Tech SC P1 (Afrikaans) X05 2019 Preparatory Examination Question Paper hlayiso.com

Downloaded from hlayiso.com GAUTENGSE DEPARTEMENT VAN ONDERWYS VOORBEREIDENDE EKSAMEN 2019 11101 TEGNIESE WETENSKAPPE VRAESTEL 1 TYD: 3 uur PUNTE: 150 16 bladsye + 2 inligtingsblaaie b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 2 (Vraestel 1) 11101/19 GAUTENGSE DEPARTEMENT VAN ONDERWYS VOORBEREIDENDE EKSAMEN TEGNIESE WETENSKAPPE (Vraestel 1) TYD: 3 uur PUNTE: 150 INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Die vraestel bestaan uit TIEN vrae. Beantwoord alle vrae in die ANTWOORDBOEK. 2. Begin ELKE vraag op ʼn nuwe bladsy in die ANTWOORDBOEK. 3. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 4. Laat EEN reël oop tussen twee subvrae, byvoorbeeld tussen Vraag 2.1 en Vraag 2.2. 5. Jy mag ʼn nie-programmerbare sakrekenaar gebruik. 6. Jy word aangeraai om die aangehegte INLIGTINGSBLAAIE te gebruik. 7. Rond jou FINALE numeriese antwoord tot ʼn minimum van TWEE desimale plekke af. 8. Gee kort motiverings, besprekings, ensovoorts waar nodig. 9. Skryf netjies en leesbaar. b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 3 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSEVRAE Vier 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 vraagnommer (1.1 – 1.10) in die antwoordboek neer, bv. 1.11 D. 1.1 ʼn Swemmer skop haarself weg van die muur af soos in die diagram onderaan. Watter wet beskryf die beweging van die swemmer die beste nadat sy van die muur af skop? A Die wet van traagheid B Newton se Eerste bewegingswet C Newton se Tweede bewegingswet D Newton se Derde bewegingswet (2) 1.2 Impuls is … A dieselfde as momentum. B dieselfde as krag. C bepaal deur die verandering in momentum. D onafhanklik van krag. (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 4 (Vraestel 1) 11101/19 1.3 ʼn Tennisbal met ʼn massa van 0,1 kg beweeg in ʼn oostelike rigting met 'n snelheid van 10 m.s-1, tref 'n steenmuur en bons terug in ʼn westelike rigting met ʼn snelheid van 5 m.s-1. Wat is die verandering in momentum na die botsing met die muur? vi = 10 m.s–1 0.1 kg vf = 5 m.s–1 Steenmuur A 1,5 kg· m·s-1 Oos B 1,5 kg·m·s-1 Wes C 0,5 kg·m·s-1 Oos D 0,5 kg·m·s-1 Wes (2) 1.4 Die onderstaande grafiek toon die verhouding tussen arbeid wat verig word op ʼn voorwerp teenoor die tyd wat dit neem om die arbeid te verig. Arbeid (J) Tyd (s) Die gradiënt van die grafiek verteenwoordig die … A momentum. B kinetiese energie. C potensiele energie. D drywing. (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 5 (Vraestel 1) 11101/19 1.5 ʼn Massastuk wat aan ʼn veer (spring) vas is, word afwaarts getrek soos in diagram A. Sodra hy gelos word, beweeg die veer terug na sy oorspronklike posisie soos in diagram B. Die rede waarom die veer terugbeweeg het na sy oorspronklike posisie is omdat … A sy herstelkragte is groter as sy vervormingskragte. B sy herstelkragte is kleiner as sy vervormingskragte. C sy herstelkragte is gelyk aan sy vervormingskragte. D sy herstelkragte is omgekeerd eweredig aan sy vervormingskragte. (2) 1.6 Hooke se wet gee die verhouding tussen spanning en vervorming. Watter EEN van die volgende stellings is KORREK ten opsigte van die verhouding tussen spanning en vervorming, volgens Hooke se wet? A Spanning is direk eweredig aan vervorming binne die limiete van elastisiteid. B Spanning is omgekeerd eweredig aan vervorming binne die limiete van elastisiteit. C Vervorming is omgekeerd eweredig aan die spanning wat dit veroorsaak, mits dit nie die limiete van elastisiteit oorskry nie. D Vervorming is direk eweredig aan die spanning wat dit veroorsaak, al is dit oor die limiete van elastisiteit. (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 6 (Vraestel 1) 11101/19 1.7 In die onderstaande skets, watter proefbuis se lug binne-in het die hoogste viskositeit? A 1 B 2 C 3 D 4 (2) 1.8 Die druk in vloeistof by ʼn spesifieke punt is afhanklik op … A die digtheid en hoeveelheid van die vloeistof. B die digtheid van die vloeistof en die diepte onder die oppervlak van die vloeistof. C die kleur en hoeveelheid van die vloeistof. D die digtheid en temperatuur van die vloeistof. (2) 1.9 Watter van die volgende moet by Silikon gevoeg word om ʼn N-tipe halfgeleier te vorm? A Germanium B Fosfor C Boor D Gallium (2) 1.10 Die kapasitansie van parralelle plate kapasitor is C. As die afstand tussen die plate verdubbel word, wat sal die nuwe kapasitansie van die kapasitor wees? A 4C B 2C C C D ½C (2) [20] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 7 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 2 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Twee leerders A en B, gebruik ʼn blok met ʼn massa van 0,12 kg as speelkarretjie. Leerder A druk die karretjie met n krag van 8 N teen ʼn hoek van 60º na regs en Leerder B druk die karretjie met ʼn krag van 5 N na links. Die blok ondervind ʼn wrywingskrag van 0,3 N op ʼn horisontale oppervlakte soos in die diagram hieronder. 2.1 Defineer die term versnelling. (2) 2.2 Gebruik die diagram bo om die volgende vrae te beantwoord 2.2.1 Bereken die grote en rigting van die netto krag. (5) 2.2.2 Bereken die versnelling van die blok. (3) 2.2.3 Skryf die NAAM neer van die wet wat die beweging van die blok verduidelik. (1) 2.2.4 Skryf die wet, in woorde, neer wat in Vraag 2.2.3 genoem is. (2) 2.2.5 Teken ʼn vryeliggaam-diagram van al die kragte wat op die blok inwerk. (5) 2.3 ʼn Seun staan op ʼn skaatsplank langs ʼn muur. Sodra hy teen die muur druk beweeg hy in die teenoorgestelde rigting. 2.3.1 Wat sal met die seun gebeur nadat hy teen die muur gedruk het? (1) 2.3.2 Gee ʼn rede vir jou antwoord in Vraag 2.3.1. (2) [21] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 8 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 3 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Twee treinwaens, A en B, met massas van 1 000 kg en 2 000 kg onderskeidelik, is aan mekaar vas met ʼn saamgeperste veer. Hulle beweeg na regs teen 4 m·s-1 op n horisontale, wrywinglose trein spoor. Wanneer die veer losgemaak word, en dit het heeltemaal uitgebrei, beweeg die 2 000-kg-trein wa teen 5,6 m·s-1 na regs, soos in die diagram hieronder. 3.1 Skryf die beginsel van behoud van lineêre momentum in woorde neer. (2) 3.2 Bereken die grootte en rigting van die snelheid van die 1 000 kg treinwa nadat die veer na sy oorspronklike posisie terug gekeer het. (4) 3.3 As die veer 0,2 s neem om terug te keer na sy oorspronklike posisie, ... 3.3.1 bereken die impuls van treinwa A op treinwa B. (3) 3.3.2 bereken die gemiddelde krag wat treinwa A op treinwa B uitoefen. (4) 3.4 3.4.1 Hoe sal die gemiddelde krag wat A op B uitoefen beinvloed word as die veer 0.5 s neem om uit te brei. Skryf net neer, VERMEERDER, VERMINDER of BLY DIESELFDE (1) 3.4.2 Verduidelik jou antwoord in Vraag 3.4.1. (2) [16] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 9 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 4 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Stapper laat val ʼn pakkie met massa 2.5 kg vanaf 'n krans wat 10 m hoog is soos in die prent onderaan. 4.1 Skryf die beginsels van die behoud van meganiese energie in woorde neer. (2) 4.2 Bereken die totale meganiese energie van die pakkie aan die bokant van die krans. (4) 4.3 ʼn Ander stapper aan die onderkant van die krans tel die pakkie op en loop 0.5 m horisontaal met die pakkie. 4.3.1 Is daar werk gedoen op die pakkie nadat die tweede stapper met dit 0.5 m geloop het? Antwoord JA of NEE. (1) 4.3.2 Verduidelik jou antwoord in Vraag 4.3.1. (2) [9] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 10 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 5 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Twee elastiese silindriese stawe (X en Y) is gemaak van dieselfde TIPE metale en het ʼn lengte van 1,6 m en is aan ʼn balk vas geheg. Twee 5-kg-massastukke word aan elke staaf aangeheg. Die deursnee van staaf Y is dubbel die diameter van staaf X. Sien die onderstaande diagram. Balk 5.1 Defineer die term spanning. (2) 5.2 Gebruik die diagram bo om die volgende vrae te antwoord. 5.2.1 As die spanning in staaf X 1,6 × 109 Pa is, bereken die dwarssnitarea van staaf X. (3) 5.2.2 Bereken die spanning in staaf Y. (2) 5.2.3 Die oorspronklike lengte van staaf Y was 15 cm. Staaf Y word verleng met 20%, gebruik ʼn toepaslike formule om die vervorming van staaf Y te bereken. (4) 5.2.4 Bereken Young se modulus vir staaf Y, wanneer dit verleng is. (2) 5.3 Defineer die term vervorming. (2) b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 11 (Vraestel 1) 11101/19 5.4 Die grafiek hieronder verteenwoordig die verhouding tussen spanning en vervorming. Spanning Vervorming 5.4.1 Wat verteenwoordig punt B op die grafiek? (1) 5.4.2 In watter omgewing gaan die voorwerp terugkeer na sy oorspronklike grootte en vorm? (Kies tussen E en B, B en C, of C en D.) (1) 5.4.3 Skryf Hooke se wet in woorde neer. (2) 5.4.4 Tussen watter TWEE punte op die grafiek word Hooke se wet eerbiedig? (1) [20] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 12 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 6 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Die tabel hieronder, toon verskillende soorte motorolies en hul graderings aan wat in verskillende temperatuurstreke en in verskillende seisoene gebruik kan word. MotorOlie Tipe Olie Gradering A Lae viskositeit 5W-30 B Hoë viskositeit 5W-40 6.1 Defineer die term viskositeit. (2) 6.2 Wat beteken die 5W-30 wat op die etiket van die motorolie staan? (2) 6.3 Gebruik die inligting in die bostaande tabel om ʼn olie (A of B) te kies wat beter sal werk in die somer as in die winter. (1) 6.4 Verduidelik jou antwoord in Vraag 6.3 deur te verwys na viskositeit en temperatuur. (2) 6.5 Onderskei tussen enkel/mono-graad en multi-graad motorolies. (2) [9] VRAAG 7 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 7.1 Verduidelik die term hidroulika. (2) 7.2 Skryf neer TWEE gebruike van 'n hidrouliese sisteem. (2) 7.3 In die diagram hieronder kan ʼn duiker gesien word wat onder water swem. Die druk wat op die duiker se voorkop inwerk, is 1,2 x 105 Pa en op die oppervlakte agter sy kop is 8,4 x 10-3 m2. 7.3.1 Noem Pascal se Wet. (2) 7.3.2 Bereken die grootte van die krag wat op die duiker se kop inwerk. (3) 7.3.3 Noem die rigting van die krag wat op die duiker se kop inwerk. (1) b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 13 (Vraestel 1) 11101/19 7.4 Die diagram onder, toon ʼn damwal wat 20 m hoog is. Die water se digtheid by 4˚C is 1 000 kg.m-3. Damwal Bereken die druk wat die water uitoefen een meter van die bodem van die dam. (4) 7.5 Die diagram hieronder verteenwoordig ʼn basiese hidroliese sisteem wat gebruik word om motors op te lig. Die toegepaste krag by Fs is 130 N afwaards. Die oppervlak van As is 0,002 m2. Die oppervlakte by Al is 0,025 m2. Bereken die krag Fl as gevolg van die toegepaste krag Fs. (3) [17] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 14 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 8 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Om die onbekende weerstand van ʼn weerstand X te bepaal, het leerders die apparaat verbind volgens die stroombaan diagram hieronder. Hulle begin met een sel en hou dan aan om die aantal selle in die reeks tot vier selle te verhoog. 8.1 Skryf Ohm se wet in woorde neer. (2) 8.2 Watter veranderlikes moet konstant gehou word on die betroubaarheid van die eksperiment te verseker. (1) 8.3 Die tabel hieronder verteenwoordig die ammeterlesings en voltmeterlesings wat verkry is deur die leerders. Voltmeterlesings Ammeterlesings 1,5 V 0,5 A 3,0 V 1,0 A 4,5 V 1,5 A 6,0 V 2,0 A 8.3.1 Gebruik die inligting in die tabel om ʼn grafiek te teken, van potensiaal verskil teenoor stroomsterkte. (4) 8.3.2 Wat verteenwoordig die helling van die grafiek? (1) 8.3.3 Bereken die weerstand van resistor X. (3) 8.4 Die leerders het die stroombaan aan gelos vir 25 s. 8.4.1 Bereken die hitte wat opgewek is gedurende hierdie tyd. (3) 8.4.2 Hoe sal die stroomsterkte beinvloed word as resistor X se weerstand verhoog word? (1) [15] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 15 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 9 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Groep leerders het ʼn eksperiment opgestel om die kenmerke van ʼn p-n voegvlakdiode te bepaal. Hulle het ʼn veranderlike kragbron, ʼn milli-ammeter, ʼn p-n voegvlakdiode, ʼn 1 000 Ω resistor en ʼn voltmeter, soos in die onderstaande skets getoon. 9.1 Wat beteken dotering? (2) 9.2 Die resultate in die tabel hieronder is wat die leerders gekry het tydens die voorwaartse helling in die eksperiment. V(diode) I(diode) 0V 0A 0.4 V 1 mA 0.43 V 2 mA 0.46 V 3 mA 0.47 V 4 mA 0.48 V 5.5 mA 0.49 V 7 mA 0.53 V 15 mA 0.55 V 21 mA 0.55 V 28 mA 0.55 V 34 mA 9.2.1 Skets ʼn grafiek wat die data in tabel hierbo verteenwoordig. (3) 9.2.2 Maak ʼn gevolgtrekking gebaseer op die data in die tabel. (2) 9.3 ʼn Parallele plaat kapasitor bestaan uit twee plate met ʼn totale oppervlakte van 100 cm2. 9.3.1 Defineer die term kapasitansie. (2) 9.3.2 Gee EEN funksie van ʼn filter kapasitor. (1) 9.3.3 Gee TWEE faktore beinvloed die kapasitansie van die kapasitor. (2) 9.3.4 Bereken die kapasitansie (in farhad) van die kapasitor as die aftand tussen die plate 0,25 cm is en die diëlektrikum is lug. (Die diëlektrikum se konstante vir lug is 8,84x10-12 F.m-1.) (4) [16] b.o.

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 16 (Vraestel 1) 11101/19 VRAAG 10 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Transformators speel ʼn belangrike rol in die oordrag van elektriese energie tussen kragstasies en die gemeenskappe wat hulle bedien. Sien die diagram hieronder. Hoëspanning transmissielyn Kragstasie Huis Transformator A Transformator B 10.1 Defineer die term transformator. (2) 10.2 Watter EEN van die twee transformators is ʼn … 10.2.1 verhogingtransformator? (Kies tussen transformator A of B.) (1) 10.2.2 verlagingtransformator? (Kies tussen transformator A of B.) (1) 10.3 ʼn Verlagingtransformator in ʼn radio het 330 windings om die primêre spoel en 25 windings om die sekondêre spoel. ʼn Muurprop verbind die primêre spoel aan ʼn 240 V-aansluiting punt terwyl die radio aangeskakel is. ʼn Transistorkring is aan die sekondêre spoel gekoppel. Bereken die spanning oor die sekondêre spoel. (3) [7] TOTAAL: 150 EINDE

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 17 (Vraestel 1) 11101/19 DATA BLAD VIR TEGNIESE WETENSKAP GRAAD 12 – VRAESTEL 1 INLIGTINGSBLAD TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAAM SIMBOOL WAARDE Swaartekragversnelling g 9,8 m·s-2 Permittiwiteit van vakuum εo 8,85 x 10-12 F⋅m-1 TABEL 2: FORMULES Krag Fnet = ma p = mv = m sN fk = max fs µ k N Fnet Δt = Δp Fg = mg Δp = mv f - mv i ARBEID, ENERGIE AND DRYWING W = F∆x cos θ U = mgh of E P = mgh 1 1 K= mv 2 of Ek = mv 2 ∆K = K f − K i of ∆Ek = Ekf − Eki 2 2 Pave = Fvave W P= ∆t ME = Ek + Ep ELASTISITEIT, VISKOSITEIT AND HIDROULIKA F Krag Δ σ = Spanning = Oppervlak ε= / vervorming = 𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣𝑣 𝑙𝑙 𝑖𝑖𝑖𝑖 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑙𝑙 𝑙𝑙 A L 𝑂𝑂𝑂𝑂 𝑂𝑂𝑂𝑂 𝑂𝑂 𝑂𝑂 𝑂𝑂 𝑙𝑙 𝑂𝑂 𝑂𝑂 𝑂𝑂 𝑂𝑂𝑂𝑂 𝑂𝑂 𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙𝑙 𝑙𝑙 𝑙𝑙 F1 F P = ρgh = 2 A1 A 2 σ =K ε / Druk (P) = Oppervlak Krag modulus van elastisiteit =Vervorming 𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠

Downloaded from hlayiso.com TEGNIESE WETENSKAPPE 18 (Vraestel 1) 11101/19 ELEKTROSTATIKA κ εο Α εο Α V C= C= E= d en d d Q C= V ELEKTRISITEIT V R= q=I ∆t I W W = VQ P= Δt W = VI ∆ t P = VI W = I2R ∆ t P = I 2R V 2 Δt W= V2 R P= R R s = R1 + R 2 + ... 1 1 1 = + + ... R p R1 R 2 ELEKTROMAGNETISME φ = BA ɛ = − N Δφ Δt Vs Ns = Vp Np