PHYSICAL SCIENCES P1 GR12 QP JUNE2023_Afrikaans.pdf

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIORSERTIFIKAAT GRAAD 12 JUNIE 2023 FISIESE WETENSKAPPE V1 PUNTE: 150 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 19 bladsye, insluitend 2 gegewensblaaie.

Downloaded from hlayiso.com 2 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou NAAM en VAN in die toepaslike ruimte 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 die formules en substitusies in ALLE berekeninge. 8. Gee kort (bondige) motiverings, besprekings, ensovoorts 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 nie noodwendig volgens skaal geteken nie. 12. Skryf netjies en leesbaar. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) 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. Kies die antwoord en skryf SLEGS die letter (A–D) langs die vraagnommers (1.1–1.10) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 B. 1.1 Die basis-eenheid van energie kan geskryf word as … A kg.m.s-1. B kg.m.s-2. C kg.m2.s-2. D N.s. (2) 1.2 ʼn Houtblok word met ʼn tou teen ʼn ruwe skuinsvlak opgetrek. Die houtblok beweeg teen ʼn konstante snelheid. Dit beteken dat: A Daar geen kragte op die blok inwerk nie. B Daar geen vertikale kragte op die blok inwerk nie. C Slegs gravitasiekrag op die blok inwerk. D Die vektorsom van alle kragte wat op die blok inwerk, is gelyk aan nul. (2) 1.3 Watter van die volgende situasies is ʼn voorbeeld van uniforme versnelling? A ʼn Ruimtevaarder ervaar gewigloosheid terwyl hy in die ruimte is. B ʼn Veer val op die grond binne ʼn vakuum. C ʼn Houtboks gly teen ʼn konstante snelheid teen ʼn gladde oppervlak af. D ʼn Blaar val op die grond op ʼn winderige dag. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 4 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) 1.4 Twee voorwerpe met massa P en Q onderskeidelik, word op ʼn afstand R van mekaar af geplaas. Die krag wat hulle op mekaar uitoefen is F. P Q R 2 Wanneer die afstand tussen die voorwerpe na 3 R verander, is die krag wat die twee voorwerpe op mekaar uitoefen ... A 4 9 F. B 2¼ F. C 2 F. 3 D 3 F. (2) 2 1.5 ʼn Rubberbal word vertikaal afwaarts gegooi vanaf die bokant van die gebou wat P m bo die grond is. Die bal bons van die grond af en bereik ʼn hoogte van ½ P m bo die grond. Ignoreer die effek van lugweerstand en die kontaktyd tussen die bal en die grond. Watter EEN van die volgende posisie-tyd-grafieke is KORREK vir die beweging van die bal wat hierbo beskryf is? A B C D (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 5 1.6 Twee voorwerpe is betrokke by ʼn lineêre elastiese botsing in ʼn geslote sisteem. Watter EEN van die volgende is WAAR rondom hul momentum en kinetiese energie onderskeidelik? MOMENTUM KINETIESE ENERGIE A Behoue Behoue B Behoue Nie behoue C Nie Behoue Behoue D Nie Behoue Nie Behoue (2) 1.7 ʼn Eenvoudige pendulum word opgestel deur ʼn metaalbal aan ʼn dun tou te hang soos in die diagram hieronder getoon. Die pendulum swaai vanaf punt A en dan verby punt B en gaan verby punt C. Ignoreer die effek van lugweerstand. Watter EEN van die volgende stellings is WAAR vir hierdie pendulum? A Die gravitasie potensiële energie by A en C is dieselfde. B Die pendulum kom tot stilstand by punt C waar sy gravitasie potensiële energie op sy maksimum is. C Die totale meganiese energie van die bal is dieselfde by B en C. D Die snelheid van die pendulum is ʼn maksimum by B en ʼn minimum by C. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 6 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) 1.8 ʼn Vragmotor beweeg teen ʼn snelheid van x m.s-1. Die massa van die vragmotor is m. ʼn Houer met massa ½ m word vertikaal bo op die vragmotor laat val. Die snelheid van die vragmotor verander na ⅔ x. Die kinetiese energie van die vragmotor het met ʼn gedeelte van … verander. A 2 . 3 B 1 . 2 C 3 . 4 D 4 . (2) 9 1.9 Jane neem ʼn paar rooi sterre in die nag deur ʼn teleskoop waar. Die rede vir hierdie waarneming is soos volg: Relatiewe beweging van die Waargenome frekwensie van die rooi ster rooi ster A Weg vanaf die aarde Hoër B Na die aarde Hoër C Weg vanaf die aarde Laer D Na die aarde Laer (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 7 1.10 Drie sfere met ladings word soos volg geplaas in ruimte. Die afstand tussen die X en Y is gelyk aan die afstand tussen Y en Z. Watter van die ladings sal ʼn netto krag na regs ondervind? A Sfere X en Y B Sfeer X C Sfeer Y D Sfeer Z (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 8 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) VRAAG 2 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Houer met massa 60 kg word op ʼn skuinsvlak geplaas, wat ʼn hoek van 15° met die horisontaal maak. ʼn Krag F = 120 N word op die houer toegepas, soos in die diagram hieronder getoon. Die houer versnel teen die skuinsvlak afwaarts. Die koëffisiënt van kinetiese wrywing (μk) tussen die houer en die oppervlakte van die skuinsvlak is 0,75. 2.1 Stel Newton se Eerste Bewegingswet in woorde. (2) 2.2 Teken ʼn benoemde vrye liggaamsdiagram van al die kragte wat op die houer inwerk soos dit teen die skuinsvlak af beweeg. (4) 2.3 Bereken die grootte van die kinetiese wrywingskrag tussen die houer en die skuinsvlak. (4) 2.4 Die hoek tussen die skuinsvlak en die horisontaal word nou verhoog. Hoe sal dit die antwoord wat in VRAAG 2.3 hierbo bereken was, beïnvloed? Skryf slegs VERHOOG, VERLAAG of BLY DIESELFDE neer. Gee ʼn rede vir jou antwoord. (2) 2.5 Bereken die grootte van die versnelling van die houer soos dit teen die skuinsvlak af beweeg. (5) [17] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 9 VRAAG 3 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Houtblok, wat op ʼn wrywinglose tafel geplaas is, word aan ʼn staalbal verbind deur middel van ʼn ligte, onrekbare tou wat oor ʼn wrywinglose katrol beweeg. ʼn Krag van 24 N word op die houtblok toegepas teen ʼn hoek van 33,55° met die horisontaal na links soos in die diagram hieronder getoon. Die houtblok beweeg teen ʼn KONSTANTE SNELHEID regs. Die staalbal beweeg verby punt P met ʼn snelheid van 0,25 m.s-1. 3.1 Noem Newton se Derde Wetpaar (aksie-reaksie) kragte wat tussen die houer en die tafel inwerk. (2) 3.2 Bereken die massa van die staalbal. (4) 3.3 Dit neem 1,2 s om die houtblok van punt P na punt Q te beweeg. Bereken die afstand tussen punte P en Q. (2) 3.4 Op die oomblik wat die staalbal verby punt Q beweeg, breek die tou. Hoe lank neem die staalbal om die grond te bereik wat 0,55 m onder punt Q is? (4) [12] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 10 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) VRAAG 4 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Twee sferiese voorwerpe met massas 18 kg en 9 kg onderskeidelik word met hul middelpunte op ʼn afstand van r m van mekaar geplaas soos in die diagram hieronder getoon. Die voorwerpe oefen ‘n gravitasiekrag van 1,34 x 10-10 N op mekaar uit. 18 kg 9 kg r 4.1 Stel Newton se Universele Gravitasiewet in woorde. (2) 4.2 Bereken die afstand r tussen die middelpunte van die sfere. (5) 4.3 Die 9 kg sfeer word nou met ʼn 12 kg sfeer vervang. Die gravitasiekrag tussen die twee sfere is steeds 1,34 x 10-10 N. Hoe sal die afstand tussen die twee voorwerpe vergelyk met die antwoord in VRAAG 4.2? Skryf slegs GROTER AS, KLEINER AS of GELYK AAN neer. (1) [8] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 11 VRAAG 5 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Man staan op die balkon van ʼn gebou wat presies halfpad is tussen die bokant van die gebou en die grond soos in die diagram hieronder getoon. Hy projekteer ʼn krieketbal opwaarts en dit gaan verby die bokant van die gebou na 1,27 s. Ignoreer die effek van lugweerstand. Die diagram hieronder is NIE volgens skaal geteken NIE. 5.1 Definieer die term vryval. (2) 5.2 Bereken die: 5.2.1 Hoogte van die gebou (4) 5.2.2 Tyd wat die krieketbal geneem het om sy maksimum hoogte te bereik (3) 5.2.3 Snelheid waarmee die bal die grond tref (4) 5.3 Teken ʼn snelheid-tyd grafiek vir die beweging van die krieketbal vanaf die oomblik wat dit geprojekteer was, totdat dit die grond tref. Die volgende moet duidelik op jou grafiek aangedui word: • Aanvanklike snelheid van die bal • Tyd wat dit die bal geneem het om die bokant van die gebou te bereik • Snelheid waarmee die bal die grond tref (4) [17] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 12 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) VRAAG 6 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Vragmotor met ʼn massa van 5 600 kg wat teen ʼn konstante snelheid van 10 m.s-1 na die ooste ry, bots met ʼn stilstaande motor met ʼn massa van 1 800 kg. Die botsing het vir 0,59 s geduur. Na die botsing, is die vragmotor en die motor gekoppel en beweeg saam ooswaarts. 10 m.s-1 VRAGMOTOR MOTOR 6.1 Stel die beginsel van Behoud van lineêre momentum in woorde. (2) 6.2 Bereken die: 6.2.1 Snelheid van die vragmotor-motorsisteem na die botsing (4) 6.2.2 Krag wat die vragmotor op die motor uitoefen (5) 6.3 As die botsings drie (3) keer langer aangehou het, hoe sal jou antwoord in VRAAG 6.2.2 beïnvloed word? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE neer. (1) 6.4 Verduidelik jou antwoord in VRAAG 6.3. (2) 6.5 Noem TWEE veiligheidsmaatreëls wat in voertuie gevind kan word sodat ernstige beserings tot die minimum beperk kan word wanneer botsings soos hierdie plaasvind. (2) [16] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 13 VRAAG 7 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Trollie met massa 685 kg by punt A beweeg vanaf rus af teen ʼn wrywinglose, skuinsvlak soos in die diagram hieronder getoon. AB is 18 m lank terwyl BC 11 m is. Die skuinsvlak maak ʼn hoek van 9,5° met die horisontaal. Die diagram is NIE volgens skaal geteken NIE. 7.1 Stel die beginsel van die BEHOUD VAN MEGANIESE ENERGIE. (2) 7.2 Gebruik die beginsel wat in VRAAG 7.1 genoem was, om die snelheid van die trollie by punt B te bereken. (4) 7.3 Bereken die arbeid verrig deur die gravitasiekrag om die trollie van A na B te beweeg. (4) Die trollie bly beweeg vanaf punt B, en kom by punt C tot stilstand. 7.4 Stel die arbeid-energie-stelling in woorde. (2) 7.5 Gebruik die arbeid-energie-stelling om die grootte van die wrywingskrag tussen punte B en C te bereken. (4) 7.6 Bereken die koëffisiënt van kinetiese wrywing tussen die trollie en die oppervlak BC. (4) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 14 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) VRAAG 8 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Trollie met massa 450 kg word teen ʼn skuinsvlak deur middel van ʼn motor wat by punt C geplaas is, opgetrek. Die motor en die trollie is verbind deur ʼn tou met weglaatbare massa wat oor ʼn wrywinglose katrol beweeg. Die wrywingskrag tussen die trollie se wiele en die skuinsvlak is 1 340 N. 8.1 Skryf die naam van ʼn konserwatiewe krag wat op die trollie inwerk, neer. (1) 8.2 Die trollie beweeg met ʼn konstante snelheid van 1,57 m.s-1 teen die oppervlak op. Bereken die: 8.2.1 Krag wat die motor uitoefen om die trollie teen die skuinsvlak op te beweeg (4) 8.2.2 Gemiddelde drywing wat die motor lewer om die trollie teen die skuinsvlak op te beweeg (4) [9] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 15 VRAAG 9 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Ambulans, A, nader ʼn hospitaal vanaf die weste terwyl sy sirene ʼn klank met ʼn frekwensie van 285 Hz vrystel. ʼn Dokter staan voor die hospitaal by punt C, hoor die ambulans se frekwensie as 307 Hz. Die spoed van klank is 340 m.s-1. 9.1 Stel die Doppler-effek in woorde. (2) 9.2 Bereken die snelheid van die ambulans soos dit die hospitaal nader in km.h -1. (5) 9.3 Ambulans B nader die hospitaal vanaf die ooste teen ʼn snelheid van 100 km.h-1. Die twee ambulanse het soortgelyke sirene. Hoe vergelyk die frekwensie wat die dokter van ambulans B hoor, met die van ambulans A as dié dokter by punt C staan? Kies uit HOЁR AS, LAER AS of DIESELFDE AS. Verduidelik jou antwoord kortliks. (3) 9.4 Stel EEN gebruik van die Doppler-effek in die mediese veld. (1) 9.5 ʼn Fietsryer ry na ʼn skool en die skoolklok lui met ʼn frekwensie van 625 Hz. Die fietsryer ry teen ʼn snelheid van 15 m.s-1. Die spoed van klank is 340 m.s-1. 9.5.1 Bereken die frekwensie van die klank wat die fietsryer hoor. (4) 9.5.2 Bereken die golflengte van die klankgolwe wat die fietsryer hoor. (3) [18] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 16 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) VRAAG 10 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Twee identiese negatiewe puntladings P en Q dra elk ʼn lading met gelyke grootte en word 60 cm van mekaar in ʼn vakuum geplaas, soos in die diagram hieronder getoon. Die elektrostatiese krag wat die ladings op mekaar uitoefen is 4,55 x 10 -2 N. 60 cm P Q 10.1 Teken die elektriese veldpatroon tussen ladings P en Q. (3) 10.2 In watter rigting sal lading Q ʼn krag as gevolg van lading P ervaar. (1) 10.3 Stel Coulomb se Wet in woorde. (2) 10.4 Bereken die: 10.4.1 Grootte van die ladings op P en Q (4) 10.4.2 Aantal oormaat elektrone op lading P (3) [13] TOTAAL: 150 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 17 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 / Spoed van lig in ʼn c 3,0 × 108 m•s-1 vakuum 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 on earth / Massa op aarde M 5,98 × 1024 kg Radius of earth / Radius van aarde RE 6,38 × 106 m 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 Gm1 m2 M F= 2 g = G d2 d Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 18 FISIESE WETENSKAPPE V1 (EC/JUNIE 2023) WORK, ENERGY AND POWER/ARBEID, ENERGIE EN DRYWING W = Fx cos  U= mgh or/of EP = mgh 1 1 Wnet = K or/of Wnet = Ek K= mv 2 or/of Ek = mv 2 2 2 K = K f − K i or/of Ek = Ekf − Eki Wnc = K + U or/of Wnc = Ek + Ep W P= t Pav = Fv WAVES, SOUND AND LIGHT/GOLWE, KLANK EN LIG 1 v=f T= f v  vL v  vL c fL = fs fL = fb E= hf or/of E = h v  vs v  vb  E = Wo + Ek(max) where/waar 1 1 2 E = hf and/en W0 = hf0 and/en Ek( maks .) = 2 mv2maks or/of K max = mv max 2 ELECTROSTATICS/ELEKTROSTATIKA kQ 1Q 2 kQ F= E= r2 r2 V F E= E= d q W Q V= n= q qe Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/JUNIE 2023) FISIESE WETENSKAPPE V1 19 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 V 2 Δt V2 W= P= R R ALTERNATING CURRENT/WISSELSTROOM Pav erage = Vrms I rms / Pgemiddeld = Vwgk I wgk I I I rms = max / I wgk = maks 2 2 Pav erage = I rms 2 R / Pgemiddeld = I 2wgk R Vmax Vmaks Vrms = / Vwgk = 2 2 2 2 Vrms Vwgk Pav erage = / Pgemiddeld = R R Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief