Technical Sciences Grade 12 P1 Eastern Cape Mock 2020 QP

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12 SEPTEMBER 2020 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 PUNTE: 150 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 17 bladsye, insluitend 2 gegewensblaaie.

Downloaded from hlayiso.com 2 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou VOLLE NAAM en VAN in die toepaslike ruimtes op die ANTWOORDEBOEK. 2. Hierdie vraestel bestaan uit AGT vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK. 3. Begin ELKE vraag op ʼn NUWE bladsy in die ANTWOORDEBOEK. 4. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. 5. Laat EEN reël oop tussen twee subvrae, bv. tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. 6. Jy mag ʼn nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 7. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. 8. Jy word aangeraai om die aangehegte GEGEWENSBLAAIE te gebruik. 9. Toon ALLE formules en substitusies in ALLE berekeninge. 10. Rond jou FINALE numeriese antwoorde tot ʼn minimum van TWEE desimale plekke af. 11. Gee kort (bondige) motiverings, besprekings, ens. waar nodig. 12. Skryf netjies en leesbaar. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 3 VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommers (1.1–1.10) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 D. 1.1 ʼn Sak word op die wrywinglose vloer van ʼn bus geplaas, wat weswaarts teen ʼn konstante snelheid beweeg. Indien die bus skielik stop, sal die sak … A nie beweeg nie. B ooswaarts beweeg. C weswaarts beweeg. D suidwaarts beweeg. (2) 1.2 Watter EEN van die volgende is altyd in dieselfde rigting as die versnelling van ʼn voorwerp? A Snelheid B Arbeid verrig C Momentum D Tempo van verandering in momentum (2) 1.3 ʼn Blok met massa m word oor ʼn wrywinglose oppervlak deur ʼn krag F getrek. Die versnelling van die voorwerp is a m.s-2. Wat sal die grootte van die krag wees wat nodig is om ʼn blok met massa 2m teen a m.s-2 te versnel? A ½F B F C 2F D 3F (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 4 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) 1.4 Twee blokke, P en Q, wat aanvanklik in rus is, het ʼn saamgeperste veer tussen hulle. Die veer word ontspan en die blokke beweeg weg van mekaar. IGNOREER WRYWING. N Q P W O S Die grootte van die momentum van blok P nadat die veer ontspan is, is x kg.m.s-1. Watter EEN van die volgende gee die KORREKTE totale momentum van die sisteem, voordat die veer ontspan is en die momentum van die blok Q nadat die veer ontspan is? Totale momentum van die Momentum van blok Q nadat sisteem voor die veer ontspan is die veer ontspan is A 0 x ooswaarts B x weswaarts 0 C x ooswaarts x weswaarts D 0 x weswaarts (2) 1.5 ʼn Krag F word teen ʼn hoek van 60° met die horisontaal toegepas op ʼn voorwerp oor ʼn afstand en die arbeid wat verrig word, is W. Die arbeid wat verrig word om die voorwerp oor dieselfde afstand te beweeg met krag F wat horisontaal tot die oppervlak inwerk is … A ½ W. B W. C 2 W. D 3 W. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 5 1.6 Beskou die volgende stellings in verband met vloeistofdruk: (i) Vloeistofdruk is direk eweredig aan die diepte (ii) Vloeistofdruk is onafhanklik van die grootte en vorm van die houer (iii) Vloeistofdruk is omgekeerd eweredig aan die digtheid van die vloeistof Watter EEN van die volgende is KORREK aangaande vloeistofdruk? A (i) en (ii) B (ii) en (iii) C (i) en (iii) D (i), (ii) en (iii) (2) 1.7 ʼn Krag wat die vorm en grootte van ʼn liggaam verander, is ʼn … krag. A normale B wrywings- C herstel- D vervormings- (2) 1.8 Die maksimum krag wat op ʼn liggaam toegepas kan word sodat dit sy oorspronklike vorm kan herwin as die krag verwyder word, word … genoem. A druk B rekking C spanning D elastisiteitsgrens (2) 1.9 Die ekwivalente eenheid van Farad (F) is … A C∙V. B C∙V-1. C C∙V-2. D C∙V2. (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 6 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) 1.10 In die stroombaan hieronder getoon is die weerstand van Y dubbel dié van X. Indien die stroom deur X gelyk aan 1 A is, dan is die stroom deur Y … A ½ A. B 1 A. C 2 A. D 4 A. (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 7 VRAAG 2 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Blok word oor ʼn ruwe oppervlak XY deur middel van krag F getrek. Die blok beweeg teen ʼn konstante snelheid van 5 m.s-1 op gedeelte XY. Wanneer die blok by Y verbybeweeg, word krag F verwyder. Gedeelte YZ is wrywingloos. 2.1 Teken ʼn vryeliggaamdiagram van al die kragte wat op die blok inwerk wanneer dit op gedeelte YZ beweeg. (2) 2.2 Stel Newton se eerste bewegingswet in woorde. (2) 2.3 Beskryf die beweging van die blok op gedeelte YZ. (2) [6] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 8 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) VRAAG 3 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Twee blokke met massas 30 kg en 20 kg onderskeidelik, word met ʼn ligte, onrekbare tou verbind en getrek deur ʼn krag F wat toegepas word teen ʼn hoek van 30° met die horisontaal. Die spanning T in die tou is 50 N en die wrywingskoëffisiënt is 0,2 vir albei blokke. Aanvaar dat die sisteem geïsoleerd is. 3.1 Stel Newton se tweede bewegingswet in woorde. (2) 3.2 Definieer die term geïsoleerde sisteem. (2) 3.3 Teken die vryeliggaamdiagram van al die kragte wat op die 30 kg blok inwerk. (5) 3.4 Bereken die: 3.4.1 Versnelling van die blokke (4) 3.4.2 Grootte van krag F wat op die 30 kg-blok toegepas word (5) 3.5 Krag F word nou toegepas op ʼn afwaartse hoek van 30° tot die horisontaal soos in die diagram getoon. Hoe sal die volgende hoeveelhede verander? (Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE.) 3.5.1 Versnelling van die sisteem (1) 3.5.2 Spanning T in die tou (1) 3.6 Verduidelik jou antwoord in VRAAG 3.5.1. (2) [22] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 9 VRAAG 4 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn 5 kg-blok beweeg ooswaarts teen ʼn snelheid van 4 m∙s-1 en bots met ʼn stilstaande blok met massa 3 kg. Direk na die botsing beweeg die 5 kg-blok weswaarts teen ʼn snelheid van 0,25 m.s-1 terwyl die 3 kg blok ooswaarts beweeg met ʼn konstante snelheid, soos in die diagram hieronder getoon. Die botsing is onelasties. VOOR DIE BOTSING NA DIE BOTSING 4 m.s-1 0,25 m.s-1 -1 0 m.s 5 kg 3 kg 5 kg 3 kg 4.1 Definieer die term momentum. (2) 4.2 Watter hoeveelheid (MOMENTUM of KINETIESE ENERGIE) bly behoue tydens hierdie botsing? (1) 4.3 Bereken die snelheid van die 3 kg-blok na die botsing. (4) 4.4 Noem en stel die wet wat in die berekening in VRAAG 4.3 hierbo gebruik is. (3) [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 10 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) VRAAG 5 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) ʼn Motorvoertuig met ʼn massa van 1 000 kg beweeg ooswaarts en bots kop-aan- kop met ʼn vragmotor met ʼn massa van 5 000 kg wat weswaarts teen 20 m.s-1 beweeg. Die krag wat die vragmotor op die motorvoertuig uitoefen is 100 000 N en die botsing neem 0,4 s. Na die botsing beweeg die motorvoertuig en die vragmotor saam. Ignoreer die effek van wrywing. 5.1 Wat is die grootte en rigting van die krag wat die motorvoertuig op die vragmotor uitoefen tydens die botsing? (2) 5.2 Noem en stel die wet wat gebruik is om VRAAG 5.1 hierbo te beantwoord. (3) 5.3 Definieer die term impuls. (2) 5.4 Bereken die snelheid van die motorvoertuig na die botsing. (4) [11] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 11 VRAAG 6 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 6.1 ʼn Houer met bakstene met ʼn massa van 50 kg word deur ʼn motor wat bo-op die gebou geplaas word, gelig, soos in die diagram getoon. Die krag wat deur die motor uitgeoefen word is F en die houer beweeg opwaarts met ʼn konstante snelheid van 5 m.s-1. 6.1.1 Definieer die term arbeid. (2) 6.1.2 Benoem die kragte wat op die houer met bakstene inwerk. (2) 6.1.3 Wat is die netto arbeid wat op die houer met bakstene verrig word? Gee ʼn rede vir jou antwoord. (2) 6.1.4 Bereken die drywing wat deur die motor opgewek word. (4) 6.2 ʼn Baksteen met massa 0,5 kg word afwaarts gegooi met ʼn snelheid van 10 m.s-1 vanaf ʼn hoogte van h meter bokant die grond. Wanneer die baksteen op ʼn hoogte van ⅔ h meter bokant die grond is, is sy snelheid 20,34 m.s-1. (IGNOREER LUGWRYWING.) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 12 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) 6.2.1 Stel die wet van die behoud van meganiese energie. (2) 6.2.2 Bereken die meganiese energie van die baksteen. (6) 6.2.3 Bereken die snelheid van die baksteen net voordat dit die grond tref. (3) 6.3 ʼn Voorwerp met ʼn massa van 20 kg word op ʼn reguit horisontale pad na regs getrek sonder dat dit gelig word. Die kragtediagram hieronder toon al die kragte wat op die voorwerp inwerk. N F = 10 N 4m Fg Die toegepaste krag F is 10 N en die voorwerp word ʼn afstand van 4 m verplaas. 6.3.1 Wat is die arbeid wat deur die normaalkrag (N) verrig word? Verduidelik. (3) 6.3.2 Bereken die arbeid wat deur krag F verrig word. (3) [27] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 13 VRAAG 7 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 7.1 Wat is ʼn volkome elastiese liggaam? (2) 7.2 Definieer die term druk. (2) 7.3 ʼn Druk teenoor rekking grafiek vir staal en wolfram (tungsten) word hieronder getoon. Staal Druk (x109 kPa) Rekking (x 10-2) Beantwoord die volgende vrae deur van die bostaande grafiek gebruik te maak. 7.3.1 Skryf die verwantskap tussen druk en rekking neer. (2) 7.3.2 Skryf neer die naam van die wet wat die verwantskap tussen druk en rekking stel. (1) 7.3.3 Watter EEN van die materiale het die hoogste elastisiteits- module? Verduidelik. (2) 7.3.4 Bereken die elastisiteitsmodule van staal. (3) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 14 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) 7.4 Die viskositeit van drie verskillende stowwe by 25 °C word in die onderstaande tabel gegee. Stof Viskositeit (Pa.s) Water 8,94 x 10-4 Bloed 3,50 x 10-3 Motorolie SAE 10 6,50 x 10-2 7.4.1 Definieer viskositeit. (2) 7.4.2 Watter EEN van die bogenoemde stowwe vloei die vinnigste? Verduidelik jou antwoord. (2) 7.4.3 Hoe sal ʼn toename in temperatuur die viskositeit beïnvloed? (2) 7.5 ʼn Eenvoudige diagram van hidrouliese remme word hieronder gegee. Die oppervlakte van suier A is 284 x 10-6 m² en suier B is 507 x 10-6 m². Die krag wat op die rempedaal toegepas word is 1 765 N. 7.5.1 Stel Pascal se wet in woorde. (2) 7.5.2 Bereken die krag wat suier B op die remskoen uitoefen. (4) 7.5.3 Wat sal met die druk op die remskoen gebeur indien die oppervlakte van suier B vergroot word? Skryf slegs NEEM TOE, NEEM AF of BLY DIESELFDE. (1) 7.5.4 Skryf TWEE gebruike van hidrouliese stelsels neer behalwe hidrouliese remme. (2) [27] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 15 VRAAG 8 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 8.1 Halfgeleier Ge word met die element fosfor (P) gedokteer. 8.1.1 Wat is doktering? (2) 8.1.2 Wat is die aantal valenselektrone in fosfor? (1) 8.1.3 Watter tipe (n-tipe of p-tipe) halfgeleier word in die bogenoemde proses gevorm? (2) 8.1.4 Wat is die verskil tussen n-tipe en p-tipe materiale? (2) 8.2 Elke plaat van ʼn parallelle plaat kapasitor het ʼn oppervlakte van 10 cm². Die plate word ’n afstand van 1 m van mekaar geplaas, met lug wat in die spasie tussen die plate is. Die kapasitor word aan ʼn 12 V GS toevoer verbind. 8.2.1 Bereken die grootte van die lading op elke plaat. (6) 8.2.2 Wat is die netto lading op die kapasitor? (1) 8.2.3 Noem TWEE faktore wat die kapasitansie van ʼn kapasitor sal beïnvloed. (2) 8.3 ʼn Elektriese ketel met ʼn weerstand van 26 Ω en ʼn mikrogolfoond met ʼn weerstand van 52 Ω word in parallel geskakel en die kombinasie word verbind aan ʼn spanningsbron van 230 V soos in die diagram getoon. 8.3.1 Definieer drywing. (2) 8.3.2 Bereken die totale weerstand van die stroombaan. (3) 8.3.3 Bereken die drywing wat oor die ketel gevorm word. (3) 8.3.4 Hoeveel hitte word deur die ketel in 2 minute geproduseer? (3) [27] TOTAAL: 150 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 16 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2020) DATA FOR TECHNICAL SCIENCES GRADE 12 PAPER 1 GEGEWENS VIR TEGNIESE WETENSKAPPE GRAAD 12 VRAESTEL 1 TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS/TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM SYMBOL/SIMBOOL VALUE/WAARDE Acceleration due to gravity g 9,8 m·s-2 Swaartekragversnelling Coulomb's constant k 9,0 x 109 N·m2·C-2 Coulomb se konstante Permittivity of free space ε0 8,85 x 10-12 F.m-1 Permittiwiteit van vry ruimte TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES FORCE/KRAG Fnet  ma p  mv fs max = μsN fk = μk N Fnet Δt = Δp Fg  mg Δp = mv f - mvi WORK, ENERGY AND POWER/ARBEID, ENERGIE EN DRYWING W  Fx cos  U  mgh or/of EP  mgh 1 1 W K mv2 or/of Ek  mv2 P 2 2 t Pave = Fvave / Pgemid = Fvgemid ME = Ek + Ep ELASTICITY, VISCOSITY AND HYDRAULICS/ ELASTISITEIT, VISKOSITEIT EN HIDROULIKA F Δ  ε A L σ F1 F K  2 ε A1 A 2 P = 𝜌gh ELECTROSTATICS/ELEKTROSTATIKA Q εο Α C C V d Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2020) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 17 CURRENT ELECTRICITY/STROOMELEKTRISITEIT V R I R s  R1  R2  ... 1 1 1 q I t    ... R p R1 R 2 W W = VQ P Δt W = VI  t P = VI W = I 2R  t P = I 2R V Δt 2 W= V2 R P R ELECTROMAGNETISM/ELEKTROMAGNETISME   BA Δ ɛ =N Δt Vs Ns  Vp Np Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief