Technical Sciences Grade 12 P1 Eastern Cape Mock 2022 QP

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

Downloaded from hlayiso.com 2 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK. 2. Skryf jou NAAM en VAN in die toepaslike spasies op die ANTWOORDE- BOEK. 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. Jy mag ʼn nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 6. LAAT ʼn reël oop tussen twee subvrae, bv. tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. 7. Jy word aangeraai om die aangehegte GEGEWENSBLAAIE te gebruik. 8. Toon ALLE formules en substitusies in ALLE berekeninge. 9. Rond jou FINALE numeriese antwoorde tot ʼn minimum van TWEE desimale plekke af. 10. Gee kort (bondige) verduidelikings, besprekings, ensovoorts, waar nodig. 11. Skryf netjies en leesbaar. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 3 VRAAG1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Verskeie opsies word as antwoorde op die volgende vrae gegee. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommers (1.1 tot 1.10) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 D. 1.1 Versnelling word gedefinieer as die tempo waarteen ... verander. A spoed B snelheid C posisie D afstand (2) 1.2 ʼn Stilstaande minibus-taxi het sy glydeur oop. Wanneer die taxibestuurder versnel en dan skielik stop, gly die deur toe sonder om gestoot te word. Die toegaan van die glydeur wanneer die taxi stop is ʼn illustrasie van … A Hooke se Wet. B Newton se Eerste Wet. C Newton se Tweede Wet. D Newton se Derde Wet. (2) 1.3 ʼn Bal word laat val en beweeg vertikaal afwaarts. Ignoreer lugweerstand. Watter EEN van die volgende grafieke is KORREK ten opsigte van meganiese energie (Emeg) van die bal teenoor tyd (t)? A B Emeg Emeg (J) (J) t(s) t(s) C D Emeg Emeg (J) (J) t(s) t(s) (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 4 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) 1.4 Drie metaalsfere, P, Q en R van gelyke massa m, aanvanklik in rus is in kontak met mekaar op ʼn wrywinglose tafel. ʼn Vierde metaalsfeer S beweeg met snelheid v na regs en bots met sfeer P en kom tot rus. Onmiddelik na die botsing beweeg sfere Q en R saam met ʼn gekombineerde kinetiese energie gelyk aan E. Sfeer P bly in rus. VOOR BOTSING NA BOTSING v P, Q en R in rus S en P in rus v m m m m m m S P Q R S P Q R Die botsing is ELASTIES. Wat is die massa en kinetiese energie van sfeer S net voor die botsing indien beide sfere Q en R na die botsing teen snelheid v beweeg? KINETIESE ENERGIE VAN SFEER S MASSA VAN SFEER S NET VOOR DIE BOTSING A 2m E B m 2E C ½m ½E D 2m 2E (2) 1.5 ʼn Boek lê op ʼn tafel. Die reaksiekrag teen die NORMAALKRAG wat op die boek werk, is die krag wat inwerk deur die … A boek op die aarde. B tafel op die boek. C aarde op die boek. D boek op die tafel. (2) 1.6 Watter EEN van die volgende het die SI-eenheid kg.m2.s-3 ? A Arbeid x tyd B Drywing x tyd C Krag x snelheid D Krag x verplasing (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 5 1.7 Watter EEN van die volgende is die beste verduideliking waarom damme se damwalle DIKKER aan die onderkant is as aan die bokant? A Vloeistofdruk neem af met ʼn toename in diepte. B Vloeistofdruk neem toe met ʼn toename in diepte. C Digtheid van ʼn vloeistof neem af soos die diepte toeneem. D Digtheid van ʼn vloeistof neem toe soos die diepte toeneem. (2) 1.8 ʼn Ligstraal beweeg van glas na lug. Die invalshoek is 35˚ en die grenshoek van die lug-glas oppervlakte is 42°. Watter EEN van die volgende is KORREK in verband met die pad wat die ligstraal volg? Die ligstraal sal ... A totale interne weerkaatsing ondergaan. B breking na die normaal ondergaan. C nie breking of weerkaatsing ondergaan nie. D breking weg van die normal ondergaan. (2) 1.9 Resistors in die stroombaandiagram wat hieronder gegee word is IDENTIES. Indien voltmeter Y ʼn potensiaalverskil van V toon, dan sal die lesing op voltmeter X ... wees. A 2V B V C ½V D 4V (2) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 6 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) 1.10 Watter EEN van die volgende komponente in ʼn elektriese motor veroorsaak dat die uitset-stroom slegs in een rigting vloei? A Magnete B Sleepringe C Koolstof borsels D Splitringkommutator (2) [20] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 7 VRAAG 2 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) Twee kragte van 42 N en 10 N word GELYKTYDIG op ʼn stilstaande blok met massa 2,4 kg toegepas, soos in die diagram hieronder getoon. Die 42 N krag werk teen ʼn hoek van 60˚ met die horisontaal terwyl die 10 N ʼn horisontale krag na links is. Die blok ondervind ʼn kinetiese wrywingskrag met ʼn grootte van 6 N. Die blok beweeg na regs. 42 N Bewegingsrigting 60° m = 2,4 kg 10 N 2.1 Verduidelik die volgende stelling: ‘Die stilstaande blok het traagheid.’ (2) 2.2 Stel Newton se Tweede Wet in woorde. (2) 2.3 Teken ʼn vryeliggaamdiagram van al die kragte wat op die blok inwerk. (5) 2.4 Bereken die grootte van die versnelling van die blok. (5) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 8 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) VRAAG 3 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 3.1 In die diagram hieronder word ʼn windbukskoeël met massa 2 g in ʼn stilstaande klei blok wat ʼn massa van 56 g het, afgevuur. Die koeël tref die blok met ʼn spoed van 140 m·s-1 na regs. Voor die botsing Na die botsing 140 m·s-1 m = 56 g m=2g 3.1.1 Definieer die term geïsoleerde sisteem. (2) By impak bly die koeël in die blok en hulle beweeg saam as ʼn enkele eenheid. Ignoreer die effekte van wrywing. 3.1.2 Sal die totale lineêre momentum van die blok-koeël-sisteem na die botsing verander? Skryf neer slegs JA of NEE. (1) 3.1.3 Bereken die snelheid van die blok-koeël-sisteem na die impak. (5) 3.2 Tydens ʼn veiligheidstoets tref ʼn motor met ʼn massa van 800 kg wat teen 20 m.s-1 ooswaarts beweeg, ʼn baksteenmuur en kom tot stilstand. Om die motor tot stilstand te bring, oefen die muur ʼn krag van 1,6 x 10 3 N op die motor uit. 3.2.1 Definieer impuls. (2) 3.2.2 Bereken die tyd wat dit neem om die motor tot stilstand te bring. (4) Die baksteenmuur word bedek met ʼn klomp matrasse en dieselfde motor wat steeds teen 20 m.s-1 beweeg, tref die matrasse en kom tot stilstand. 3.2.3 Hoe sal die krag wat die matrasse op die motor uitoefen vergelyk met die 1,6 x 103 N krag wat deur die baksteenmuur op die motor uitoefen? Skryf slegs KLEINER AS, GROTER AS of DIESELFDE AS. Verduidelik die antwoord. (4) [18] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 9 VRAAG 4 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 4.1 ʼn Meisie stoot ʼn 6,5 kg-houer oor ʼn growwe vloer deur ʼn 20 N krag ooswaarts toe te pas. Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die houer en die vloer is 0,1. Die houer beweeg ʼn afstand van 0,2 m. N 20 N W O 6,5 kg S 4.1.1 Definieer energie. (2) 4.1.2 Skryf neer die name van TWEE kragte wat op die houer inwerk maar GEEN arbeid op die houer verrig, terwyl dit oor die afstand van 0,2 m beweeg, nie. (2) Bereken die: 4.1.3 Arbeid wat die meisie op die houer verrig (3) 4.1.4 Netto arbeid op die houer verrig (5) 4.2 ʼn Konstruksiewerker gebruik ʼn sferiese metaalbal met massa 1 500 kg om ʼn basksteenmuur te verwoes. Die kabel geheg aan die bal is by punt O vasgemaak. O 3m 1m Rusposisie Die metaalbal wat van die kabel hang word eers na ʼn hoogte van 3 m bokant sy rusposisie gelig en dan vanaf rus losgelaat om die muur te tref. Ignoreer lugweerstand. 4.2.1 Stel die beginsel van die behoud van meganiese energie in woorde. (2) 4.2.2 Bereken die spoed waarmee die bal die muur tref. (Ignoreer die massa van die kabel) (4) 4.3 Die enjin van ʼn motorfiets oefen ʼn krag met grootte 5 kN uit wanneer die motorfiets teen ʼn konstante snelheid van of 72 km.h-1 beweeg. Bereken die drywing wat die enjin lewer in die eenheid van perdekrag. (4) [22] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 10 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) VRAAG 5 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 5.1 ʼn Staalstaaf is 1 m lank met ʼn deursnee oppervlak van 0,5 cm2. Dit word 0,24 cm gerek wanneer ʼn krag met grootte 6 000 N toegepas word, soos hieronder getoon. 1m 6 000 N 5.1.1 Stel Hooke se Wet in woorde. (2) 5.1.2 Bereken die Young se modulus van die staalstaaf. (7) 5.2 Motorvervaardigers gebruik multi-graad enjin-olie vir verskillende werksomstandighede van voertuie. Beskou die volgende drie olies: Olie A: 10W-30 Olie B: 20W-50 Olie C: 15W-40 5.2.1 Watter EEN van die olies sal DIKKER by hoër temperature bly? (1) 5.2.2 Wat dui die 10 W op die etiket van olie A aan? (2) 5.3 ʼn Motorwerktuigkundige gebruik ʼn hidrouliese sisteem om ʼn motorvoertuig te lig soos in die diagram hieronder getoon. Die deursnee van die klein suier is 40 mm terwyl die groter suier sin 160 mm is. ʼn Krag van grootte 260 N word vertikaal afwaarts op die kleiner suier (Suier 1) toegepas. 40 mm 160 mm 260 N Suier 1 Suier 2 5.3.1 Stel Pascal se Wet in woorde. (2) 5.3.2 Bereken die krag wat die groter suier (Suier 2) op die motor uitoefen. (4) 5.3.3 Noem DRIE toepassings van Pascal se Wet in ons daaglikse lewe. (3) [21] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 11 VRAAG 6 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 6.1 ʼn Parallele plaatkapasitor in ʼn motor-aansitter bestaan uit twee identiese aluminium plate, elk met ʼn oppervlak van 4 x 10-4 m2. Die plate word geskei oor ʼn afstand van 0,06 m, met lug in die spasie tussen die plate. 6.1.1 Definieer kapasitansie. (2) 6.1.2 Bereken die kapasitansie van die parallelle plate. (3) 6.1.3 Stel TWEE faktore wat die kapasitansie van ʼn kapasitor kan beïnvloed. (2) 6.2 Die stroombaan hieronder bestaan uit ʼn 6 Ω- en ʼn 5 Ω-resistor wat in parallel gekoppel is en ʼn onbekende resistor R, wat in serie gekoppel is, soos hieronder getoon. Die skakelaar S is gesluit. V1 R S V2 4Ω 12 Ω Die totale drywing wat in die parallelle gedeelte van die stroombaan uitgesit word, is 50 W. Die voltmeter-lesing oor die resistor R is 8 V. 6.2.1 Definieer die term drywing. (2) Bereken die: 6.2.2 Effektiewe weerstand van die parallele kombinasie resistors (3) 6.2.3 Weerstand van resistor R (5) Resistor R word verwyder en met ʼn ammeter vervang. 6.2.4 Hoe sal hierdie verandering die stroom deur die 12 Ω-resistor beïnvloed? Kies van TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE. Verduidelik jou antwoord. (3) Skakelaar S is nou OOP. 6.2.5 Watter NAAM word vir die lesing op V1 gegee, wanneer skakelaar S oop is? (1) [21] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 12 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) VRAAG 7 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 7.1 Beskou ʼn plat, vierkantige spoel met 5 draaie. Elk van die spoel se kante is 0,50 m in lengte en dit het ʼn magneetveld van 0,5 T wat daardeur beweeg. Die plat gedeelte van die spoel is loodreg tot die magneetveld. 7.1.1 Definieer magnetiese vloed. (2) 7.1.2 Bereken die grootte van die geïnduseerde emk indien die magneetveld uniform van 0,5 T tot 1 T in 10 s verhoog word. (6) 7.2 Hieronder getoon is ʼn eenvoudige diagram van ʼn elektriese toestel. spoel b magneet magneet a B 7.2.1 Skryf die NAAM van hierdie elektriese toestel neer. (1) 7.2.2 Noem die energie-omsetting van bogenoemde toestel. (2) 7.2.3 Wat is die funksie van komponent B. (1) 7.2.4 Teken ʼn diagram wat die magnetiese veldpatroon rondom die reguit gedeelte, ab van die spoel voorstel, slegs as gevolg van die stroom wat deur hierdie gedeelte van die spoel vloei. Dui die rigting van die magneetveldlyne aan. (2) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 13 VRAAG 8 (Begin op ʼn nuwe bladsy.) 8.1 Die diagram hieronder toon die dispersie van wit lig deur ʼn prisma. 8.1.1 Definieer dispersie. (2) 8.1.2 Watter kleur sal die minste breking ondervind? (1) 8.1.3 Wanneer lig deur ʼn prisma beweeg sal die spoed van lig verminder maar sy frekwensie bly konstant. Verduidelik waarom die frekwensie van lig konstant bly. (2) 8.2 ʼn Leerder plaas ʼn voorwerp, wat 40 mm hoog is, 25 mm voor ʼn lens wat ʼn brandpuntafstand van 40 mm het. voorwerp 8.2.1 Is hierdie ʼn DIVERGEREND of KONVERGEREND lens? (1) 8.2.2 Teken ʼn benoemde strale-diagram wat aantoon hoe die beeld gevorm word. (7) Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 14 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) 8.3 Bestudeer die beeld hieronder wat praktiese toepassings van verskillende tipes elektromagnetiese straling aantoon. X-strale Infrarooi-strale Radiogolwe Gamma-strale Ultraviolet-strale Mikrogolwe Skryf die naam van die elektromagnetiese straling neer wat: 8.3.1 Die langste golflengte het (1) 8.3.2 Gebruik word vir sekuriteitskontroles by lughawens (1) Die golflengte van ultraviolet lig kom in die gebied vanaf 0,1 nm na 1 000 nm voor. 8.3.3 Definieer die term foton. (1) 8.3.4 Bereken die MINIMUM energie van ʼn foton ultraviolet lig. (4) [20] TOTAAL: 150 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 15 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 Speed of light in a vacuum c 3,0 x 108 m·s-1 Spoed van lig in 'n vakuum Planck's constant h 6,63 x 10-34 J·s Planck se konstante Electron mass me 9,11 x 10-31 kg Elektronmassa Permittivity of free space 𝜀0 8,85 x 10-12 F.m-1 Permittiwiteit van vrye ruimte TABLE 2: FORMULAE/TABEL 2: FORMULES FORCE/KRAG Fnet = ma p = mv fs max = μsN fk = μ k N Fnet Δt = Δp Fg = mg Δp = mv f - mv i L e MA= = E l Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com 16 TEGNIESE WETENSKAPPE V1 (EC/SEPTEMBER 2022) WORK, ENERGY AND POWER/ARBEID, ENERGIE EN DRYWING W = FΔxcosθ U= mgh or/of EP = mgh 1 1 Wnet = Fnet ∆𝑥 cosθ K= mv 2 Ek = mv 2 2 or/of 2 K = K f − K i or/of Ek = Ekf − Eki W Pave = Fvave / Pgemid = Fvgemid P= t ME = Ek + Ep ELASTICITY, VISCOSITY AND HYDRAULICS/ELASTISITEIT, VISKOSITEIT EN HIDROULIKA F = Δ A ε= L σ F1 F =K = 2 ε A1 A 2 F P= P = ρgh A ELECTROSTATICS / ELEKTROSTATIKA 𝑄 𝜀0 𝐴 𝐶=𝑉 𝐶= 𝑑 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

Downloaded from hlayiso.com (EC/SEPTEMBER 2022) TEGNIESE WETENSKAPPE V1 17 CURRENT ELECTRICITY/STROOMELEKTRISITEIT V R= emf/emk ( ε )= I(R + r) I R s = R1 + R 2 + ... 1 1 1 q = I∆t = + + ... R p R1 R 2 W W = VQ P= Δt W = VI  t P = VI W = I2R  t P = I 2R V 2 Δt V2 W= R P= R ELECTROMAGNETISM/ELEKTROMAGNETISME ΔΦ = BA ∆Φ 𝜀 = −𝑁 Δ𝑡 Vs N s = Vp Np WAVES, SOUND AND LIGHT / GOLWE, KLANK EN LIG 𝑣 = 𝑓𝜆 1 𝑇= 𝑓 c E = hf or E = h λ Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief