Technical Sciences Grade 12 IEB P1 2019 Question Paper (Afr)

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT-EKSAMEN NOVEMBER 2019 TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Tyd: 3 uur 150 punte LEES ASSEBLIEF DIE VOLGENDE INSTRUKSIES NOUKEURIG DEUR 1. Hierdie vraestel bestaan uit 14 bladsye en 'n Datablad van 2 bladsye (i–ii). Maak asseblief seker dat jou vraestel volledig is. 2. Hierdie vraestel bestaan uit ELF vrae. Beantwoord AL die vrae in die Antwoordboek. 3. Begin elke vraag asseblief op 'n nuwe bladsy van jou Antwoordboek. 4. Nommer jou antwoorde presies soos die vrae in die vraestel genommer is. 5. Laat EEN reël oop tussen subvrae, byvoorbeeld tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. 6. Jy mag 'n nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. 7. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. 8. Jy word aangeraai om die aangehegte DATABLAAIE te gebruik. 9. Toon ALLE formules en vervangings in ALLE berekeninge. 10. Rond jou finale numeriese antwoorde af tot 'n MINIMUM van TWEE desimale plekke. 11. Gee kort motiverings, besprekings, ens. waar nodig. 12. Lees die vrae noukeurig deur. 13. Moenie in die kantlyn skryf nie. 14. Dit is in jou eie belang om leesbaar te skryf en jou werk netjies aan te bied. IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 2 van 14 VRAAG 1 MEERVOUDIGE KEUSE-VRAE Verskeie opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae voorsien. Kies die korrekte antwoord en skryf slegs die letter (A–D) langs die vraagnommer (1.1– 1.10) in die ANTWOORDBOEK, byvoorbeeld 1.11 D. 1.1 Wrywingskrag … A is teenoorgesteld aan die rigting van beweging van 'n voorwerp en werk loodreg in op die oppervlak waarmee die voorwerp in kontak is. B is in dieselfde rigting as die beweging van 'n voorwerp en werk parallel in op die oppervlak waarmee die voorwerp in kontak is. C is in dieselfde rigting as gravitasiekrag. D werk die beweging van 'n voorwerp teë en werk parallel in op die oppervlak waarmee die voorwerp in kontak is. (2) 1.2 Indien die resulterende (netto) krag wat op 'n voorwerp inwerk nul is, … A vertraag die voorwerp. B versnel die voorwerp eenvormig. C verander die rigting van beweging van die voorwerp. D bly die voorwerp teen 'n konstante snelheid beweeg. (2) 1.3 'n Seun sit op 'n stoel. Volgens Newton se Derde Wet is die reaksiekrag op die seun se gewig ... A die krag van die seun op die stoel. B die krag van die stoel op die seun. C die krag van die Aarde op die seun. D die krag van die seun op die Aarde. (2) 1.4 'n Stuk silikon wat met elemente van groep III gedoteer is, word 'n … A P-Tipe halfgeleier. B N-Tipe halfgeleier. C III-Tipe halfgeleier. D supergeleier. (2) 1.5 'n Voorbeeld van 'n intrinsieke halfgeleier is … A tin. B fosfor. C boor. D magnesium. (2) IEB Copyright © 2019

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 3 van 14 1.6 Watter een van die volgende grafieke stel die verwantskap tussen potensiaalverskil (V) en stroom (I) vir 'n ohmiesegeleier korrek voor? A V I B V I C V I D V I (2) 1.7 Wanneer 'n potensiaalverskil van 220 V oor 'n kapasitor met 'n kapasitansie van 50 F gehandhaaf word, sal die kapasitor … coulomb lading stoor. A 4 400 B 11 000 C 0,227 D 270 (2) IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 4 van 14 1.8 'n Battery met onbeduidende interne weerstand word met twee weerstande verbind soos in die diagram hieronder getoon. Die skakelaar S is OOP. V1 S ● ● V2 Skakelaar S word nou gesluit. Hoe sal die lesings op voltmeters V1 en V2 verander? LESING OP V1 LESING OP V2 A Neem toe Neem toe B Neem af Neem toe C Neem toe Neem af D Neem af Neem af (2) 1.9 Watter een van die volgende kombinasies verteenwoordig die komponent(e) aanwesig SOWEL AS die energie-omsetting in 'n gelykstroom- (GS-) motor? Komponent Energie-oordrag A Splitringkommutator Elektriese na meganiese energie B Sleepringe Meganiese na elektriese energie C Sleepringe Elektriese na meganiese energie D Splitringkommutator Meganiese na elektriese energie (2) IEB Copyright © 2019

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 5 van 14 1.10 'n Geleidraad, XY, beweeg tussen twee magnete soos hieronder getoon. Watter een van die volgende handelinge kan tot 'n verhoogde geïnduseerde stroom in draad XY lei? Beweeg die draad … A vinnig en parallel aan die magnetiese veld. B stadig en parallel aan die magnetiese veld. C vinnig en loodreg op die magnetiese veld. D stadig en loodreg op die magnetiese veld. (2) [20] IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 6 van 14 VRAAG 2 'n Seun trek twee trollies met massas van onderskeidelik 5 kg en 10 kg met 'n krag van 50 N teen 'n hoek van 30° met die horisontaal oor 'n wrywingloos oppervlak soos in die volgende diagram getoon: m = 10 kg m = 5 kg 30° 2.1 Teken 'n benoemde vryliggaamdiagram vir die 5 kg-trollie. Dui al die kragte aan wat op die trollie inwerk. (4) 2.2 Gee Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2) 2.3 Pas Newton se Tweede Bewegingswet toe om die versnelling van die stelsel te bereken. (6) 2.4 Bepaal die spanning in die tou tussen trollie A en B. (2) 2.5 Definieer versnelling. (2) 2.6 Hoe sal die versnelling verander indien wrywing in ag geneem word? Gebruik Newton se Tweede Bewegingswet om jou antwoord te verduidelik. (2) [18] IEB Copyright © 2019

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 7 van 14 VRAAG 3 Trollie X met massa 250 g word teen trollie Y met massa 750 g geplaas soos in die diagram hieronder getoon. 'n Saamgedrukte veer tussen die twee trollies word losgelaat in 0,3 s en die trollies beweeg in teenoorgestelde rigtings. Trollie X beweeg wes en tref 'n versperring na tyd t. Versperring Kussing N Y W E X S Die tabel hieronder gee die posisie van trollie X vir tydintervalle van 0,3 sekondes: Posisie (m) 0 1,38 2,88 4,38 5,88 7,38 7,38 7,38 Tyd (s) 0 0,3 0,6 0,9 1,2 1,5 1,8 2,1 3.1 Teen watter tyd t tref trollie X die versperring? (1) 3.2 Verduidelik met verwysing na die waardes in die tabel waarom trollie X tussen t = 0,3 s en t = 1,5 s met 'n konstante spoed beweeg. (2) 3.3 Gee die beginsel van die behoud van lineêre momentum in woorde. (2) 3.4 Bereken die spoed van trollie Y nadat die veer losgelaat is. (5) 3.5 Definieer impuls. (2) 3.6 Bereken die krag wat op trollie Y uitgeoefen word. (4) Trollie Y bots met die kussing en spring terug teen 'n spoed van 3,25 m∙s-1 . 3.7 Definieer die volgende: 3.7.1 'n Elastiese botsing (2) 3.7.2 'n Onelastiese botsing (2) [20] IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 8 van 14 VRAAG 4 'n Blok met massa 8 kg beweeg oor 'n ruwe horisontale oppervlak van punt A na punt B soos in die volgende diagram getoon: 10 m∙s-1 8 kg A 6m B 4.1 Definieer die term energie. (2) 4.2 Bereken die kinetiese energie van die blok by punt A. (3) Die kinetiesewrywingskoëffisiënt (μk) tussen die blok en die oppervlak AB is 0,15. 4.3 Bereken die grootte van die kinetiesewrywingskrag op die blok terwyl dit van punt A na punt B beweeg. (3) 4.4 Bereken die arbeid wat deur die kinetiesewrywingskrag van punt A na punt B verrig word. (3) [11] IEB Copyright © 2019

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 9 van 14 VRAAG 5 Die volgende diagram toon 'n breekbal met massa 1,5 ton wat aan die kabel van 'n hyskraan hang. Die hyskraan wen die kabel op sodat die bal opwaarts beweeg teen 'n konstante snelheid van 2 m⋅s–1. Na 3 sekondes hou die hyskraan op om die kabel op te wen. Die bal stop en bereik 'n hoogte van 6 m bokant die grond. 5.1 Definieer drywing. (2) 5.2 Bereken die gewig van die bal. (3) 5.3 Bereken die drywing van die hyskraanmotor terwyl dit die kabel opwen. (4) 5.4 Herlei jou antwoord in Vraag 5.3 tot perdekrag. (2) 'n Sterk wind begin waai en die bal begin in die rigting van B swaai soos in die diagram hieronder aangedui. B A Die bal bereik 'n maksimum hoogte by punt B van 7,5 m bokant die grond. 5.5 Bereken die gravitasie potensiële-energie van die bal by punt B. (3) 5.6 Gee die beginsel van die behoud van meganiese energie in woorde. (2) 5.7 Bereken die spoed van die bal by punt A wanneer dit terugswaai. (4) [20] IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 10 van 14 VRAAG 6 Wanneer 'n trekspanning van 5 × 106 Pa op die ente van 'n ronde staaf toegepas word, moet die vervorming ongeveer 5 × 10–4 wees. Die lengte van die ronde staaf is 120 cm. Tipe materiaal Young-modulus Rubber 3 × 107 Pa Hout 1 × 1010 Pa Geelkoper 1 × 1011 Pa Yster 1 × 1012 Pa Maak van die tabel hierbo gebruik om die volgende te beantwoord. 6.1 Gee Hooke se Wet in woorde. (2) 6.2 Wat sal die toepaslikste materiaal wees om vir hierdie staaf te gebruik? (Maak van 'n berekening gebruik om jou antwoord te bepaal.) (4) 6.3 Bereken die verandering in lengte van die staaf. (4) 6.4 Definieer spanning. (2) 6.5 Indien 'n krag van 9 800 N toegepas word om hierdie trekspanning te verkry, wat is die deursnee-oppervlakte van die staaf? (3) [15] VRAAG 7 Tydens 'n eksperiment word vyf motorolies met verskillende graderings gebruik om die verskil in viskositeit van motorolies aan te dui. Die eksperiment word opgestel soos in die diagram hieronder aangedui. Die eksperiment word by –20 °C uitgevoer. 0W–30 5W–30 10W–30 15W–30 20W–30 7.1 Gee 'n volledige definisie vir viskositeit. (2) 7.2 Watter olie het die hoogste viskositeit? (1) 7.3 Wat is die betekenis van die SAE-waarde 10W–30. (3) [6] IEB Copyright © 2019

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 11 van 14 VRAAG 8 'n Hidrouliese pers om poeiermonsters te verdig, het 'n groot silinder wat 'n diameter van 11,8 cm het en 'n klein silinder met 'n oppervlakte van 3,02 × 10–4 m2. 'n Hefboom word aan die klein silinder geheg soos getoon. Die monster wat op die groot silinder geplaas word, het 'n deursnee-oppervlakte van 4,09 cm2. 8.1 Gee Pascal se Wet in woorde. (2) 8.2 Bereken die oppervlakte van die groot silinder in m2. (3) 8.3 'n Krag van 319 N word op die hefboom toegepas. Bereken die uitsetkrag wat in die groot suier uitgeoefen word. (4) [9] IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 12 van 14 VRAAG 9 'n Kapasitor is 'n komponent wat in 'n elektriese stroombaan gebruik word om elektriese lading te stoor. 9.1 Definieer die term kapasitansie van 'n kapasitor. (2) 9.2 Noem die drie faktore wat die kapasitansie van 'n kapasitor beïnvloed. (3) 9.3 'n Kapasitor bestaan uit twee vierkantige metaalplate van lengte 2 cm wat geskei word deur 'n luggaping van 3 mm. Bereken die potensiaalverskil oor die kapasitorplate indien elke plaat 6 × 10–11 C lading kan stoor. (5) [10] IEB Copyright © 2019

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 13 van 14 VRAAG 10 'n Sel met 'n emf (ε) van 4,5 V word in 'n stroombaan verbind soos in die diagram hieronder getoon. V1 ● ● 6Ω S1 1Ω 2Ω 4,5 V A 10.1 Watter toestel in die stroombaan diagram meet die vloeitempo van lading? Skryf slegs VOLTMETER of AMMETER neer. (1) 10.2 Gee Ohm se Wet in woorde. (2) Skakelaar S1 word nou gesluit. 10.3 Wat is die lesing op voltmeter V1. (1) 10.4 Bereken die stroomsterkte deur die 6 Ω-weerstand. (3) 10.5 Definieer drywing soos dit op elektriese stroombane van toepassing is. (2) 10.6 Bereken die energie-omsetting wat in die 6 Ω-weerstand plaasvind. (3) [12] IEB Copyright © 2019 BLAAI ASSEBLIEF OM

Downloaded from hlayiso.com NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT: TEGNIESE WETENSKAPPE: VRAESTEL I Bladsy 14 van 14 VRAAG 11 11.1 Die diagram hieronder verteenwoordig 'n vereenvoudigde tekening van 'n elektriese toestel wat met 'n gloeilamp verbind word. X Borsels 11.1.1 Wat word hierdie tipe elektriese toestel genoem? (1) 11.1.2 Skryf die beginsel neer waarop die toestel werk. (1) 11.1.3 Skryf EEN metode neer om die helderheid van die gloeilamp te verhoog. (1) 11.1.4 Identifiseer komponent X in die diagram. (1) 11.2 Die volgende diagram verteenwoordig die basiese struktuur van 'n transformator. 11.2.1 Met watter kontakpunte, AB of CD, moet die insetspanning verbind word sodat die transformator as 'n verhogingstransformator kan funksioneer. (1) 11.2.2 'n Selfoon vereis 'n uitgangspanning van 4,5 V. Die selfoonlaaier word met 'n 240 V-wisselstroombron verbind. Bereken die getal windings op die sekondêre spoel indien die primêre spoel 1 000 windings het. (4) [9] Totaal: 150 punte IEB Copyright © 2019