Embed Size (px)
Citation preview
GRAAD 11 WETENSKAP VRAESTEL 1 FISIKA
Meganika Newton se wette ............................................................................................................................................ 1
Newton se somme met ewewig .................................................................................................................. 3
Newton se somme met NIE-ewewig ......................................................................................................... 7
Grafiese oplossings .....................................................................................................................................13
Newton se Universele gravitasie wet........................................................................................................15
Golwe, klank & lig Refraksie .......................................................................................................................................................17
Diffraskie ......................................................................................................................................................19
Elektrisiteit Elektrostatika ...............................................................................................................................................20
Stroombane ..................................................................................................................................................24
Elektromagnetisme .....................................................................................................................................26
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se wette/Deel van 45% 1
Vraestel 1 MEMOS
Meganika Newton se wette
Deel van 45% KRAGTE PARE
2 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se wette/Deel van 45%
KRAGTE DIAGRAMME & KOMPONENTE
normaalkrag
F Gravitasiekrag
vd aarde (gewig)
wrywingskrag
F oegepaste krag
N
g
T
F
f
T
sin cos
cossin
cossin
y x
TT
x Ty T
t a
s s
F F
FF
F FF F
normaalkrag
F Gravitasiekrag
vd aarde (gewig)
wrywingskrag
F Vertikale komponent
van toegepaste krag
F Horisontale komonent
van toegepaste krag
N
g
y
x
F
f
||
||
sin cos
sin cos
sin cos
g g
g g
g g g g
t a
s s
F F
F F
F F F F
||
normaalkrag
wrywingskrag
Spanning in toue
F Vertikale komponent van gewig
F Horisontale komonent van gewig
N
g
g
F
f
T
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met ewewig/Deel van 45% 3
Newton se somme met ewewig Deel van 45%
KRAGTE SOMME MET LOODREGTE KRAGTE (ewewig) STAP 1 Teken ‘n skets met AL die kragte
daarop aangedui STAP 2 Teken nou ‘n kragte diagram vir
ELKE voorwerp STAP 3 Skryf Fres vergelykings vir die y-as
en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan -probeer om die wrywingskrag uit te werk NA die y-as en VOOR die x-as se Fres vergelykings
STAP 4 Gelyktydige oplossings mag nodig wees (gewoonlik met toue
Voorbeeld
1
2
Twee bokse is verbind soos in die skets.
Die massas is m =6kg
Die wrywingskoeffisient is 0.2.
Bepaal die maksimum massa van m
sodat die sisteem in ewewig sal wees
Antwoord
1
2
Neem kloksgewys as positief
Vir m :
neem op as positief
0
6 9.8
58.8 op
0.2 58.8
11.76 links
neem regs as positef
F
11.76 6 0
11.76
Vir m :
neem af a
res
N g
N g
N
N
N
res
y as
F ma
F F
F F
F mg
F
N
f F
N
x as
ma
T f ma
T
T N
y as
s positef
F
11.76 0
11.76 af
F
11.76 9.8
1.2
res
g
g
g
g
ma
F T ma
F m
F N
maar
mg
m
m kg
4 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met ewewig/Deel van 45%
KRAGTE SOMME MET SKUINS KRAGTE (ewewig) STAP 1 Teken ‘n skets met AL die
kragtedaarop aangedui STAP 2 Gebruik sin en cos om die‘skewe’
krag in sy komponente op te breek STAP 3 Teken WEER die skets, maar nou
NET met kragte wat LOODREG op mekaar is
STAP 4 Skryf Fres vergelykings vir die y-as en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan -probeer om die wrywingskrag uit te werk NA die y-as en VOOR die x-as se Fres vergelykings
STAP 5 Gelyktydige oplossings mag nodig wees (gewoonlik met toue)
oo
oo
sin cos
cos 30sin 306060
60 cos 3060 sin 30
5 9.8
49 af
y x
xy
g
t a
s s
F F
FF
F mg
N
Voorbeeld
o
'n Krat met 'n massa van 5kg staan stil op 'n
horisontale vlak en word met 'n tou getrek wat
'n hoek van 30 met die horisontaal maak.
Die spanning in die tou is 60N
Bereken die wrywingskrag
Bereken di
a
b
e normaalkrag
Bereken die statiese wrywingskoeffisientc
Antwoord
o
o
neem regs as positief
F
60 cos 30 5 0
65.96 links
neem op as positief
F
0
60 sin 30 49 0
19
56.96 19
2.73
res
x
res
N y g
N
N
N
x as
ma
F f ma
f
f N
y as
ma
F F F
F
F N op
f F
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met ewewig/Deel van 45% 5
KRAGTE SOMME MET SKUINS VLAKKE (ewewig) STAP 1 Teken ‘n skets met AL die
kragtedaarop aangedui STAP 2 Gebruik sin en cos om die‘skewe’
krag in sy komponente op te breek STAP 3 Teken WEER die skets, maar nou
NET met kragte wat LOODREG op mekaar is
STAP 4 Skryf Fres vergelykings vir die y-as en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan -probeer om die wrywingskrag uit te werk NA die y-as en VOOR die x-as se Fres vergelykings
STAP 5 Gelyktydige oplossings mag nodig wees (gewoonlik met toue)
||o o
o o
||
1700 9.8
16660 af
sin cos
sin15 cos1516660 16660
16660 sin15 16660 cos15
g
g g
g g
F mg
N
t a
s s
F F
F F
Voorbeeld
o‘n BMW 1700kg is teen ‘n helling van 15 met
die horisontaal in die straat geparkeer.
Wat is die grootte van die normal krag?
Wat is die statiese wrywingskrag wat die
pad op die bande uitoefen ?
a
b
Antwoord
o
||
||
o
0
0
16660 cos15
16092.3
op oppervlakte
0
0
16660 sin15
4311.9
regs || oppervlakte
res
N g
N g
N
N
res
g
g
y asa
F
F F
F F
F
F N
x asb
F
f F
f F
f
N
6 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met ewewig/Deel van 45%
DRIEHOEK OPLOSSINGS vir EWEWIG met DRIE KRAGTE
STAP 1 Bepaal al die hoeke op die gegewe skets (of teken ‘n skets as een nie gegee word)
STAP 2 Teken nou ‘n driehoek met die kragte en hoeke uit #1
STAP 3 Bepaal nou die onbekende
As daar ‘n 90grade hoek is,gebruik graad 10 trig
sin
cos
tan
t
s
a
s
t
a
Probeer dan die sin-reël
sin sin sin
a b c
A B C
Probeer laaste die cos-reël 2 2 2 2 cosa b c bc A
STAP 4 Onthou om rigtings saam met die kragte te skryf!
Voorbeeld 'n 10kg voorwerp hang, met twee toue,
aan die plafon. Die toue maak hoeke
met die horisontaal, soos getoon.
Bepaal die spanning in elke tou
Antwoord
o o o
o o o o
o o
o o
o
sin sin sin
150
sin 70 sin 50 sin 60
150 150
sin 70 sin 50 sin 50 sin 60
150sin 70 150sin 60
sin 50 sin 50
184 169.6
op 40 met horisontaal
a b c
A B C
A C
A C
A C
A N C N af
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met NIE-ewewig/Deel van 45% 7
Newton se somme met NIE-ewewig Deel van 45%
KRAGTE SOMME MET LOODREGTE KRAGTE (nie ewewig) STAP 1 Teken ‘n skets met AL die
kragtedaarop aangedui STAP 2 Gebruik sin en cos om die‘skewe’
krag in sy komponente op te breek STAP 3 Teken WEER die skets, maar nou
NET met kragte wat LOODREG op mekaar is
STAP 4 Skryf Fres vergelykings vir die y-as en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan -probeer om die wrywingskrag uit te werk NA die y-as en VOOR die x-as se Fres vergelykings
STAP 5 Gelyktydige oplossings mag nodig wees (gewoonlik met toue)
Voorbeeld
1 2 3
2
Drie gewigte is met kabels verbind.
Hulle massas is m =4kg, m =10kg en m =6kg.
Die wrywingskoeffisient tussen m en die tafel
is 0.15.
Bepaal die versnelling van die sisteem en dan
die spanning in elke tou.
Antwoord
1
1
1
1
Neem kloksgewys as positief
Vir m
op is positief
39.2 4
4 39.2
res
g
y as
F ma
T F ma
T a
T a
2 1
2 1
Vir m2
-
neem op as positief
F
0
98
0.15 98
14.7 links
regs is positief
F
14.7 10
res
N g
N g
N
N
res
y as
ma
F F
F F
F N op
f F
N
x as
ma
T f T ma
T T a
Blaai om
8 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met NIE-ewewig/Deel van 45%
3
2
2
2
Vir m
af is positief
F
58.8 6
58.8 6
res
g
y as
ma
F T ma
T a
a T
2 1
2 1
2
58.8 6 & 4 39.2
14.7 10
58.8 6 14.7 4 39.2 10
58.8 6 14.7 4 39.2 10
4.9 10 10
4.9 20
0.245 .
kloksgewys
stel T a T a
in T T a
a a a
a a a
a a
a
a m s
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met NIE-ewewig/Deel van 45% 9
KRAGTE SOMME MET SKUINS KRAGTE (nie ewewig) STAP 1 Teken ‘n skets met AL die
kragtedaarop aangedui STAP 2 Gebruik sin en cos om die‘skewe’
krag in sy komponente op te breek
STAP 3 Teken WEER die skets, maar nou NET met kragte wat LOODREG op mekaar is
STAP 4 Skryf Fres vergelykings vir die y-as en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan -probeer om die wrywingskrag uit te werk NA die y-as en VOOR die x-as se Fres vergelykings
STAP 5 Gelyktydige oplossings mag nodig wees (gewoonlik met toue)
oo
oo
oo
50 9.8
490 af
sin cos
cos 35sin 35
cos 35sin 35
800 cos 35800 sin 35
g
y x
xy
xy
F mg
N
t a
s s
F F
FF
F FF F
FF
Voorbeeld 1 (begin maklike MET ewewig)
Die man stoot‘n 50kg grassnyer met ‘n krag van
800N teen ‘n hoek van 35°.
Bereken die wrywingskrag
Bereken die wrywingskoeffisient
a
b
Antwoord
o
o
800 cos 35 50 0
65.5 links
0
0
490 800 sin 35
948.9 op
65.5 948.9
0.69
res
x
res
N g y
N g y
N
N
a x as
F ma
F f ma
f
f N
b y as
F
F F F
F F F
F
N
f F
10 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met NIE-ewewig/Deel van 45%
STAP 1 Teken ‘n skets met AL die kragtedaarop aangedui
STAP 2 Gebruik sin en cos om die‘skewe’ krag in sy komponente op te breek
STAP 3 Teken WEER die skets, maar nou NET met kragte wat LOODREG op mekaar is
STAP 4 Skryf Fres vergelykings vir die y-as en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan -probeer om die wrywingskrag uit te werk NA die y-as en VOOR die x-as se Fres vergelykings
STAP 5 Gelyktydige oplossings mag nodig wees (gewoonlik met toue)
oo
oo
20 9.8
196 af
sin cos
cos 30sin 30
cos 30sin 30
g
y x
xy
F mg
N
t a
s s
F F
FF
F FF F
Voorbeeld (NIE ewewig)
2
Die man stoot ‘n 20kg grassnyer teen ‘n hoek van
30° sodat die grassnyer teen 3m.s versnel.
Bepaal die grootte van die krag as die
wrywingskoeffisient 0.1 is
Antwoord
o
o
o
o o
o o
o o
o o
0
0
196 sin 30
cos 30 20 3
cos 30 60
cos 30 60 0.1 196 sin 30
cos 30 60 19.6 0.1sin 30
cos 30 0.1sin 30 19.6 60
cos 30 0.1sin 30 79.6
79.6
cos 3
res
N g y
N g y
N
res
x
N
y as
F
F F F
F F F
F F
x as
F ma
F f ma
F f
F f
f F
F F
F F
F F
F
F
o o
o
0 0.1sin 30
97.5 30 met horisontaalF N af
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met NIE-ewewig/Deel van 45% 11
KRAGTE SOMME MET SKUINS VLAKKE (nie ewewig) STAP 1: Teken ‘n skets met AL die kragte
daarop aangedui STAP 2: Gebruik sin en cos om die
‘skewe’ krag in sy komponente op te breek
STAP 3: Teken WEER die skets, maar nou NET met kragte wat LOODREG op mekaar is
STAP 4: Skryf Fres vergelykings vir die y-as en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan -probeer om die wrywingskrag uit te werk NA die y-as en VOOR die x-as se Fres vergelykings
STAP 5: Gelyktydige oplossings mag nodig wees (gewoonlik met toue)
||
||
o o
Vir die 1kg blok
sin cos
sin cos
sin cos
1 9.8 sin 30 1 9.8 cos30
g g
g g
g g g g
t a
s s
F F
F F
F F F F
||
||
o o
Vir die 4kg blok
sin cos
sin cos
sin cos
4 9.8 sin 30 4 9.8 cos30
g g
g g
g g g g
t a
s s
F F
F F
F F F F
Voorbeeld
o
'n Blok met massa 1 kg word verbind aan 'n ander blok
met massa 4 kg deur 'n ligte onrekbare toutjie. Die
sisteem word teen 'n ruwe vlak, wat 'n hoek van 30 met
die horisontaal maak, deur middel van 'n konstante krag
van 40 N parallel aan die vlak opgetrek, soos in die
diagram hierbo aangetoon.
Die grootte van die kinetiese wrywingskrag tussen die
oppervlak en die 4 kg-blok is 10 N. Die kinetiese
wry
wingskoeffisient tussen die 1 kg-blok en die
oppervlak is 0,29.
Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL
die kragte wat op die 1 kg-blok inwerk soos dit
teen die vlak op beweeg, aandui.
Bereken die
a
grootte van die:
Kinetiese wrywingskrag tussen die 1 kg-blok en
die oppervlak
Spanning in die toutjie wat die twee blokke
verbind
b
c
Antwoord
o
0.29 8.48neem op as positief
2.46 skuins op
0
1 9.8 cos 30
8.48
blaai om
N
res
N g
N g
a
y as f Fb
F ma N
F F
F F
N
12 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se somme met NIE-ewewig/Deel van 45%
||
o
||
o
vir 1kg blok
-
neem 'op' as positief
F
40 2.45 1 9.8 sin 30 1
32.6 1
vir 4kg blok
-
neem 'op' as positief
F
10 4 9.8 sin 30 4
29.6 4
stel T=T
32.6 1 29.6 4
3.03
res
T g
res
g
c
x as
ma
F f T F ma
T a
T a
x as
ma
T f F ma
T a
T a
a a
2
Stel a in 29.6 4
29.6 4 0.6
5 32.03
0.6 .
T a
a N
a m s
HYSBAK STAP 1 Teken ‘n skets met AL die
kragte daarop aangedui STAP 2 Teken nou ‘n kragte diagram vi
ELKE voorwerp & kies ‘n OP as positief
STAP 3 Skryf Fres vergelykings vir die y-as
STAP 4 Stel Fres = 0 as die hysbak ‘n konstante snelheid het/stilstaan
Stel Fres=+ma as die hysbak OP versnel
Stel Fres=-ma as die hysbak AF versnel
Voorbeeld
2
2
'n 95kg man staan op 'n Newton skaal in die hysbak.
Wat is sy gewig as die hysbak stilstaan?
Wat is sy gewig as die hysbak teen 1.8m.s
opwaarts versnel?
Wat is sy gewig as dit teen 1.3m.s afwaarts
v
a
b
c
ersnel?
Antwoord
neem op as positief95 9.8
931
931 95
931 95
931 95 0
931
931 95
931 95 1.8
1102
931 95
931 95 1.3
807.5
g
res
N g
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
F mg y as
F maN af
F F ma
F a
F aa
F
F N
F ab
F
F N
F ac
F
F N
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Grafiese oplossings/Deel van 45% 13
Grafiese oplossings Deel van 45%
KOP-TOT-STERT METODE – EWEWIG met DRIE KRAGTE STAP 1 Teken ‘n rowwe skets van die
kragte, kop-tot-stert, en bepaal al die hoeke
STAP 2 Besluit op ‘n skaal en verwerk al die Newton waardes na mm
STAP 3 Teken ‘n kompas STAP 4 Sit jou gradeboog op die kompas
neer & meet die hoek volgens #1 STAP 5 Trek ‘n pyl so lank soos die krag STAP 6 Teken weer ‘n kompas by die
pylpunt, meet die hoek volgens #1, maar trek nou net ‘n lang streep (want jy weet nie hoe groot die krag is nie)
STAP 7 Herhaal #6 by die pylpunt van jou eerste krag
STAP 8 #6 en #7 se lyne sal mekaar sny. Sit pylpunte by en meet die pyle
STAP 9 Gebruik jou skaal om die kragte se grootte te bepaal (onthou die rigtings!)
Voorbeeld 'n 10kg voorwerp hang, met twee toue,
aan die plafon. Die toue maak hoeke
met die horisontaal, soos getoon.
Bepaal die spanning in elke tou
Antwoord
o
o
Gebruik skaal 1cm:10N
*Trek C as 'n lang vertikale lyn (geen spesifieke lengte)
*By C se punt, meet en trek B (15cm) 70 met C
*By B se punt, meet 60 met B en trek 'n lang lyn totdat
dit C sny
1 :10
18.
cm NA
o
4 :
18.410
1
184
40 met horisontaal
1 :10
17 :
1710
1
170
cm x
x
x N links op
cm NC
cm x
x
x N af
14 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Grafiese oplossings/Deel van 45%
KOP-TOT-STERT METODE – EWEWIG met maksimum spanning/gewig **Die grootste krag is altyd teenoor die grootste hoek, daarom sal die tou teenoor die grootste hoek altyd eerste breek** STAP 1 Teken ‘n rowwe skets van die
kragte, kop-tot-stert, en bepaal al die hoeke
STAP 2 Besluit op ‘n skaal en verwerk al die Newton waardes na mm
STAP 3 Teken ‘n kompas STAP 4 Sit jou gradeboog op die kompas
neer & meet die hoek volgens #1
STAP 5 Trek ‘n pyl so lank soos die krag STAP 6 Teken weer ‘n kompas by die
pylpunt, meet die hoek volgens #1, maar trek nou net ‘n lang streep (want jy weet nie hoe groot die krag is nie)
STAP 7 Herhaal #6 by die pylpunt van jou eerste krag
STAP 8 #6 en #7 se lyne sal mekaar sny. Sit pylpunte by en meet die pyle
STAP 9 Gebruik jou skaal om die kragte se grootte te bepaal (onthou die rigtings!)
Voorbeeld Indien die maksimum spanning in A & B 30N is,
bepaal die maksimum massa wat C kan wees
Antwoord
o
o
Gebruik skaal 1cm:5N
*Trek C as 'n lang vertikale lyn (geen spesifieke lengte)
*A is teenoor die grootste hoek, so gaan eerste breek
*By C se stert, meet en trek A (6cm) 50 met C
*By A se punt, meet 60
met A en trek 'n lang lyn totdat
dit C sny
1 : 5
5.5 :
5.55
1
27.5
1 : 5
4.9 :
4.95
1
24.5
cm NC
cm x
x
x N
cm NB
cm x
x
x N
GRAFIESE OPLOSSINGS vir NIE-EWEWIG STAP 1: Besluit op ‘n skaal en verwerk al
die Newton waardes na mm STAP 2: Teken ‘n kompas op die
verwysingspunt STAP 3: Sit jou gradeboog op die
kompas neer & meet die hoek STAP 4: Trek ‘n pyl so lank soos die
vektor STAP 5: Teken weer ‘n kompas by die
pylpunt van jou laaste pyl STAP 6: Herhaal #3-5 vir elke vektor STAP 7: Verbind die laaste pylpunt met
die eerste vektor se stert – dit is die resulterende vektor
Voorbeeld
o
Gestel die verwysingspunt vir hierdie skattejag is die
mees suidelike punt van die tweede grootste eiland
van Cutthroat Isle. Van daar moet Jack 55 noord van
wes, vir 850 see myle, vaar. Van sy nuwe beso
temming
moet hy 2070 seemyl in ‘n rigting van 48 suid van wes
vaar.
ˆWaar le die skat?
Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se Universele gravitasie wet/Deel van 45% 15
Newton se Universele gravitasie wet Deel van 45%
VERHOUDING SOMME STAP 1: Skryf die gravitasie wet se formule STAP 2: Skryf die formule WEER en
bring die veranderinge aan…in HAKKIES!
STAP 3: Tik nou die getalle in die formule NETSO in jou sakrekenaar – kyk mooi vir die breuk (Ignoreer die alfabetletters)
STAP 4: Skryf die sakrekenaar antwoord neer en die res van die alfabetletters
STAP 5: Vervang die alfabetletters met F
VoorbeeldDaar is 'n gravitasiekrag van F tussen
voorwerpe A en B op afstand R uitmekaar.
Wat sal die gravitasiekrag wees indien die
massa van A verdubbel en die afstand drie
keer groter gemaak word?
Antwoord
2
2 2
2 2
2
3
2
3
2
9
A B Ai f
A B
i
km m k m mF F
R R
km m
R
F
NETTO GRAVITASIE KRAG
STAP 1:
Teken ‘n kragte diagram vir die voorwerp in die vraag
STAP 2:
Werk al die aantrekkingskragte op die voorwerp in die vraag uit Bv met voorwerpe A, B & C, wat is die netto krag op A? Werk die krag tussen A&B en A&C uit.
STAP 3:
Gebruik nou jou kragte diagram om die kragte
bymekaar te tel (pyltjies in dieselfde rigting) of
van mekaar af trek (pyltjies in teenoorgestelde rigtings)
5
5
Drie sfere lê op ‘n reguit lyn. Die massas van die
sfere is 363 , 517 en 154 .
Bepaal die grootte en rigting van die netto
gravita
5.
siekrag op
Sf 7 10 regs
3.5 10
eer A
Sfeer eB r gs
A B Cm kg m kg m kg
a
b
N
N
59 10 linkS eer sf C Nc
Antwoord
2
11
2
11 5
2
11
2
11 6
tussen A & B
?
363
517 6.67 10 363 517
0.5 0.5
6.67 10 5 10
tussen A & C
?
363
154 6.67 10 363 154
0.75 0.75
6.67 10 6.6 10
neem regs as
AB A B
AB
ABA
B
AB
AB A C
AC
ACA
C
AC
F
F Gm mF
rm
m
r
G N
F
F Gm mF
rm
m
r
G N
5 6
5
:
5 1
pos
0 6.6 10
5.7 1
i
0 reg
t ef
s
i
net AB ACA F F Fa
N
16 Vraestel 1 MEMOS/Meganika/Newton se Universele gravitasie wet/Deel van 45%
2
11
2
11 5
2
11
2
11 5
tussen A & B
?
363
517 6.67 10 363 517
0.5 0.5
6.67 10 5 10
tussen B & C
?
517
154 6.67 10 517 154
0.25 0.25
6.67 10 8.5 10
neem regs as
AB A B
AB
ABA
B
AB
AB B C
BC
BCB
C
BC
F
F Gm mF
rm
m
r
G N
F
F Gm mF
rm
m
r
G N
5 5
5
:
8.5
posit
10 5 10
3.5 10 reg
ie
s
f
net BC ABB F F Fb
N
Blaai om
2
11
2
11 6
2
11
2
11 5
tussen A & C
?
363
154 6.67 10 363 154
0.75 0.75
6.67 10 6.6 10
tussen B & C
?
517
154 6.67 10 517 154
0.25 0.25
6.67 10
neem r
8.5 10
eg
AB A C
AC
ACA
C
AC
AB B C
BC
BCB
C
BC
F
F Gm mF
rm
m
r
G N
F
F Gm mF
rm
m
r
G N
6 5
5
5
:
6.6 10 8.
s as positie
5 10
9 10
9 10 link
f
s
net AC BCC F F Fc
N
N
Vraestel 1 MEMOS/Golwe, klank & lig/Refraksie/Deel van 22% 17
Golwe, klank & lig Refraksie
Deel van 22%
REFRAKSIE/LIGBREKING Wanneer ’n straal van een optiese digte medium na ’n ander (teen ’n hoek) beweeg, verander die straal van rigting
Wanneer die van opties meer dig na opties minder dig beweeg, buig die staal WEG van die normaal
Wanneer die van opties minder dig na opties meerdig beweeg, buig die staal NA van die normaal
NORMAAL ’n Denkbeeldige lyn loodreg op die oppervlakte tussen twee optiese mediums
INVALSHOEK Die hoek tussen die invalstraal en die normaal
BREKINGSHOEK Die hoek tussen die gebroke straal en die normaal
SNELL SE WET
sin sini i r rn n
STAP 1 Maak ‘n inligtingslysie
brekingsindeks van medium 1
invalshoek
brekingsindeks van medium 2
brekingshoek
i
i
r
r
n
n
As hulle van grenshoek praat, beteken dit die brekingshoek is 90grade en die straal MOET van opties meer dig na opties minder dig beweeg
STAP 2 Vervang die inligting in en bepaal die onbekende
STAP 3 As jy ‘n ‘ERROR’ kry, beteken dit jou inligtingslysie is deurmekaar
Voorbeeld
o
Die grenshoek van 'n sekere soort glas met betrekking
tot lug is 48 . 'n Ligstraal val in op 'n blok van hierdie
glas, soos getoon in die skets
Gebruik 'n strale diagram en toon wat met die ligstraal
gebeur wanneer dit vlak 1 en vlak 2 tref.
Dui ook al die belangrike hoekgroottes aan
Antwoord
18 Vraestel 1 MEMOS/Golwe, klank & lig/Refraksie/Deel van 22%
BREKINGSINDEKS
STAP 1 Maak ‘n inligtingslysie
83 10
i
i
r
r
n v
c
n
As hulle van grenshoek praat, beteken dit die brekingshoek is 90grade en die straal MOET van opties meer dig na opties minder dig beweeg
STAP 2 Gebruik Snell se wet indien nodig STAP3
Gebruik c
nv
om die
brekingsindeks te bepaal
Voorbeeld
‘n Ligstraal gaan ‘n blok met hoër brekingsindeks as
die een hierbo binne.
Hoe vergelyk die brekingshoek van hierdie blok
met die oorspronklike een?
Skryf die waarde van die invalshoek
Skryf die waarde
a
b
c
van die brekingshoek
Bereken die brekingsindeks van die blok
Voltooi die pad van die lig deur die blok
d
e
Antwoord
o
Die brekingshoek is kleiner as die oorspronklike
een
Die brekingsindeks is hoer, daarom is die 'nuwe'
blok opties meer dig
Die straal sal dus verder NA die normaal buig
59
35
sin sin
1sin 59
o
i i r r
o
a
b
c
n nd
o
o
o
sin 35
sin 59
sin 35
r
r
n
n
e
Vraestel 1 MEMOS/Golwe, klank & lig/Diffraskie/Deel van 22% 19
Diffraskie Deel van 22%
DIFFRAKSIE
Voorbeeld
4
Tydens ‘n demonstrasie van ‘n golfverskynsel beweeg
monochromatiese rooi lig deur ‘n spleet met wydte 1,8 10 m
en skyn op ‘n plat skerm op ‘n afstand 0,4m vanaf die spleet.
Die golflengtevan die li
gis 675nm.
Noem die verskynsel hierbo geÏllustreer.
Verduidelik kortliks hoe die donker bande in die
waargenome patroon gevorm word
Die rooi lig word nou met ‘n groen lig vervang.
Hoe sal die nuwe patr
a
b
c
oon van die vorige patroon verskil?
Hoe sal die waargenome patroon geaffekteer word indien
die spleet vergroot word?
d
Antwoord
a) diffraksie
b) Die donker bande vorm waar destruktiewe
interferensie van die lig plaasvind
Rooi lig het ‘n lang golflengte en ondergaan
dus ‘n hoë mate van diffraksie.
Blou lig het ‘n kort golflengte
d
en sal dus
minder diffraksie ondergaan.
Daar sal steeds 'n sentrale band wees met
swart en gekleurde bande wat mekaar reelmatig
afwissel aan weerskante, maar die sentrale
band sal smaller wees.
As die e spleet vergroot, sal die mate van diffraksie
afneem - die sentrale band sal dus nog smaller word.
20 Vraestel 1 MEMOS/Elektrisiteit/Elektrostatika/Deel van 33%
Elektrisiteit Elektrostatika Deel van 33%
VERHOUDING SOMME STAP 1: Skryf die gepaste formule neer STAP 2: Skryf die formule WEER en
bring die veranderinge aan…in HAKKIES!
STAP 3: Tik nou die getalle in die formule NETSO in jou sakrekenaar – kyk mooi vir die breuk (Ignoreer die alfabetletters)
STAP 4: Skryf die sakrekenaar antwoord neer en die res van die alfabetletters
STAP 5: Vervang die alfabetletters met oorspronklike simbool
Voorbeeld Die grootte van die elektriese veld, 'n afstand r
vanaf die puntlading is E. Die grootte van die
elektriese veld, 'n afstand 2r vanaf dieselfde
puntlading, is...
1 12 4
4 2A E B E C E D E
Antwoord
2 2
2
2
2
4
1
4
1
4
i f
i
kQ kQ AE E
r r
kQ
r
kQ
r
E
Voorbeeld
Twee identiese metaalsfere op geisoleerde
staanders dra ladings van Q en q onderskeidelik,
soos getoon in die diagram. Wanneer hulle op 'n
afstand r van mekaar af is, ondervind hulle 'n krag F
Die twee ladings word nou nader aan mekaar
beweeg, sodat die finale afstand tussen hulle die
helfte van die oorspronklike afstand is. Watter
een van die volgende beskryf die nuwe grootte
van die krag wat die ladings ondervind korrek?
1 12 4
4 2A F B F C F D F
Antwoord
2 2
2
2
1
2
1
4
4
4
i f
f
kQQ kQQ DF F
rr
kQQ
r
kQQ
r
F
Vraestel 1 MEMOS/Elektrisiteit/Elektrostatika/Deel van 33% 21
NETTO VELD
STAP 1: Teken ‘n elektriese veldpatroon as gevolg van AL die ladings
STAP 2: Teken ‘n ‘kragte’diagram vir die punt
STAP 3: Werk die veldsterkte by die punt uit…as gevolg van elke lading
STAP 4: Gebruik nou ‘kragte’diagram om die veldsterktes bymekaar te tel (pyltjies in dieselfde rigting) of van mekaar af trek (pyltjies in teenoorgestelde rigtings)
Voorbeeld
1 2
1
2
Twee ladings Q en Q is 'n afstand van 3m
uitmekaar. Die lading op Q is -14 C en die
lading op Q is +20 C
Teken die elektriese veldpatroon as gevolg
van hierdie twee ladings
Bereken die netto elekt
a
b
2
riese veld by punt P
wat 2m van Q gelee is
Antwoord
1 2
9 6
2
1
2
2 2
9 6
2
1
1 2
1
1
1
9 10 14 10
1
126000 . links
9 10 20 10
2
45000 .
Neem links as positief
126000 45000
171000 .
171000 . links
PQ
PQ
netto PQ PQ
kQbE
r
N C
kQE
r
N C links
E E E
N C
N C
22 Vraestel 1 MEMOS/Elektrisiteit/Elektrostatika/Deel van 33%
NETTO KRAG SOMME met net drie kragte in ewewig STAP 1: Teken ‘n skets met AL die
krate daarop aangedui STAP 2: Rangskik die kragte sodat dit
‘n geslote driehoek vorm STAP 3: Bepaal die onbekende met
Pythagoras as daar ‘n 90grade hoek is
2 2 2SkuinsSy EenSy AnderSy
Sin of cos reel as daar nie ‘n 90grade hoek is nie
2 2 2
sin sin sin
2 cos
A B C
a b c
a b c bc A
Elektrostatiese krag
F Gravitasiekrag vd aarde (gewig)
Spanning in toue
E
g
F
T
Voorbeeld
8
'n Leerder hang 'n grafietbedekte polistireer sfeer T
vanaf die plafon deur middel van 'n baie ligte,
onelastiese draad. Die sfeer dra 'n lading van
+4.8 10 en het 'n massa van 2g. Die leerder
brin
C
g nou 'n ge soleerde staander, waarop 'n identies
gelaaide sfeer S gemonteer is, naby aan sfeer T.
Sfeer T kom in 'n ewewigsposisie tot stilstand, sodat
die middelpunte van die sfere 5cm vanaf
ï
mekaar
is,
soos aangedui in die diagram.
Verduidelik kortliks waarom dit nodig is om
die polistireer sfere met grafiet te bedek
Bereken die grootte en rigting van die
elektrostatiese krag wat sfeer S op sfe
a
b
o
er T uitoefen
Teken 'n vryliggaamdiagram om AL die kragte wat
op sfeer T inwerk aan te toon. Skryf die groottes
van TWEE van die kragte neer.
Bepaal die trekkrag in die tou as dit 'n hoek van
67 met d
c
d
ie plafon maak
Antwoord
1 2
2
9 8 8
2
3
2 2 2
22 3
4
o
9 10 4,8 1
Grafiet het
0 4,8 10
0,05
'n goeie geleier, daar
8,29 10
afstotend
sien links
0.0196 8.29 10
4.5 10
0.02
om help
dit om die lading eweredig
67 me
te versprei
g E
a
kQ QbF
r
N
c
d T F F
T N
t plafon
Vraestel 1 MEMOS/Elektrisiteit/Elektrostatika/Deel van 33% 23
NETTO KRAG SOMME met meer as drie kragte Wanneer daar meer as drie kragte is (of ‘n alternatief vir drie kragte in ewewig) STAP 1: Teken ‘n skets met AL die
krate daarop aangedui STAP 2: Gebruik sin en cos om die
‘skewe’ krag in sy komponente op te breek
STAP 3: Teken WEER die skets, maar nou NET met kragte wat LOODREG op mekaar is
STAP 4: Skryf Fres vergelykings vir die y-as en dan vir die x-as en vereenvoudig sover jy kan
STAP 5: Gebruik Pythagoras om die onbekende te bepaal
oo
sin cos
cossin
cossin
cos67sin 67
y x
xy
t a
s s
T T
TT
T TT T
TT
Voorbeeld
8
'n Leerder hang 'n grafietbedekte polistireer sfeer T
vanaf die plafon deur middel van 'n baie ligte,
onelastiese draad. Die sfeer dra 'n lading van
+4.8 10 en het 'n massa van 2g. Die leerder
brin
C
g nou 'n geisoleerde staander, waarop 'n identies
gelaaide sfeer S gemonteer is, naby aan sfeer T.
Sfeer T kom in 'n ewewigsposisie tot stilstand sodat
die middelpunte van die sfere 5cm vanaf mekaar
o
is,
soos aangedui in die diagram.
Bepaal die trekkrag in die tou as dit 'n hoek van
67 met die plafon maak
d
Antwoord
Elektrostatiese krag
F Gravitasiekrag vd aarde (gewig)
T Vertikale komponent van spanning in tou
T Horisontale komonent van spanning in tou
E
g
y
x
F
o
o
o
o
o 3
3 o
3
o
o
neem op as positief
0 cos30 0.0196
0.0196 cos 67
0.0196
cos 67
0.02 67 met plafon
neem links as positief
0 sin 67 8.29 10
8.29 10 sin 67
8.29 10
sin 67
0.02 67 met
res y g
res x E
y as
F T F
T
T
T
N
x as
F T F
T
T
T
N
plafon
24 Vraestel 1 MEMOS/Elektrisiteit/Stroombane/Deel van 33%
Stroombane Deel van 33%
STROOMBAAN VRAE Vir moeilike stroombaan somme STAP 1: Teken die stroombaan oor –
ignoreer ammeters en voltmeters
STAP 2: Maak ‘n inligtingslysie by elke element van die stroombaan V
I
R
STAP 3: Skryf vergelykings vir die teorie neer IN SERIE
1 2
1 2
1 2
...
...
...
T
T
S
V V V
I I I
R R R
IN PARALLEL
1 2
1 2
1 2
...
...
1 1 1...
P
P
P
V V V
I I I
R R R
OOK
T i
T T i
mk V V
mk I R r
STAP 4: Gebruik die inligting in #3 & #4 om die onbekendes uit te werk
Voorbeeld
'n Battery word gebruik om stroom deur 'n kombinasie
van drie resistors te lewer.
Wat is die waarde van die emk van die battery?
Gee 'n rede vir jou antwoord
Wanneer albei skakelaars gesluit is, vloei da
a
2
ar 'n stroom
van 3A deur die 5 resistor. Bereken die
interne weerstand, r, van die battery
stroom deur die resistor R
b
c
Antwoord
1
1 2
2
2 2 2
2
2
24V....dit is die potensiaalverskil as geen stroom
vloei nie (S is oop)
24 3 7
8 7
1
1 1 1
3 2
1 1 6
6 3
1
2
2
6 3
2
T T
P P P
P
P
P
a
b mk I R r
r
r
r
V I Rc
R R R
V
V V
R
V I R
I
I A
3
3
2
1 2
1 2
1 2
24 15 6
3 33
7 25
1
6 6
21 3 1 2
3 3 6 3
7 1
P
T P
T P
i
T i
T i
T i
mk V V
I II
R RR
r
V V
V V I I
I I R R
R r
3
1 2
3
1 2
3
1 2
1 1 1
T i
T P
P
T i P
P
T P
P
mk V V
V V V
V V V
I I I I
I I I
R R R
R R R
Vraestel 1 MEMOS/Elektrisiteit/Stroombane/Deel van 33% 25
VERHOUDING VRAE STAP 1: Skryf die DRIE vergelykings
neer:
T T
i i
T i
mk I R r
V I r
mk V V
STAP 2: Wat gebeur met die totale weerstand?
Serie skakeling het ‘n hoë weerstand
Parallel skakeling het ‘n lae weerstand
Gebruik T Tmk I R r
om dan te bepaal wat gebeur met die totale stroom
STAP 3: T iI I
Gebruik i iV I r om te bepaal
wat met die interne potensiaalverskil gebeur het
STAP 4: Gebruik T imk V V om te
bepaal wat met die totale potensiaalverskil gebeur het
2Die skakelaar S word nou oopgemaak.
Wat gebeur met die
weerstand van die stroombaan
die stroom in die stroombaan
die voltmeterlesing oor die battery
d
e
f
Antwoord
i i T iT TV I r mk V Vmk I R r
Weerstand NEEM TOE, want die stroombaan
verander van parallel na serie
Stroom NEEM AF, want stroom en weerstand
is omgekeerd eweredig, mits konstant bly
Die interne potensiaalverskil neem af (wan
d
e
mk
f
t stroom
neem af), daarom neem die totale potensiaalverskil
toe, want die mk bly konsant
26 Vraestel 1 MEMOS/Elektrisiteit/Elektromagnetisme/Deel van 33%
Elektromagnetisme Deel van 33%
ELEKTROMAGNETISME VRAE STAP 1: Maak ‘n inligtingslysie
i
f
B emk
A N
I
R t
STAP 2: Gebruik die formules om die onbekende te bepaal
cos cos
N
t
BA of BA
V IR
2
2 20.2350.043
2
0
233
8
0
600.048
1250
o
i
f
B
A r m
I
R
emk
N
st s
rpm
Voorbeeld ‘n Magneetvloed van 8Wb beweeg deur ‘n spoel met
40 windings. Die vloed word oor 1.5s tot nul
verminder. Wat is die grootte van die emk wat in
die spoel geinduseer word?
Antwoord
0 8 8
40 8
1.5
213.3
f i Wb
N
t
V
Voorbeeld
5
‘n Sirkelvormige spoel met 233 windings en
diameter 23.5cm roteer om ‘n vertikale as teen
1250rpm. Die spoel is in ‘n magneetveld met
horisontale komponent van 3.80 10 T en ‘n
vertikale komponent va
5n 5 2.85 10 T.
Wat is die maksimum emk wat deur die spoel
voorsien kan word?
Antwoord
2 2 2
2 25 5
9
5
5 o
6
6
3.80 10 2.85 10
2.256 10
4.75 10
cos
0 4.75 10 0.043 cos 0
2.06 10
2.06 10233
0.048
0.01
x y
i
B B B
B T
BA
Wb
Nt
V
