 at 2 or/of Δy = v i Δt + 21 at 2  v + vf   v + vf  v f = v i + 2ax or/of v f = v i + 2ay 2 2 2 2 Δx =  i  Δt or/of Δy =  i  Δt  2   2  FORCE/KRAG Fnet = ma p = mv fsmax = µsN fk = µkN Fnet t = p w = mg p = mv f − mv i Gm 1 m2 M F = 2 g = G d2 d Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2022) FISIESE WETENSKAPPE V1 17 WORK, ENERGY AND POWER/ARBEID, ENERGIE EN DRYWING W = Fx cosθ U= mgh or/of EP = mgh Wnet = K or/of Wnet = Ek 1 1 K = mv 2 or/of Ek = mv 2 2 2 K = K f − K i or/of Ek = Ekf − Eki W Wnc = K + U or/of Wnc = Ek + Ep P= t Pav = Fv ELECTROSTATICS/ELEKTROSTATIKA kQ 1Q 2 kQ F= E= r2 r2 V F E= E= d q W Q V= n= q qe ELECTRIC CIRCUITS/ELEKTRIESE STROOMBANE emf ( ε ) = I(R + r) V R= I emk ( ε ) = I(R + r) R s = R1 + R 2 + ... 1 1 = + 1 + ... q = I t R p R1 R 2 W = Vq W P= Δt W = VI  t P = VI W= I2R  t P = I2R W= V Δt 2 V2 P= R R ALTERNATING CURRENT/WISSELSTROOM Pav erage = Vrms I rms / Pgemiddeld = Vwgk I wgk I max I rms = / I I wgk = maks 2 2 Pav erage = I rms 2 R / Pgemiddeld = I 2wgk R Vmax Vmaks Vrms = / Vwgk = V2 2 Vwgk 2 2 Pav erage = rms / Pgemiddeld = R R Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief