NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 11 - Best EducationV1).pdf · Fisiese Wetenskappe/V1 3 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief Q P x y O VRAAG

Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

PUNTE: 150 TYD: 3 uur

Hierdie vraestel bestaan uit 16 bladsye, 1 bladsy grafiekpapier en 2 gegewensbladsye.

GRAAD 11

NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT

FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA (V1)

NOVEMBER 2014

*IPHSCA1*

Fisiese Wetenskappe/V1 2 DBE/November 2014 KABV – Graad 11


INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12.

Skryf jou naam in die toepaslike ruimte op die ANTWOORDEBOEK neer. Hierdie vraestel bestaan uit ELF vrae. Beantwoord AL die vrae in die ANTWOORDEBOEK behalwe VRAAG 6.2 wat op die aangehegte grafiekpapier beantwoord moet word. Skryf jou naam in die toepaslike ruimte op die grafiekpapier neer. Begin ELKE vraag op 'n NUWE bladsy in die ANTWOORDEBOEK. Nommer die antwoorde korrek volgens die nommeringstelsel wat in hierdie vraestel gebruik is. Laat EEN reël oop tussen twee subvrae, byvoorbeeld tussen VRAAG 2.1 en VRAAG 2.2. Jy mag 'n nie-programmeerbare sakrekenaar gebruik. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. JY WORD AANGERAAI OM DIE AANGEHEGTE GEGEWENSBLADSYE TE GEBRUIK. Toon AL die formules en substitusies in ALLE berekeninge. Rond jou FINALE numeriese antwoorde tot 'n minimum van TWEE desimale plekke af. Gee kort (bondige) motiverings, besprekings, ensovoorts waar nodig. Skryf netjies en leesbaar.



Q

P

x

y

O

VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE 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 ANTWOORDEBOEK neer.

1.1 Twee vektore, P en Q, werk gelyktydig in op punt O, soos in die diagram

hieronder aangedui. Die grootte van Q is groter as die grootte van P.

Watter EEN van die volgende kan die resultant R van die twee vektore

verteenwoordig?

A

B

(2)

C

D

R

y

x

R

y

x

R

y

x

R

y

x

O O

O O



x

y

P 30o

60o

45o

45o

Q

R S

1.2 Kragte P, Q, R en S het almal dieselfde grootte. Die kragte werk in op

dieselfde punt in die rigtings soos in die diagram aangetoon.

Watter EEN van die volgende kombinasies toon die vektore wat die grootste

grootte vir die x-komponent en die y-komponent het, KORREK aan?

x-komponent y-komponent

A Vektor P Vektor R

B Vektor P Vektor Q

C Vektor R Vektor Q

D Vektor R Vektor S (2) 1.3 Indien die resulterende (netto) krag wat op 'n voorwerp inwerk nul is, sal die

voorwerp ...

A

B C D

stadiger beweeg. uniform versnel. sy rigting van beweging verander. teen konstante snelheid voortbeweeg.

(2)



Gra

vita

siek

rag

Massa van voorwerp 0

1.4 'n Grafiek van die gravitasiekrag teenoor die massa van 'n voorwerp word

hieronder aangetoon.

Watter EEN van die volgende is die KORREKTE voorstelling van die helling

van die grafiek?

A

B

C

D

Snelheid van die voorwerp

Gewig van die voorwerp.

Gravitasieversnelling (g)

Universele gravitasiekonstante (G)

(2) 1.5 'n Liggolf beweeg skuins uit lug in 'n glasblok in en sy spoed verander.

Watter EEN van die kombinasies hieronder beskryf die veranderinge in die FREKWENSIE van die golf en BREKINGSINDEKS van die blok KORREK wanneer dit met dié van lug vergelyk word?

FREKWENSIE BREKINGSINDEKS

A Bly dieselfde Neem toe

B Bly dieselfde Neem af

C Neem toe Neem af

D Neem af Neem toe (2) 1.6 Klankgolwe buig geredelik om geboue terwyl liggolwe slegs baie min om

geboue buig. Watter EEN van die volgende stellings beskryf hierdie waarneming die BESTE?

A

B C D

Klankgolwe het baie langer golflengtes as liggolwe. Klankgolwe het baie korter golflengtes as liggolwe. Klank golwe het hoër frekwensies in vergelyking met liggolwe. Klankgolwe het groter amplitudes in vergelyking met liggolwe.

(2)



1.7 Die elektrostatiese krag tussen twee gelaaide sfere, 'n afstand r van mekaar

af, is F. As die lading op elke sfeer verdubbel word en die afstand tussen die sfere ook verdubbel word, sal die krag tussen die sfere nou wees.

A

B C D

½ F F 2F 4F

(2) 1.8 Die elektrostatiese krag F tussen twee gelaaide deeltjies is positief. Watter

EEN van die volgende is KORREK?

A

B C D

Die groottes van die twee ladings is gelyk. Een lading is positief terwyl die ander een negatief is. Die elektrostatiese krag tussen die ladings is aantrekkend. Die elektrostatiese krag tussen die ladings is afstotend.

(2) 1.9 'n Geleidingsdraad, XY, beweeg tussen twee magnete soos hieronder

getoon.

Watter EEN van die volgende aksies kan tot 'n verhoogde geïnduseerde

stroom in draad XY lei? Beweeg die draad ...

A

B C D

vinnig en parallel aan die magneetveld. stadig en parallel aan die magneetveld. vinnig en loodreg op die magneetveld. stadig en loodreg op die magneetveld.

(2)



V

A

R

V

A

R

V R

A

V

R

A

1.10 'n Leerder wil die stroom in en die potensiaalverskil oor 'n resistor R in 'n

stroombaan meet. In watter EEN van die volgende stroombane sal die leerder in staat wees om hierdie lesings te neem?

A

B

C

D

(2) [20]



VRAAG 2 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die diagram hieronder toon 'n tou-en-katrolstelsel van 'n toestel wat gebruik word om 'n 800 N-voorwerp op te lig. Aanvaar dat die toue lig en onelasties is en ook dat die katrol lig en wrywingloos is.

Bepaal die: 2.1 Grootte van die spannings T1 en T2 (7) 2.2 Grootte en rigting van die reaksiekrag by katrol P (4) [11]

T1

T2

800 kg

140o 120o

P



S 35o

P

Q

T1

T2

VRAAG 3 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 'n Blok Q met 'n massa van 70 kg is in rus op 'n tafel. Dit is gekoppel aan blok P deur middel van twee ligte, onelastiese toutjies wat by S geknoop is. 'n Derde toutjie is op so 'n manier gerangskik dat die toutjie wat blok Q verbind horisontaal is, soos in die diagram hieronder aangetoon. Die koëffisiënt van statiese wrywing tussen blok Q en die oppervlak van die tafel is 0,25. Die knoop S is in ewewig.

Die spanning in die toutjie wat blok Q verbind, is T2 en dié vir die toutjie wat teen 35o trek, is T1 soos in die diagram aangetoon.

3.1 Definieer die term statiese wrywingskrag in woorde. (2) 3.2 Verduidelik wat bedoel word met die knoop S is in ewewig. (2) 3.3 Teken 'n benoemde vryekragte-diagram om al die kragte wat op die volgende

inwerk, te toon:

3.3.1 Die knoop S (3) 3.3.2 Blok Q (4) 3.4 Bereken die maksimum gewig van blok P waarvoor blok Q net sal begin gly. (7) [18]



5 kg

8 kg

30o

15 N

VRAAG 4 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 'n Blok met 'n massa van 8 kg wat op 'n ruwe horisontale tafel rus, is met 'n ligte onelastiese toutjie wat oor 'n ligte, wrywinglose katrol gaan, aan 'n ander blok met 'n massa van 5 kg verbind. Die 5 kg-blok hang vertikaal soos in die diagram hieronder aangetoon. 'n 15 N-krag word teen 'n hoek van 30o met die horisontaal op die 8 kg-blok toegepas, wat veroorsaak dat die blok na links skuif.

Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die 8 kg-blok en die oppervlak van die tafel is 0,25. Ignoreer die effekte van lugweerstand.

4.1 Teken 'n vryekragte-diagram om AL die kragte wat op die 8 kg-blok inwerk,

aan te toon.

(5) 4.2 Skryf Newton se tweede bewegingswet in woorde neer. (2) Bereken die grootte van die: 4.3 Normale krag wat op die 8 kg-blok inwerk (3) 4.4 Spanning in die toutjie wat die twee blokke verbind (6) [16] VRAAG 5 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 5.1 Skryf Newton se universele gravitasiewet in woorde neer. (2) 'n Voorwerp wat 140 N op die oppervlak van die aarde weeg, word verskuif na 'n posisie 6,7 x 106 m bo die oppervlak van die aarde.

5.2 Bereken die persentasie waarmee sy gewig sal verander. (8) [10]



VRAAG 6 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Leerders ondersoek hoe die pad van 'n invallende ligstraal op 'n lug-glas-grens verander soos dit die glasmedium binnegaan. Hul resultate word in die tabel hieronder aangedui.

hoek io hoek ro sin i sin r

15 10 0,259 0,174 25 16 0,423 0,276 45 28 0,707 0,469 55 33 0,819 0,545 60 35 0,866 0,574 70 39 0,940 0,629

6.1 Vir hierdie ondersoek, skryf neer die: 6.1.1 Afhanklike veranderlike (1) 6.1.2 Onafhanklike veranderlike (1) 6.1.3 Konstante veranderlike (1) 6.2 Teken 'n gepaste grafiek van die data in die tabel en gebruik dit om die

brekingsindeks van die glasmateriaal te bepaal. GEBRUIK DIE GRAFIEKPAPIER WAT AAN JOU VRAESTEL GEHEG IS OM HIERDIE VRAAG TE BEANTWOORD.

(8) 6.3 Gebruik die resultaat in VRAAG 6.2 om die spoed van lig deur die

glasmateriaal te bereken.

(3) [14]



O

N

P

Kroonglas (n = 1,52)

Flintglas (n = 1,66) Q

N/

21o

VRAAG 7 (Begin op 'n nuwe bladsy.) In die diagram hieronder (nie volgens skaal nie), beweeg 'n straal lig, PO, vanaf flintglas na die grens met kroonglas. Die invalshoek van straal PO op die grens tussen die twee oppervlakke (∠PON/) is 21o.

7.1 Skryf Snell se wet in woorde neer. (2) Die brekingsindeks van kroonglas en flintglas is 1,52 en 1,66 onderskeidelik, soos in die diagram hierbo aangetoon.

7.2 Bereken die kritieke hoek vir die grens tussen die twee glasmateriale. (3) Teken die diagram in jou ANTWOORDEBOEK oor. 7.3 Teken 'n straal op jou diagram om aan te toon wat met ligstraal PO by die

grens tussen die twee glas oppervlakke gebeur. Benoem hierdie straal OX.

(1) 7.4 Straal QO val in by die grens teen 40o.

Teken 'n straal om aan te toon wat met ligstraal QO by die grens tussen die twee glasoppervlakke gebeur. Benoem hierdie straal OY. Sluit die hoek ∠N/OY op jou tekening in.

(2) 7.5 Hoe vergelyk die spoed van lig in die kroonglas met dié in die flintglas? Skryf

slegs GROTER AS, MINDER AS of GELYK AAN neer.

(1) [9]



skerm spleet

VRAAG 8 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Diffraksie lewer bewys dat lig as 'n golf kan optree. 8.1 Definieer die term diffraksie in woorde. (2) In die diagram hieronder nader 'n gewone golffront van lig, met 'n golflengte

van 6 x 10-7 m, 'n smal opening. Diffraksie-effekte word op 'n skerm wat 'n sekere afstand van die spleet geplaas is, waargeneem soos in die diagram hieronder aangetoon.

8.2 Beskryf die patroon wat op die skerm waargeneem word. (2) 8.3 Twee belangrike beginsels verduidelik die diffraksiepatroon.

Skryf die NAAM van elk van hierdie beginsels neer.

(2) 8.4 Die wydte van die spleet (opening) word effens vergroot. Beskryf hoe hierdie

verandering die volgende sal beïnvloed:

8.4.1 Diffraksiepatroon wat waargeneem word (1) 8.4.2 Helderheid van die diffraksiepatroon wat waargeneem word (1) 8.5 Die wydte van die spleet word konstant gehou, maar lig met 'n golflengte van

4 x 10-7 m word nou gebruik. Beskryf hoe hierdie verandering die diffraksiepatroon wat verkry word, sal beïnvloed.

(1) [9]



+2 μC +3 μC

0,2 m P

• x

+2 μC +3 μC

0,2 m

-4 μC

0,1 m

VRAAG 9 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Twee puntladings van +2 μC en +3 μC word op 'n afstand van 0,2 m van mekaar geplaas. P is 'n punt op die lyn wat die twee ladings verbind, 'n afstand van x m vanaf die 3 μC-lading sodat die netto elektriese veld by punt P nul is.

9.1 Definieer die term elektriese veld by 'n punt in woorde. (2) 9.2 Bereken die afstand x. (7) 'n -4 μC-lading word nou op 'n afstand van 0,1 m vanaf die +3 μC-lading geplaas soos in die skets hieronder aangetoon.

9.3 Bereken die grootte van die elektrostatiese krag wat deur die +3 μC-lading

ondervind word as gevolg van die teenwoordigheid van die ander twee ladings.

(5) [14]



VRAAG 10 (Begin op 'n nuwe bladsy.) In die diagram hieronder word 'n staafmagneet in 'n spoel ingestoot. Die stroom wat in die spoel geïnduseer is, is in die rigting aangedui.

10.1 Skryf die polariteit (noordpool of suidpool) van die ent van die spoel neer wat

voor die staafmagneet is, soos wat die staafmagneet die spoel nader.

(2) 10.2 Watter ent van die staafmagneet nader die spoel? Skryf slegs NOORDPOOL

of SUIDPOOL neer.

(1) 10.3 Skryf neer wat op die galvanometer waargeneem sal word indien die

staafmagneet binne-in die spoel stilgehou word. Gee 'n rede vir die antwoord.

(2) Faraday se wet van elektromagnetiese induksie speel 'n baie belangrike rol in die opwekking van elektrisiteit.

10.4 Skryf Faraday se wet van elektromagnetiese induksie in woorde neer. (2) 'n Spoel met 100 windings, elk met oppervlakte 4,8 x 10-4 m2, is van geïsoleerde koperdraad gemaak. Die spoel is in 'n uniforme magneetveld van 4 x 10-4 T geplaas sodat die hoek tussen die magneetveld en die normaal op die vlak van die spoel 30° is. Die spoel word dan gedraai sodat die hoek na 70° verander in 'n tydinterval van 0,2 s. Bereken die:

10.5 Grootte van die geïnduseerde emk in die spoel (5) 10.6 Stroom wat in die spoel geïnduseer word as dit 'n effektiewe weerstand

van 2 Ω het

(3) [15]


Kopiereg voorbehou

A

4 Ω

6 Ω

X

V2 V1

6 V

S

VRAAG 11 (Begin op 'n nuwe bladsy.) In die stroombaan hieronder is die interne weerstand van die 6 V-battery weglaatbaar. Die weerstand van die verbindingsdrade is weglaatbaar. Wanneer skakelaar S gesluit word, is die stroom in die 6 Ω-resistor 0,6 A.

11.1 Stel Ohm se wet in woorde. (2) Bereken die: 11.2 Stroom wat deur die 4 Ω-resistor vloei (4) 11.3 Totale stroom in die stroombaan (2) 11.4 Weerstand X (3) Die 4 Ω-resistor word na 'n rukkie warmer as die 6 Ω-resistor. 11.5 Verduidelik hierdie waarneming (3) [14] GROOTTOTAAL: 150

Fisiese Wetenskappe/V1 DBE/November 2014 KABV – Graad 11

Kopiereg voorbehou

LEERDER SE NAAM: GRAFIEKPAPIER VIR VRAAG 6.2

0,2

0,4

0,6

1,0

0 0,2 0,4 0,6 0,8

0,8

1,0


Kopiereg voorbehou

GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 11 VRAESTEL 1 (FISIKA)

DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 11

PAPER 1 (PHYSICS)

TABEL 1: FISIESE KONSTANTES/TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS

NAAM/NAME SIMBOOL/SYMBOL WAARDE/VALUE Swaartekragversnelling Acceleration due to gravity g 9,8 m·s-2

Swaartekragkonstante Gravitational constant G 6,67 x 10-11 N⋅m2⋅kg-2

Straal van Aarde Radius of Earth RE 6,38 x 106 m

Coulomb se konstante Coulomb's constant k 9,0 x 109 N·m2·C-2

Spoed van lig in 'n vakuum Speed of light in a vacuum c 3,0 x 108 m·s-1

Lading op elektron Charge on electron e -1,6 x 10-19 C

Elektronmassa Electron mass me 9,11 x 10-31 kg

Massa van die Aarde Mass of the earth M 5,98 x 1024 kg

TABEL 2: FORMULES/TABLE 2: FORMULAE BEWEGING/MOTION

tavv if ∆+= 221

i taΔtvΔx ∆+=

xa2vv 2i

2f ∆+= Δt

2vvΔx fi +=

KRAG/FORCE

maFnet = mgw =

221

rmGmF=

Nf )maks(s

s =µ

Nfk

k =µ


Kopiereg voorbehou

GOLWE, KLANK EN LIG/WAVES, SOUND AND LIGHT

λ= fv f1T =

rrii sinnsinn θ=θ vcn =

ELEKTROSTATIKA/ELECTROSTATICS

221

rQkQF= (k = 9,0 x 109 N⋅m2·C-2)

qFE =

2rkQE = (k = 9,0 x 109 N⋅m2·C-2)

QW

=V

ELEKTROMAGNETISME/ELECTROMAGNETISM

tN

∆∆Φ

−=ε θ=Φ cosBA

ELEKTRIESE STROOMBANE/ELECTRIC CIRCUITS

tQI∆

= IVR=

...r1

r1

r1

R1

321

+++= ...rrrR 321 +++=

W = Vq W = VI∆ t W= I2R∆ t

W= RΔtV2

ΔtWP=

P = VI P = I2R

RVP

2

=

Copyright reserved/Kopiereg voorbehou Please turn over/Blaai om asseblief

MARKS/PUNTE: 150

This memorandum consists of 15 pages. Hierdie memorandum bestaan uit 15 bladsye.

PHYSICAL SCIENCES: PHYSICS (P1) FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA (V1)

EXEMPLAR/MODEL 2014

MEMORANDUM

NATIONAL SENIOR CERTIFICATE/

NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT

GRADE/GRAAD 11

Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 2 DBE/November 2014 CAPS/KABV – Grade 11/Graad 11 – Memorandum


QUESTION 1/VRAAG 1 1.1 D (2) 1.2 B (2) 1.3 D (2) 1.4 C (2) 1.5 A (2) 1.6 A (2) 1.7 B (2) 1.8 D (2) 1.9 C (2) 1.10 D (2)

[20] QUESTION 2/VRAAG 2 2.1 CHECK ANSWER BY CONSTRUCTION AND MEASUREMENT

VERGELYK ANTWOORD DEUR KONSTRUKSIE EN METING

NOTES/AANTEKENINGE Weight (w) measured to accuracy of ±5 N / Gewig (w) gemeet tot akkuraatheid van ±5 N Anything beyond ±10 N should attract 1 mark only Enigiets bo ±10 N kan slegs 1 punt kry

Tension force T1 measured to accuracy of ±10 N Spanning T1 korrek gemeet tot 'n akkuraatheid van ±10 N

Tension force T2 measured to accuracy of ±10 N Spanning T2 korrek gemeet tot 'n akkuraatheid van ±10 N

Angle of 60o and 40o accurately obtained (may not be indicated, but must be measured to ascertain). Hoek van 60o en 40o akkuraat verkry (mag nie aangedui word nie, maar moet gemeet word om te bepaal).

60o

40o 800 N 700 N

520 N

T2

T1

60o

40o

800 N

700 N

520 N

T2

T1



Penalise 1 mark if distance (cm) instead of forces indicated on diagram (if final answer is correctly written). Penaliseer 1 punt indien afstand (cm) in plaas van kragte op diagram aangedui word (indien finale antwoord korrek geskryf is).

Penalise 1 mark if no scale is indicated. Penaliseer 1 punt indien geen skaal aangedui is nie

If no answer is given but sketch correctly shown in cm, award only 3 marks. Indien geen antwoord gegee is nie, maar die skets is korrek in cm getoon, ken slegs 3 punte toe.

2.1 BY CALCULATION / DEUR BEREKENING OPTION 1/OPSIE 1

T1 sin 30 + T2 sin 50 9= 8009……….(1) T1 cos 30 = T2 cos 509……………..(2)

T2 = 50 cos30 cosT1

∴ 800 = 30sinT + 50 cos

50) 30)(sin cosT(1

1 1,532 T1 = 800 T1 = 522,19 N9

T2 = 50 cos

)30)(cos19,522(

= 703,54 N9

(7)

OPTION 2/OPSIE 2

80 sin800

= 60 sin

T2

T2 = ( )( )

80 sin60 sin8009

T2 = 703,51N9

80 sin800

= 40 sin

T1

T1 = ( )( )

80 sin40 sin8009

= 522,16 N9

50o 30o

T2 T1

800 N 9

9

9 9

40O

60O

9

NOTE/LET WEL: Do not penalise if sketch is not shown. Moenie penaliseer indien skets nie getoon is nie

NOTE/LET WEL: Do not penalise if sketch is not shown Moenie penaliseer indien skets nie getoon is



P

703,5 N

703,5 N

25o 1275 N

2.2 BY CONSTRUCTION AND MEASUREMENT: DEUR KONSTRUKSIE EN

METING POSITIVE MARKING FROM QUESTION 2.1/ POSITIEWE NASIEN VANAF VRAAG 2.1

Parallelogram drawn with adjacent sides equal to T2 Parallelogram getrek met aangrensende kante gelyk aan T2.

Angle of 50o or 25o accurately obtained May not be indicated, but must be measured to ascertain. Hoek van 50o of 25o akkuraat verkry Mag nie aangedui word nie, maar moet gemeet word om te bepaal.

Reaction force recorded as 1 275 N ±10 N Reaksiekrag aangeteken as 1 275 N ±10 N

Penalise 1 mark if distance (cm) instead of forces indicated on diagram (if final answer is correct). Penaliseer 1 punt indien afstand (cm) in plaas van kragte aangedui word op diagram (indien finale antwoord korrek is).

If no answer is given but sketch shown in cm, award only 1 mark. Indien geen antwoord gegee word nie, maar skets getoon in cm, ken slegs 1 punt toe.

2.2 BY CALCULATION: (POSITIVE MARKING FROM QUESTION 2.1)

DEUR BEREKENING (POSITIEWE NASIEN VANAF VRAAG 2.1) OPTION 1/OPSIE 1

130 sinx

= 25 sin54,,703

x = ( )( )

25sin130sin54,703

reaction force / reaksiekrag = 1275,25 N9 at 25o below the horizontal/ onder die horisontaal 9(or/of 335o)

OPTION 2/OPSIE 2

703,54PX

= 65 sin 9

PX = 637,62 Reaction force/Reaksiekrag = 2PX9 = 1275,25 N9 at 25o below the horizontal/onder die horisontaal9( or/of 335o) OPTION 3/OPSIE 3 c2 = a2 + b2 – 2abcos C9

P 703,54

703,54

25o

25o

x

9 9

P 703,54

703,54

25o

25o

X

25o



T1

w/Fg

∴ PR2 = 703,542 + 703,542 – 2(703,54)(703,54) cos 1309 PR = 1275,25 N9 at 25o below the horizontal /onder die horisontaal9 (or/of 335o)

(4) [11]

QUESTION 3/VRAAG 3 3.1 The force that opposes the tendency of motion of a stationary object relative

to a surface. / Die krag wat die neiging tot beweging van 'n stilstaande liggaam relatief tot 'n oppervlak teenwerk. OR/OF The force of friction developed between two surfaces that are at rest. / Die krag of wrywing wat ontwikkel word tussen twee oppervlakke wat in rus is.

(2) 3.2 The resultant of all forces acting at point S is zero / Die resultaat van al die

kragte wat op punt S inwerk, is nul. Net force at S equals zero / Netto krag by S is gelyk aan nul. There is no acceleration / Daar is geen versnelling nie

(2) 3.3.1 (3) 3.3.2 (4)

w/Fg

T2 f

N

T2

Do not penalise if angle is notshown./Moenie penaliseer indien die hoek nie aangedui is nie. Deduct maximum 1 mark if arrows do not touch the dot. Trek ‘n maksimum van 1 punt af as pyltjies nie die kolletjie raak nie

Deduct maximum 1 mark if arrows do not touch the dot. Trek ‘n maksimum van 1 punt af as pyltjie nie die kolletjie raak nie.

P 703,54

703,54

25o

25o

R 25o

703,54



w/Fg/mg

T

N/FN

15 N/FA f

3.4 For the string/ Vir die toutjie

-T2 + T1 cos 35o = 0 ∴ T1 cos 35o = T2………….(1) 9 T1 sin35o = wP ……………(2) 9 For the block/Vir die blok T2 - fs = 0 T2 = fs = μsN 9 T2 = 0,25 (70)(9,8) ………(3) 9

T1 = ( )( )( )

o35 cos8,97025,0

from (1)/ vanaf (1)

From (2) and (3)/Vanaf (2) en (3) 0,25(70)(9,8) sin 35o 9= wP 120,09 N9

(7) [18]

QUESTION 4/VRAAG 4 4.1 (5) 4.2 When a net force is applied to an object of mass m, it accelerates in the

direction of the force at an acceleration directly proportional to the force and inversely proportional to the mass of the object.99 Wanneer 'n netto krag op 'n liggaaam met massa m toegepas word, versnel dit in die rigting van die krag teen 'n versnelling wat direk eweredig is aan die krag en omgekeerd eweredig is aan die massa van die liggaam. OR/OF When a net force acts on an object of mass m, the acceleration that results is directly proportional to the net force, has a magnitude that is inversely proportional to the mass and a direction that is the same as that of the net force. 99 Wanneer 'n netto krag op 'n liggaam met massa m inwerk, is die gevolglike versnelling direk eweredig aan die netto krag, het 'n grootte wat omgekeerd eweredig is aan die massa en 'n rigting wat diedelfde is as dié van die netto krag.

(2) 4.3 N = w – FA sinθ9

= 8(9,8) – 15 sin309 = 70,9 N9

(3)

NOTE/LET WEL: 1 mark for each force correctly shown emanating from the dot. 1 punt vir elke krag korrek aangetoon wat uit die kolletjie voortspruit.



4.4 POSITIVE MARKING FROM QUESTION 4.3

POSITIEWE NASIEN VANAF VRAAG 4.3 For the 8 kg block/Vir die 8 kg-blok 15 cos 30o – T –fk = ma9 15 cos 30o –T – μkN = 8a 15(0,866) – T –(0,25)(70,9) = 8a9 -4,735 – T = 8a…………….(1) For the 5 kg block/Vir die 5 kg-blok T – w = ma9 T – 5 (9,8) = 5a9……………(2) From (1) and (2)/ Vanaf (1) en (2) -53,735 = 13 a a = -4,133 m∙s-2 from/vanaf (1) -4,735 – T = 8(-4,133) 9 T = 28,32(9) N9 OR/OF From /vanaf (2) T – 5(9,8) = 5(-4,133) 9 T = 28,33(5)N9

(6) [16]

QUESTION 5/VRAAG 5 5.1 Every body in the universe attracts every other body with a force that is

directly proportional to the product of their masses9 and inversely proportional to the square of the distance between their centres. 9 Elke liggaam in die heelal trek 'n elke ander liggaam aan met 'n krag wat direk eweredig is aan die produk van hul massas en omgekeerd eweredig is aan die kwadraat van die afstand tussen hul middelpunte.

(2) 5.2 w = mg9

m = 14,29 (14,286 kg) 9

F = 221

rmm

G OR/OF F = 2E

E

RmM

G 9

= ( )( )( ) 26

2411-

]10 ×6,7 + 38 ,6[286 ,1410 × ,985

× 10 67 ,6

= 33,31 N Change /Verandering = (140 – 33,31) = 106,69 N

% change/verandering = 100×140

699,106

= 76,21 %9

9

9

9



OPTION B/OPSIE B w = mg9 m = 14,29 (14,286 kg) 9

w = mg = 2E

E

RmM

G

g/ = 2E

E

RM

G 9

= ( )

( ) 26

2411-

]10×6,7 + 38 ,6[ 10 × ,985

10× 6,67

g/ = 2,331 m∙s-2 (New weight / Nuwe gewig) w/ = mg/ = 14,286 x 2,331 = 33,301 N Change/Verandering = (140 – 33,30) = 106,699 N

% change/verandering = 100×140

699,106

= 76,21 %9

(8) [10]

QUESTION 6/VRAAG 6 6.1.1 r/ sin r (1) 6.1.2 i/sin i (1) 6.1.3 The type of block used/temperature of the surroundings/source of

light/surface on which block is placed Die tipe blok gebruik/temperatuur van die omgewing/bron van die lig/ oppervlak waarop blok geplaas word.

(1)

9 9

9



6.2

Slope of graph/Helling van grafiek = n = r sinΔi sinΔ

=0) - (0,60) - (0,9

= 1,5

RUBRIC FOR MARKING GRAPH / RUBRIEK VIR NASIEN VAN GRAFIEK

Axes correctly chosen and labelled / Asse korrek gekies en benoem

Graph has a descriptive title / Grafiek het 'n beskrywende titel Correctly plotted points (minimum of 4 points) / Punte korrek geteken (minimum van 4 punte)

Best line of fit / Beste lyn van passing Deduct a maximum of 1 mark if more than 3 points are incorrectly plotted Trek 'n maksimum van 1 punt af indien meer as 3 punte verkeerd getrek is

(8)

9

9

Sin

io

0,2

0,4

0,6

1,0

sin ro

0 0,2 0,4 0,6 0,8

Graph of sin i versus sin r/Grafiek van sin i teenoor sin r

0,8

40



O

N

P

Crown glass/Kroonglas

Flint glass/Flintglas

X

Q Y

40

N/

6.3

n = vc

v =1,5

10 × 3 8

= 2 x 108 m∙s-1

(3) [14]

QUESTION 7/VRAAG 7 7.1 The index of refraction of the incident medium

multiplied by the sine of the incident angle is equal to the index of refraction of the refracting medium multiplied by the sine of the refracted angle. 99 Die brekingsindeks van die invallende medium vermenigvuldig met die sinus van die invalshoek is gelyk aan die brekingsindeks van die refraktiewe medium vermenigvuldig met die sinus van die gebreekte hoek. OR/OF When light passes from one medium into another, the ratio of the sine of the angle of incidence to the sine of the angle of refraction is a constant. As lig van een medium na 'n ander beweeg, is die verhouding van die sinus van die invalshoek tot die sinus van die brekingshoek 'n konstante.

NOTE/LET WEL: Only 1 mark for Slegs 1 punt vir

r sini sin = a constant.

= 'n konstante

(2) 7.2

Sin c = n19

=1,66

19

c = 37,04o9

(3) 7.3 &7.4

(1) (2)

9



7.5 Greater than/Groter as9 (1)

[9] QUESTION 8/VRAAG 8 8.1 The bending of a wave as it passes around the edges of an object.

Die buiging van 'n golf soos dit om die kante van 'n voorwerp beweeg. OR/OF The bending of a wave around an obstacle or the corners of an narrow opening. Die buiging van 'n golf om 'n versperring of deur die hoeke van 'n nou spleet/opening. OR/OF The ability of a wave to spread out in wave fronts as they pass through a small aperture or around a sharp edge. Die vermoë van 'n golf om in golffronte uit te sprei soos hulle deur 'n klein opening of om 'n skerp kant beweeg.

(2) 8.2 A broad central bright band 9with alternating bright and dark band (of

decreasing intensity) on either side of it. 9 / 'n Breë, sentrale helder band met afwisselende helder en donker bande (van afnemende intensiteit) aan weerskante.

(2) 8.3 Huygen's principle/ Huygen se beginsel9

Principle of superposition / Beginsel van superposisie9

(2) 8.4.1 Patterns become narrower / Patrone word nouer.9 (1) 8.4.2 Brightness is unchanged/remains the same./ Helderheid is onveranderderd /

bly dieselfe9

(1) 8.5 The patterns become narrower / Patrone word nouer.9 (1)

[9] QUESTION 9/VRAAG 9 9.1 Electric field at a point is defined as the force acting per unit charge.

Elektriese veld by 'n punt word gedefinieer as die krag wat inwerk per eenheidslading. OR/OF It is the force experienced by a unit positive charge placed at that point. Dit is die krag wat deur 'n eenheid positiewe lading geplaas by daardie punt ondervind word.

(2)



9.2 Enet = 0

OR/OF E1+ E2 = 0

0=rKQ

+r

kQ2

22

21

1

0=x

)10×3)(10×(9 -

x)- (0,2)10×)(210×(9

2

6 -9

2

-69

22 x3

= x)- (0,2

2

Taking square root/Neem vierkantswortel

22 x732,1

= x)- (0,2

1,414

x = 0,11 m

(7) 9.3

221

rQkQF=

Force experienced by the +3 μC charge due to the + 2 μC charge = F3,2 Krag ondervind deur die +3 μC -ading as gevolg van die + 2 μC-lading = F3,2

F3,2 = 2

-6-69

)2,0()10× 3)(10 ×(2

10×9

= 1,35 N to the right (east) / na regs (oos) Force experienced by the +3 μC charge due to the presence of the - 4 μC charge = F3,-4 Krag ondervind deur die +3 μC-lading as gevolg van die – 24 μC-lading = F3,-4

F3,-4 = 2

-6-69

)1,0()10× 3)(10 ×(4

10×9

= 10,8 N downwards (southwards)/afwaarts (suid)

22

12

net F+F=F 22 )35,1(+)8,10(=

= 10,88 N

(5) [14]

F3,2

F3,-4 Fnet



QUESTION 10/VRAAG109 10.1 North Pole/Noordpool 99 (2) 10.2 North Pole/Noordpool 9 (1) 10.3 There will be no reading (deflection) 9

Daar sal geen lesing (afwyking) waargeneem word nie An emf is induced only when the magnetic (flux) links with the coil. This is achieved when either the magnet (producing the field) or coil is moving. 9 'n Emk word slegs geïnduseer as die magnetiese vloedlyne met die spoel koppel. Dit word bereik wanneer óf die magneet (wat die veld verskaf) óf die spoel beweeg. ACCEPT/AANVAAR Either the coil or magnet must be moving to induce an emf. Óf die spoel óf die magneet moet beweeg om 'n emk te induseer.

(2) 10.4 The magnitude of the induced emf (in a conductor) is equal to the rate of

change of magnetic flux linkage. 99 Die grootte van die geïnduseerde emk (in 'n geleier) is gelyk aan die tempo van verandering van magnetiese vloedkoppeling. OR/OF The emf induced in a conducting loop is equal to the negative of the rate at which the magnetic flux through the loop is changing with time99 Die geïnduseerde emk in 'n geleidende lus is gelyk aan die negatiewe van die tempo waarteen die magnetiese vloedlyne deur die lus verander oor tyd. ACCEPT/AANVAAR: The emf induced in a conductor is proportional to the rate at which magnetic field lines are cut by a conductor. 99 Die geïnduseerde emk in 'n geleier is eweredig aan die tempo waarteen die magneetveldlyne deur 'n geleier gesny word.

(2) 10.5

tN

∆∆Φ

−=ε

OR

ε = ( )

tΔΦ -Φ

N- 3070 = tΔ

)30 BAcos - 70cosBA( N-

oo

= 2,0

)30 )cos10× )(4,810× (4 - 70cos)10 ×8,4)(10 ×4[( 100-

o-4-4o-4-4

OR/OF

2,0)30 cos - 70)](cos10 ×8,4)(10 ×4[(

100-oo-4-4

ε = 5,03 x 10-5 V9

(5) 10.6 ε = IR9

I = 2

10 × 03,5 -5

9

= 2,52 x 10-5 A 9

(3) [15]

9

9 9

9

9 9

9



QUESTION 11/VRAAG 11 11.1 The potential difference across a conductor is directly proportional to the

current in the conductor 9at constant tempearature.9 Die potensiaalverskil oor 'n geleier is direk eweredig aan die stroom in die geleier by konstante temperatuur. OR/OF Provided temperature and other physical conditions are constant9, the potential difference across a conductor is directly proportional to the current9. Mits die temperatuur en ander fisiese toestande konstant is, is die potentsiaalverskil oor 'n geleier direk eweredig aan die stroom.

(2) 11.2 OPTION 1/OPSIE 1

V1 = IR6Ω = 0,6 (6) = 3,6 V

I4Ω =46,3

∴ I4Ω = 0,9 A OPTION 2/OPSIE 2 V = IR (0,6)(6) = I4Ω(4)

I4Ω = 4

)6)(6,0(

= 0,9 A

(4)

11.3 POSITIVE MARKING FROM QUESTION 11.2.1

POSITIEWE NASIEN VANAF VRAAG 11.2.1 Itot = I6Ω + I4Ω = (0,6 + 0,9) Itot = 1, 5 A

(2) 11.4 POSITIVE MARKING FROM QUESTION 11.2.1 AND QUESTION 11.2.2

POSITIEWE NASIEN VANAF VRAAG 11.2.1 EN VRAAG 11.2.2 VX = Vtot – V1 =(6 -3,6) =2,4 V V = IR

X = 5,14,2

= 1,6 Ω

(3)


Copyright reserved/Kopiereg voorbehou

11.5 Energy/Energie W = I2 R∆t

For the same time interval I2 R∆t will be greater for the 4Ω resistor than for the 6Ω resistor. Vir dieselfde tydinterval sal I2RΔt groter wees vir die 4 Ω-resistor as vir die 6 Ω-resistor.

OR/OF

Energy/Energie W = tΔRV 2

For the same potential difference and time tΔRV 2

is greater for the smaller

resistance than for the larger resistance.

Vir dieselfde potensiaalverksil en tyd is tΔRV 2

groter vir die kleiner weerstand

as vir die groter weerstand.

(3)

[14]

TOTAL/TOTAAL: 150

Documents

NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 11 - Best EducationV1).pdf · Fisiese Wetenskappe/V1 3 DBE/November 2014 KABV – Graad 11 Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief Q P x y O VRAAG