NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 12

Transcription

1 NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRAAD 1 FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA (V1) NOVEMBER 015 PUNTE: 150 TYD: 3 uur Hierdie vraestel bestaan uit 17 bladsye, 3 gegewensblaaie en 1 antwoordblad. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

2 Fisiese Wetenskappe/V1 DBE/November 015 NSS INSTRUKSIES EN INLIGTING 1. Skryf jou sentrumnommer en eksamennommer in die toepaslike ruimtes op die ANTWOORDEBOEK en ANTWOORDBLAD neer Hierdie vraestel bestaan uit 11 vrae. Beantwoord VRAAG 11. op die aangehegte ANTWOORDBLAD. Beantwoord AL die ander vrae in die ANTWOORDEBOEK. 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.1 en VRAAG.. Jy mag 'n nieprogrammeerbare sakrekenaar gebruik. Jy mag toepaslike wiskundige instrumente gebruik. Jy word aangeraai om die aangehegte GEGEWENSBLAAIE te gebruik. Toon ALLE 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. Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

3 Fisiese Wetenskappe/V1 3 DBE/November 015 NSS VRAAG 1: MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE Vier opsies word as moontlike antwoorde op die volgende vrae gegee. Elke vraag het slegs EEN korrekte antwoord. Kies die antwoord en skryf slegs die letter (A D) langs die vraagnommer ( ) in die ANTWOORDEBOEK neer, byvoorbeeld 1.11 E. 1.1 Twee kragte, F 1 en F, word toegepas op 'n krat wat op 'n wrywinglose, horisontale oppervlak lê, soos in die diagram hieronder aangetoon. Die grootte van krag F 1 is groter as dié van krag F. F 1 F W O Die krat sal N S A B C D na oos versnel. na wes versnel. teen 'n konstante spoed na oos beweeg. teen 'n konstante spoed na wes beweeg. () 1. 'n Persoon staan op 'n badkamerskaal wat in newton gekalibreer is, in 'n stilstaande hysbak. Die lesing op die badkamerskaal is W. Die hysbak beweeg nou teen 'n konstante opwaarts versnelling van 4 1 g, waar g die gravitasionele versnelling is. Wat sal die lesing op die badkamerskaal nou wees? A B C D W 5 4 W W W () Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

4 Fisiese Wetenskappe/V1 4 DBE/November 015 NSS 1.3 Watter EEN van die grafieke hieronder stel die verwantskap tussen die kinetiese energie (K) van 'n vryvallende voorwerp en sy spoed (v) korrek voor? A B K (J) K (J) C v (m s -1 ) D v (m s -1 ) K (J) K (J) v (m s -1 ) v (m s -1 ) () 1.4 Die vereenvoudigde diagram hieronder toon 'n vuurpyl wat horisontaal afgevuur is en na wes versnel. N Vuurpyl W O uitlaatgasse S Watter EEN van die stellings hieronder verduidelik die beste waarom die vuurpyl versnel? A B C D Die spoed van die uitlaatgasse is kleiner as die spoed van die vuurpyl. Die druk van die atmosfeer aan die agterkant van die vuurpyl is minder as aan die voorkant. Die lug buite die vuurpyl oefen 'n groter krag op die agterkant van die vuurpyl uit as op die voorkant. Die vuurpyl druk die uitlaatgasse na oos en die uitlaatgasse druk die vuurpyl na wes. () Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

5 Fisiese Wetenskappe/V1 5 DBE/November 015 NSS 1.5 Die grafiek hieronder stel die verwantskap voor tussen die arbeid wat op 'n voorwerp verrig word en die tyd wat dit neem om hierdie arbeid te verrig. Arbeid verrig (J) Tyd (s) Die helling van die grafiek verteenwoordig die A B C D drywing. momentum. kinetiese energie. potensiële energie. () 1.6 'n Lyn-emissiespektrum word gevorm wanneer 'n opgewekte atoom van 'n... A B C D hoër na 'n laer energievlak beweeg en energie vrystel. hoër na 'n laer energievlak beweeg en energie absorbeer. laer na 'n hoër energievlak beweeg en energie vrystel. laer na 'n hoër energievlak beweeg en energie absorbeer. () 1.7 Twee gelaaide sfere met groottes Q en Q onderskeidelik word 'n afstand r van mekaar op geïsoleerde staanders geplaas. Indien die sfeer met lading Q 'n krag F na oos ondervind, sal die sfeer met lading Q 'n krag... ondervind. A B C D F na wes F na oos F na wes F na oos () Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

6 Fisiese Wetenskappe/V1 6 DBE/November 015 NSS 1.8 Die vier resistors P, Q, R en T in die stroombaan hieronder is identies. Die sel het 'n emk ε en weglaatbare interne weerstand. Die skakelaar is aanvanklik GESLUIT. P S ε Q R T Skakelaar S word nou OOPGEMAAK. Watter EEN van die volgende kombinasies veranderinge sal in P, R en T plaasvind? STROOM IN P STROOM IN R STROOM IN T A Neem af Bly dieselfde Neem af B Neem toe Bly dieselfde Neem toe C Neem toe Neem toe Neem toe D Neem af Neem toe Neem af () 1.9 'n GS-stroom beweeg deur 'n reghoekige draadspoel OPQR wat tussen twee poolstukke van 'n magneet geplaas is, soos hieronder getoon. Watter TWEE segmente van die spoel sal 'n elektromagnetiese krag ondervind wanneer die spoel in die posisie hierbo is? A B C OP en PQ QR en RO OP en QR D RO en OP () Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

7 Fisiese Wetenskappe/V1 7 DBE/November 015 NSS 1.10 Wanneer lig van 'n sekere golflengte op 'n metaaloppervlak inval, word geen elektrone vrygestel nie. Watter EEN van die volgende veranderinge kan veroorsaak dat elektrone vanaf die metaaloppervlak vrygestel word? A B C D Verhoog die intensiteit van die lig. Gebruik lig met 'n baie korter golflengte. Gebruik metaal met 'n groter werkfunksie. Vergroot die oppervlakarea van die metaaloppervlak. () [0] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

8 Fisiese Wetenskappe/V1 8 DBE/November 015 NSS VRAAG (Begin op 'n nuwe bladsy.).1 Twee blokke met massa M kg en,5 kg onderskeidelik word met 'n ligte, onrekbare toutjie verbind. Die toutjie beweeg oor 'n ligte, wrywinglose katrol, soos in die diagram hieronder getoon. Die blokke is in rus. tafel M kg,5 kg.1.1 Stel Newton se DERDE wet in woorde. ().1. Bereken die spanning in die toutjie. (3) Die statiese wrywingskoëffisiënt (μ s ) tussen die onbekende massa M en die oppervlak van die tafel is 0,..1.3 Bereken die minimum waarde van M wat sal voorkom dat die blokke beweeg. (5) Die blok met onbekende massa M word nou deur 'n blok met massa 5 kg vervang. Die,5 kg-blok versnel nou afwaarts. Die kinetiese wrywingkoëffisiënt (µ k ) tussen die 5 kg-blok en die oppervlak van die tafel is 0, Bereken die grootte van die versnelling van die 5 kg-blok. (5). 'n Klein hipotetiese planeet X het 'n massa van 6,5 x 10 0 kg en 'n radius van 550 km. Bereken die gravitasiekrag (gewig) wat planeet X op 'n 90 kg-rots op hierdie planeet se oppervlak uitoefen. (4) [19] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

9 Fisiese Wetenskappe/V1 9 DBE/November 015 NSS VRAAG 3 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Bal A word vertikaal opwaarts teen 'n snelheid van 16 m s -1 van die grond af geprojekteer. Ignoreer die effek van lugweerstand. Gebruik die grond as nulverwysing. 3.1 Bereken die tyd wat dit bal A neem om na die grond terug te keer. (4) 3. Skets 'n snelheid-tyd-grafiek vir bal A. Dui die volgende op die grafiek aan: (a) Beginsnelheid van bal A (b) Tyd geneem om die hoogste punt van die beweging te bereik (c) Tyd geneem om na die grond terug te keer (3) EEN SEKONDE nadat bal A opwaarts geprojekteer is, word 'n tweede bal, B, vertikaal afwaarts teen 'n snelheid van 9 m s -1 van 'n balkon 30 m bo die grond gegooi. Verwys na die diagram hieronder. B 9 m s m 16 m s -1 A grond 3.3 Bereken hoe hoog bo die grond bal A sal wees die oomblik as die twee balle by mekaar verbygaan. (6) [13] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

10 Fisiese Wetenskappe/V1 10 DBE/November 015 NSS VRAAG 4 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 'n Koeël met massa 0 g word uit 'n stilstaande geweer met massa 3 kg afgeskiet. Aanvaar dat die koeël horisontaal beweeg. Onmiddellik nadat die koeël afgeskiet is, spring die geweer terug met 'n snelheid van 1,4 m s Bereken die spoed waarteen die koeël die geweer verlaat. (4) Die koeël tref 'n stilstaande 5 kg-houtblok wat vas is aan 'n plat, horisontale tafel. Die koeël kom tot rus nadat dit 'n afstand van 0,4 m in die blok in beweeg het. Verwys na die diagram hieronder. voor na 0 g 5 kg 4. Bereken die grootte van die gemiddelde krag wat die blok op die koeël uitoefen. (5) 4.3 Hoe vergelyk die grootte van die krag wat in VRAAG 4. bereken is met die grootte van die krag wat die koeël op die blok uitoefen? Skryf slegs GROTER AS, KLEINER AS of DIESELFDE neer. (1) [10] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

11 Fisiese Wetenskappe/V1 11 DBE/November 015 NSS VRAAG 5 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Die baan vir 'n motorfietswedren bestaan uit 'n reguit, horisontale gedeelte wat 800 m lank is. 'n Deelnemer, soos die een in die prentjie hierbo, ry teen 'n sekere gemiddelde spoed en voltooi die 800 m-baan in 75 s. Om hierdie spoed te handhaaf, werk 'n konstante aandrywingskrag van 40 N op die motorfiets in. 5.1 Bereken die gemiddelde drywing wat die motorfiets vir hierdie beweging ontwikkel. (3) 'n Ander persoon oefen op dieselfde motorfiets op 'n baan met 'n helling. Die persoon begin uit rus en ry 'n afstand van 450 m teen die helling op wat 'n vertikale hoogte van 5 m het, soos hieronder getoon. 5 m 450 m Die totale wrywingskrag wat op die motorfiets inwerk, is 94 N. Die gekombineerde massa van motorfiets en ryer is 300 kg. Die gemiddelde aandrywingskrag op die motorfiets terwyl dit teen die helling op beweeg, is 350 N. Beskou die motorfiets en ryer as 'n enkele sisteem. 5. Teken 'n benoemde vrye kragtediagram vir die motorfiets-ryer-sisteem op die helling. (4) 5.3 Stel die ARBEID-ENERGIE-stelling in woorde. () 5.4 Gebruik energiebeginsels om die snelheid van die motorfiets aan die einde van die 450 m-rit te bereken. (6) [15] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

12 Fisiese Wetenskappe/V1 1 DBE/November 015 NSS VRAAG 6 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 6.1 Die data hieronder is verkry gedurende 'n ondersoek na die verwantskap tussen die verskillende snelhede van 'n bewegende klankbron en die frekwensies wat deur 'n stilstaande luisteraar vir elke snelheid waargeneem is. Die effek van wind is in hierdie ondersoek geïgnoreer. Eksperimentnommer Snelheid van die klankbron (m s -1 ) Frekwensie (Hz) van die klank wat deur die stilstaande luisteraar waargeneem is Skryf die afhanklike veranderlike vir hierdie ondersoek neer. (1) 6.1. Stel die Doppler-effek in woorde. () Het die klankbron NA of WEG VAN die luisteraar af beweeg? Gee 'n rede vir die antwoord. () Gebruik die inligting in die tabel om die spoed van klank gedurende die ondersoek te bereken. (5) 6. Die spektraallyne van 'n afgeleë ster word na die langer golflengtes van lig verskuif. Beweeg die ster NA of WEG VAN die Aarde af? (1) [11] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

13 Fisiese Wetenskappe/V1 13 DBE/November 015 NSS VRAAG 7 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 'n Baie klein grafietbedekte sfeer P word met 'n lap gevryf. Daar word bevind dat die sfeer 'n lading van + 0,5 µc verkry. 7.1 Bereken die getal elektrone wat gedurende die laaiproses van sfeer P verwyder is. (3) Die gelaaide sfeer P word nou aan 'n ligte, onrekbare toutjie gehang. 'n Ander sfeer, R, met 'n lading van 0,9 µc, op 'n geïsoleerde staander, word naby sfeer P gebring. As gevolg daarvan beweeg sfeer P na 'n posisie waar dit 0 cm vanaf sfeer R is, soos hieronder getoon. Die sisteem is in ewewig en die hoek tussen die toutjie en die vertikaal is 7 o. 7 o P 0 cm R 7. Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte wat op sfeer P inwerk, aandui. (3) 7.3 Stel Coulomb se wet in woorde. () 7.4 Bereken die grootte van die spanning in die toutjie. (5) [13] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

14 Fisiese Wetenskappe/V1 14 DBE/November 015 NSS VRAAG 8 (Begin op 'n nuwe bladsy.) Twee gelaaide deeltjies, Q 1 en Q, word 0,4 m van mekaar op 'n reguitlyn geplaas. Die lading op Q 1 is + x 10-5 C en die lading op Q is 8 x 10-6 C. Punt X is 0,5 m oos van Q 1, soos in die diagram hieronder getoon. Q 1 0,5 m X Q 0,4 m W N S O Bereken die: 8.1 Netto elektriese veld by punt X as gevolg van die twee ladings (6) 8. Elektrostatiese krag wat 'n lading van x 10-9 C by punt X sal ondervind (4) Die lading van x 10-9 C word met 'n lading van 4 x 10-9 C by punt X vervang. 8.3 Bepaal, sonder enige verdere berekening, die grootte van die krag wat die lading van 4 x 10-9 C by punt X sal ondervind. (1) [11] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

15 Fisiese Wetenskappe/V1 15 DBE/November 015 NSS VRAAG 9 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 'n Battery met 'n interne weerstand van 1 Ω en 'n onbekende emk (ε) is in 'n stroombaan gekoppel, soos hieronder getoon. 'n Hoëweerstand-voltmeter (V) is oor die battery gekoppel. A 1 en A stel ammeters met weglaatbare weerstand voor. 8 Ω A 1 0 Ω 16 Ω R A S ε r = 1 Ω V Met skakelaar S gesluit, is die stroom wat deur die 8 Ω-resistor vloei, 0,5 A. 9.1 Stel Ohm se wet in woorde. () 9. Bereken die lesing op ammeter A 1. (4) 9.3 Indien toestel R drywing van 1 W lewer, bereken die lesing op ammeter A. (5) 9.4 Bereken die lesing op die voltmeter as skakelaar S oop is. (3) [14] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

16 Fisiese Wetenskappe/V1 16 DBE/November 015 NSS VRAAG 10 (Begin op 'n nuwe bladsy.) 10.1 'n Onderwyser demonstreer hoe stroom verkry kan word deur 'n staafmagneet, 'n spoel en 'n galvanometer te gebruik. Die onderwyser beweeg die magneet op en af, soos deur die pyltjie in die skets hieronder getoon word. galvanometer spoel Beskryf kortliks hoe die magneet beweeg moet word om 'n GROOT uitwyking op die galvanometer te verkry. () Die twee toestelle, A en B, hieronder werk op die beginsel wat in VRAAG hierbo beskryf is. uitset uitset Skryf die naam van die beginsel neer. (1) Skryf die naam van onderdeel X in toestel A neer. (1) 10. 'n 0 V, WS-spanning word vanaf 'n muurprop aan 'n elektriese ketel met weerstand 40,33 Ω verskaf. Muurproppe verskaf wgk-spanning en stroom. Bereken die: Elektriese energie wat per sekonde deur die ketel verbruik word (4) 10.. Maksimum (piek-) stroom deur die ketel (3) [11] Kopiereg voorbehou Blaai om asseblief

17 Fisiese Wetenskappe/V1 17 DBE/November 015 NSS VRAAG 11 (Begin op 'n nuwe bladsy.) In 'n eksperiment om die foto-elektriese effek te demonstreer, is lig van verskillende golflengtes op 'n metaaloppervlak van 'n foto-elektriese sel geskyn. Die maksimum kinetiese energie van die vrygestelde elektrone is vir die verskillende golflengtes bepaal en in die tabel hieronder aangeteken. OMGEKEERDE VAN GOLFLENGTE 1 ( 10 6 m -1 ) λ MAKSIMUM KINETIESE ENERGIE E k(maks) ( J) 5,00 6,60 3,30 3,30,50 1,70,00 0, Wat word bedoel met die term foto-elektriese effek? () 11. Teken 'n grafiek van E k(maks) (y-as) teenoor λ 1 (x-as) OP DIE AANGEHEGTE ANTWOORDBLAD. (3) 11.3 GEBRUIK DIE GRAFIEK om die volgende te bepaal: Die drumpelfrekwensie van die metaal in die foto-elektriese sel (4) Planck se konstante (4) [13] TOTAAL: 150 Kopiereg voorbehou

18 Fisiese Wetenskappe/V1 DBE/November 015 NSS DATA FOR PHYSICAL SCIENCES GRADE 1 PAPER 1 (PHYSICS) GEGEWENS VIR FISIESE WETENSKAPPE GRAAD 1 VRAESTEL 1 (FISIKA) TABLE 1: PHYSICAL CONSTANTS/TABEL 1: FISIESE KONSTANTES NAME/NAAM SYMBOL/SIMBOOL VALUE/WAARDE Acceleration due to gravity Swaartekragversnelling Universal gravitational constant Universele gravitasiekonstante Radius of the Earth Radius van die Aarde Mass of the Earth Massa van die Aarde Speed of light in a vacuum Spoed van lig in 'n vakuum Planck's constant Planck se konstante Coulomb's constant Coulomb se konstante Charge on electron Lading op elektron Electron mass Elektronmassa g 9,8 m s - G 6,67 x N m kg R E M E 6,38 x 10 6 m 5,98 x 10 4 kg c 3,0 x 10 8 m s -1 h 6,63 x J s k 9,0 x N m C e m e 1,6 x C 9,11 x kg Kopiereg voorbehou

19 Fisiese Wetenskappe/V1 DBE/November 015 NSS TABLE : FORMULAE/TABEL : FORMULES MOTION/BEWEGING v = v + a t v f f i Δx 1 = v iδt + a t or/of Δy = v Δt + i 1 a t v i + v f v i + v f = v i + a x or/of v f = v i + a y Δx = Δt or/of Δy = Δt FORCE/KRAG F net = ma p = mv f max s F net p = = μ N mv s t = p f - mv i fk = µ kn w = mg m m d m m r 1 1 F =G or/of F =G M M g = G or/of g = G d r WORK, ENERGY AND POWER/ARBEID, ENERGIE EN DRYWING W = FΔx cos θ U = mgh or/of E P = mgh 1 K = mv or/of W nc E = k 1 mv = K + U or/of Wnc = Ek + Ep W net = K or/of Wnet = Ek K = K f K i or/of Ek = Ekf Eki W P = t P ave = Fv ave / P gemid = Fv gemid WAVES, SOUND AND LIGHT/GOLWE, KLANK EN LIG v = f λ 1 T = f f v ± v L L L = fs fl fb v ± v s v ± v b v ± v = E = hf or /of E = W o + E k(max) or/of E = W o + Kmax where/waar 1 E = hf and/en W 0 = hf0 and/en E k(max) = mv max or/of E = hc λ 1 K = max mv max Kopiereg voorbehou

20 Fisiese Wetenskappe/V1 DBE/November 015 NSS ELECTROSTATICS/ELEKTROSTATIKA kq Q 1 F= E = r kq r W V = q F E = q Q n = e or/of n = Q q e ELECTRIC CIRCUITS/ELEKTRIESE STROOMBANE R = V I R = R1 + R = + R R R s + p W = Vq 1 W = VI t W = I R t W = V Δt R emf ( ε ) = I(R + r) emk ( ε ) = I(R + r) q = I t P = W Δt P = VI P = P = I R V R ALTERNATING CURRENT/WISSELSTROOM Imax I rms = / I = wgk I maks V V = max rms / V V = wgk maks P P = I / Pgemiddeld = V wgk Iwgk ave V rms rms = R / P = R ave I rms Vrms Pave = / R P gemiddeld I wgk gemiddeld = V wgk R Kopiereg voorbehou

21 Fisiese Wetenskappe/V1 DBE/November 015 NSS SENTRUMNOMMER: EKSAMENNOMMER: ANTWOORDBLAD VRAAG 11. Lewer hierdie ANTWOORDBLAD saam met jou ANTWOORDEBOEK in. Grafiek van E k(maks) teenoor λ Ek(maks) x J) (m -1 ) λ -4 Kopiereg voorbehou

22 NATIONAL SENIOR CERTIFICATE NASIONALE SENIOR SERTIFIKAAT GRADE/GRAAD 1 PHYSICAL SCIENCES: PHYSICS (P1) FISIESE WETENSKAPPE: FISIKA (V1) NOVEMBER 015 MEMORANDUM MARKS/PUNTE: 150 This memorandum consists of 8 pages. Hierdie memorandum bestaan uit 8 bladsye.

23 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 DBE/November 015 QUESTION 1/VRAAG B () 1. D () 1.3 C () 1.4 D () 1.5 A () 1.6 A () 1.7 A () 1.8 D () 1.9 C () 1.10 B () [0]

24 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 3 DBE/November 015 QUESTION /VRAAG.1.1 When body A exerts a force on body B, body B exerts a force of equal magnitude in the opposite direction on body A. Wanneer liggaam A 'n krag uitoefen op liggaam B, oefen liggaam B 'n krag van gelyke grootte in die teenoorgestelde rigting op liggaam A uit. If body A exerts a force on body B, then body B exerts an equal and opposite force on body A Indien liggaam A 'n krag uitoefen op liggaam B, dan sal liggaam B 'n gelyke maar teenoorgestelde krag op liggaam A uitoefen ().1. For,5 kg block/vir,5 kg blok T = mg T = (,5)(9,8) = 4,5 N F net = ma T mg = (,5)(0) T (,5)(9,8) = 0 T = 4,5 N F net = ma mg - T = (,5)(0) (,5)(9,8) - T = 0 T = 4,5 N (3).1.3 POSITIVE MARKING FROM.1. POSITIEWE NASIEN VANAF.1. For mass M/Vir mass M f s = μ s N 4, 5 N = = 1,5 N 0, N = Mg = 1,5 N M(9,8) = 1,5 N M = 1,5 kg.1.4 For the 5 kg block/vir die 5 kg blok: f k = μ k N f k = (0,15)(5)(9,8) = 7,35 N F net = ma T f k = ma T 7,35 = 5a For the,5 kg block/vir die,5 kg blok w T = ma (,5)(9,8) T =,5 a μ s N = μ s Mg 4,5= (0,)M(9,8) M = 1,5 kg (5) 17,15 = 7,5 a a =,9 m s - (5)

25 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 4 DBE/November 015. m1m F=G r (6,67 10 )(6,5 x 10 )(90) F = 3 ( ) = 1,90 N (1,899 N) Gm g = g = r ( 6,67 10 )( 6,5 10 ) 3 ( ) = 0,143...m s - w = mg = (90)(0,143..) = 1,89 N(downwards/afwaarts) (4) (4) [19]

26 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 5 DBE/November 015 QUESTION 3/VRAAG OPTION 1/OPSIE 1 Upwards positive/opwaarts positief: v f = v i + a t -16 = 16 9,8( t) t = 3,7s OPTION /OPSIE Upwards positive/opwaarts positief: v f = v i + a t To the top/by bopunt: 0 = 16 9,8( t) t = 1,63s Total time/totale tyd = 1,63 x = 3,6(7) s 3.1 OPTION 3/OPSIE 3 Upwards positive/opwaarts positief: y = v i t + ½ a t 0 = 16 t + ½ (-9,8) t t(16-4,9 t) = 0 t = 0 or/of 3,7 s Time taken/tyd geneem = 3,7 s (accept/aanvaar 3,6 s) OPTION 4/OPSIE 4 Upwards positive/opwaarts positief: vf = vi + aδy At highest point/by hoogste punt 0 = 16 + (-9,8) y y = 13,06 m y = v i t + ½a t 13,06 = 16 t 4,9 t t =1,6 or 1,65 Total time/totale tyd = (1,6/1,65)x = 3,4 sor/of 3,3 s Downwards positive/afwaarts positief: v f = v i + a t 16 = ,8( t) t = 3,7s (4) Downwards positive/afwaarts positief: v f = v i + a t To the top/by bopunt: 0 = ,8( t) t = 1,63s Total time/totale tyd = 1,63 x = 3,6(7) s (4) Downwards positive/afwaarts positief: y = v i t + ½ a t 0 = -16 t + ½ (9,8) t t(-16 +4,9 t) = 0 t = 0 or/of 3,7 s Time taken/tyd geneem = 3,7 s (accept/aanvaar 3,6 s) (4) Downwards positive/afwaarts positief: vf = vi + aδy At highest point/by hoogste punt 0 = (-16) + (9,8) y y = 13,06 m y = v i t + ½a t 13,06 = -16 t + 4,9 t t =1,6 or 1,65 Total time/totale tyd = (1,6/1,65) x = 3,4 sor/of 3,3 s (4)

27 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 6 DBE/November 015 OPTION 5/OPSIE 5 Upwards positive/opwaarts positief: vf = vi + aδy At highest point/by hoogste punt 0 = 16 + (-9,8) y y = 13,06 m v f + v i Δy = t ,06 = t Δt = 1,63 s Total time/totale tyd = 3,6 s 3.1 OPTION 6 /OPSIE 6 Upwards positive/opwaarts positief: F net t = p mg t = m (v f -v i ) -9,8 t = (0-16) t = 1,63 s Total time/totale tyd = (1,63)() = 3,6 s OPTION 7 /OPSIE 7 Upwards positive/opwaarts positief: F net t = p mg t = m (v f -v i ) -9,8 t = [-16 (+16)] t = 3,6 s Total time/totale tyd = 3,6 s Downwards positive/afwaarts positief: vf = vi + aδy At highest point/by hoogste punt 0 = (-16) + (9,8) y y = -13,06 m v f + v i Δy = t ,06 = t Δt = 1,63 s Total time/totale tyd = 3,6 s (4) Downwards positive/afwaarts positief: F net t = p mg t = m (v f -v i ) 9,8 t = {0 (-16)} t = 1,63 s Total time/totale tyd = (1,63)() = 3,6 s (4) Downwards positive/afwaarts positief: F net t = p mg t = m (v f -v i ) 9,8 t = [16 (-16)] t = 3,6 s Total time/totale tyd = 3,6 s (4)

28 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 7 DBE/November POSITIVE MARKING FROM 3.1./POSITIEWE NASIEN VANAF 3.1 Upwards positive/opwaarts positief: Velocity/snelheid (m s -1 ) ,63 3,6 t(s) -16 (3) POSITIVE MARKING FROM 3../POSITIEWE NASIEN VANAF 3. Downwards positive/afwaarts positief: Velocity/snelheid (m s -1 ) ,63 3,6 t(s) -16 Criteria for graph/kriteria vir grafiek Correct shape for line extending beyond t = 1,63 s. Korrekte vorm vir lyn verleng verby t = 1,63 s Initial velocity correctly indicated as shown. Beginsnelheid korrek aangedui soos getoon. Time to reach maximum height and time to return to the ground correctly shown. Tyd om maksimum hoogte te bereik en om na die grond terug te keer. Marks/Punte (3)

29 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 8 DBE/November OPTION 1 / OPSIE 1 Upwards positive/opwaarts positief: Take y A as height of ball A from the ground. (no penalising)/neem y A as hoogte van bal A vanaf die grond. (geen penalisering) y A = v i t + ½ a t y A - 0 = 16 t + ½(-9,8) t =16 t 4,9 t Take y B as height of ball B from the ground./neem y B as hoogte van bal B vanaf die grond. y B = v i t + ½ a t y B 30 = (v i t + ½ a t ) y B = 30 - [ -9( t -1) + ½(-9,8)( t 1) = 34,1 +0,8 t - 4,9 t y A = y B 16 t 4,9 t = 34,1 + 0,8 t - 4,9 t 15, t = 34,1 t =,4 s y A = 16 (,4) - 4,9(,4) = 11,5 m (6) Downwards positive/afwaarts positief: Take y A as height of ball A from the ground.(no penalising)/neem y A as hoogte van bal A vanaf die grond. (geen penalisering) y A = v i t + ½ a t y A - 0 = -16 t + ½(9,8) t = -16 t + 4,9 t Take y B as height of ball B from the ground/neem as hoogte van bal B vanaf die grond.. y B = v i t + ½ a t y B 30 = (v i t + ½ a t ) y B = 30 [ 9( t -1) + ½(9,8)( t 1) = 34,1 + 0,8 t - 4,9 t y A = y B 16 t 4,9 t = 34,1+ 0,8 t 4,9 t 15, t = 34,1 t =,4 s y A = (- 16 (,4) + 4,9(,4) ) = 11,5 m (6)

30 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 9 DBE/November OPTION /OPSIE Upwards positive/opwaarts positief: Δy A = v i t + ½ a t = 16 t + ½(-9,8) t =16 t 4,9 t Distance travelled by ball A = y A = 16 t 4,9 t Δy B = v i t + ½ a t = -9( t -1) + ½(-9,8)( t 1) = 0,8 t 4,9 t + 4,1 Distance travelled by ball B = y B = 0,8 t 4,9 t + 4,1 y A +(-y B ) = t 4,9 t (0,8 t 4,9 t + 4,1) = 30 15, t = 34,1 t =,4 s y A = v i t + ½ a t y A = 16 (,4) - 4,9(,4) = 11,5 m (6) 3.3 Downwards positive/afwaarts positief: y A = v i t + ½ a t = -16 t + ½(9,8) t = -16 t + 4,9 t y B = v i t + ½ a t = 9( t -1) + ½(9,8)( t 1) = - 0,8 t + 4,9 t - 4,1 (-y A ) + y B = 30 -(-16 t + 4,9 t ) - 0,8 t + 4,9 t - 4,1 = 30 15, t = 34,1 t =,4 s y A = v i t + ½ a t y A = -16 (,4)+ 4,9(,4) = - 11,5 m Height of ball A/Hoogte van bal A = 11,5 m (6)

31 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 10 DBE/November 015 OPTION 3/OPSIE 3 Upwards positive/opwaarts positief: v f = v i + a t After 1 s, speed of ball A/Spoed van bal A na 1 s v f = 16 + (-9,8)(1) = 6, m s -1 Distance travelled by ball A in 1 s/afstand deur bal A afgelê in 1 s y A = v i t + ½ a t = (16)(1) + ½(-9,8)1 = 11,1 m For ball A, after 1 s/vir bal A na 1 s y A = 6, t 4,9 t For ball/vir bal B, y B = v i t + ½ a t = -9 t + ½(-9,8) t y A + (-y B ) = (30-11,1) = 18,9 6, t 4,9 t [ -9 t + ½(-9,8) t ] = 18,9 15, t = 18,9 t = 1,4 s The balls meet after/die balle ontmoet na (1,4 +1) =,4 s y A = [6, (1,4) 4,9 (1,4) ] = 0,154 m Meeting point/ontmoetingspunt = (11,1 + 0,154) = 11,5 m Δy = (-9)(1,4) + ½ (-9,8)(1,4) = -18,69 m Meeting point/ontmoetingspunt = (30-18,69) = 11,31 m (6)

32 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 11 DBE/November 015 Downwards positive/afwaarts positief: v f = v i + a t After 1 s, speed of ball A/Spoed van bal A na 1 s v f = (9,8)(1) = -6, ms -1 Distance travelled by ball A in 1 s/afstand deur bal A afgelê in 1 s y A = v i t + ½ a t = (-16)(1) + ½(9,8)(1) = - 11,1 m For ball A, after 1 s/vir bal A na 1 s y A = - 6, t + 4,9 t For ball/vir bal B y B = v i t + ½ a t = 9 t + ½(9,8) t - y A + y B = 18,9 6, t - 4,9 t + [ 9 t + ½(9,8) t ] = 18,9 15, t = 18,9 t = 1,4 s The balls meet after/die balle ontmoet na (1,4 +1) =,4 s y A = -6, (1,4) + 4,9 (1,4) = - 0,154 m Meeting point/ontmoetingspunt = (-11,1-0,154) = 11,5 m Δy = (9)(1,4) + ½ (9,8)(1,4) = 18,69 m Meeting point/ontmoetingspunt = (30-18,69) = 11,31 m (6) [13]

33 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 1 DBE/November 015 QUESTION 4/VRAAG OPTION 1/OPSIE 1 Take motion to the right as positive/neem beweging na regs as positief. Σp i = Σp f (m 1 + m )v i = m 1 v f1 + m v f (m 1 +m )v i = m 1 v f1 + m v f (3 + 0,0)(0) = (3)(-1,4) + (0,0) v f v f = 10 m s -1 Take motion to the left as positive/neem beweging na links as positief. Σp i =Σ p f (m 1 + m )v i = m 1 v f1 + m v f (m 1 +m )v i = m 1 v f1 + m v f (3 + 0,0)(0) = (3)(1,4) + (0,0) v f v f = -10 m s -1 Speed/Spoed = 10 m s -1 (4) OPTION /OPSIE Take motion to the right as positive/neem beweging na regs as positief. Δp bullet = -Δp block m(v f v i ) = - m(v f v i ) (0,0)(v f 0) = -(3)(-1,4 0) v i = 10 m s -1 Any one/enige een Any one/enige een Take motion to the left as positive/neem beweging na links as positief Δp bullet = -Δp block m(v f v i ) = - m(v f v i ) (0,0)(v f 0) = -(3)(1,4 0) v i = -10 m s -1 Speed/Spoed = 10 m s -1 (4)

34 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 13 DBE/November OPTION 1/OPSIE 1 v f = v i + a x 0 = 10 + a(0,4) a = m s - F net = ma = (0,0)(-55 15) = -1 10,5 N Magnitude of force = 1 10,5 N Grootte van krag = 1 10,5 N OPTION /OPSIE vi + v f x = t ,4 = t t = 0,004 s (0,00381s) F net t = p = m v (0,0)(0-10) F net = ( 0,004) = N Magnitude of force = N Grootte van krag = N (Accept/Aanvaar: 110,5 N) (5) OPTION 3/OPSIE 3 v f = v i + a x 0 = 10 + a(0,4) a = m s - v f = v i + a t 0 = 10 (55 15) t t = 0,004 s (0,00381 s) F net t = p = m v (0,0)(0-10) F net = ( 0,004) = N Magnitude of force = N (Accept/Aanvaar: 1 10,5 N) Grootte van krag = N (5) OPTION 4/OPSIE 4 W net = K F net xcosθ = K = ½ m(v i - v f) Any one/enige een F net (0,4) cos180 o = ½ (0,0)(0-10 ) F net = 1 10,5 N W nc = ΔE p + ΔE k Any one/enige een F net Δxcosθ = 0 + ½ m(v i - v f) F net (0,4) cos180 o = ½ (0,0)(0-10 ) F net = 1 10,5 N (5) 4.3 The same as/equal Dieselfde as/gelyk (1) [10]

35 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 14 DBE/November 015 QUESTION 5/VRAAG OPTION 1/OPSIE v ave = = 10,67m s P ave = Fv ave P ave = (40)(10,67) = 560,8 W (,56 kw) OPTION 3/OPSIE 3 W P = t F x cos θ = t o (40)(800)cos0 = 75 = 560 W OPTION /OPSIE 800 v ave = = 10,67m s Distance covered in 1s = 10,67m W(Work done in 1 s) = FΔxcosθ = (40)(10,67)(1) = 560,8 J s -1 P ave = 560,8 W (,56 kw) OPTION 4/OPSIE 4 W P = t F x cos θ = t o (40)(10,67)cos0 = 1 = 560 W (3) 5. F D /F A F N /N F f /f w/f g w f N F D Accepted labels/aanvaarde benoemings F g / F w / weight / mg / gravitational force/ 940 N F g / F w / gewig / mg / gravitasiekrag F friction / F f / friction /94 N /f k F wrywing / F w / wrywing/94 N /f k F N / F normal / normal force F N / F normaal / normaalkrag F Applied/toegepas /350 N/Average driving force F driving/dryfkrag /350/Gemiddelde aandrywingskrag (4) 5.3 The net/total work done on an object is equal to the change in the object's kinetic energy Die netto/totale arbeid verrig op 'n voorwerp is geyk aan die verandering in die voorwerp se kinetiese energie. The work done on an object by a resultant/net force is equal to the change in the object's kinetic energy. Die arbeid verrig op 'n voorwerp deur 'n resulterende krag is gelyk aan die verandering in die voorwerp se kinetiese energie. ()

36 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 15 DBE/November OPTION 1/OPSIE 1 W nc = U + K W f + W D = U + K f xcos θ + W D = mg(h f - h i ) + ½ (m)(v f v i ) (f xcosθ + F D x cos θ = mg(h f - h i ) + ½ m(v f v i ) (94)(450)(cos180 o ) + (350)(450)cos0 o = (300)(9,8)(5-0) + ½(300)(v f 0) v f = 8,37 m s -1 OPTION /OPSIE W net = K W net = W D + W g + W f + W N = (F D xcos θ) + (mg sinα) xcosθ) + (f xcosθ) + 0 (6) W net = [350(450)](cos0)+ (300)(9,8) 94(450)(cos180 o ) = = J 5 (450)(cos180)+ 450 W net = K α = sin = ½ (300)(v f 0) 450 v f = 8,37 m s -1 = 0,64 o (6) OPTION 3/OPSIE 3 W net = W D + W g + W f + W N = (F D xcos θ) + mg xcosθ) + f xcosθ + 0 W net = (350)(450)(cos0 o )+(300)(9,8)(450)cos(90 + 0,64) +94(450)(cos180 o ) = , = ,51 J W net = K α = sin ,51 = ½ (300)(v f 0) 450 v f = 8,34 m s -1 = 0,64 o (6) OPTION 4/OPSIE 4 F net = F D + (-mgsinα) +(-f) = 350 +[-(300)(9,8)sin0,64 o ] + (- 94) = 3,16 N W net = F net x cos θ = (3,16)(450) cos0 o = 10 4 J F net = (300)(9,8)sin0,64 o - 94 = 350-3,84-94 = 3,16 N W net = K 10 4 = ½ (300)(v f 0) v f = 8,34 m s -1 (6) [15] 5

37 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 16 DBE/November 015 QUESTION 6/VRAAG Frequency (of sound detected by the listener (observer)) Frekwensie van klank deur luisteraar (waarnemer) waargeneem (1) 6.1. The apparent change in frequency or pitch of sound (detected (by a listener) because the sound source and the listener have different velocities relative to the medium of sound propagation. Die verandering in frekwensie (of toonhoogte) van die klank deur 'n luisteraar waargeneem omdat die klankbron en die luisteraar verskillende snelhede relatief tot die medium van klankvoortplanting het. () Away/Weg van Detected frequency of source decreases Waargenome frekwensie van bron neem af () OPTION 1/OPSIE 1 EXPERIMENT/EKSPERIMENT v ± v L v fl = fs fl = fs v ± v s v + v s v 874 = ( 900) v + 10 v = 336,15 m s -1 (Accept/Aanvaar : 336,15 m s -1 33,33 m s -1 ) (5) EXPERIMENT/EKSPERIMENT 3 v ± v L v fl = fs fl = fs v ± v s v + v s v 850 = ( 900) v + 0 v = 340 m s -1 (Accept/Aanvaar : 313,33 m s m s -1 ) (5) EXPERIMENT 4/EKSPERIMENT 4 v ± v L v fl = fs fl = fs v ± v s v + v s v 87 = ( 900) v + 30 v = 339,86 m s -1 (Accept/Aanvaar : 339,86 m s m s -1 ) (5)

38 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 17 DBE/November 015 OPTION /OPSIE v ± vl v fl = fs fl = fs v ± v v + v s s Experiment/Eksperiment and/en (v + 10) 850(v + 0) = v v 874v = 850v both frequencies / beide frekwensies v = 344,17 m s -1 Experiment/Eksperiment and/en (v + 10) 87(v + 30) = v v 874v = 87v both frequencies / beide frekwensies v = 341,91 m s -1 Experiment/Eksperiment 3 and/en (v + 0) 87(v + 30) = v v 850v = 87v both frequencies / beide frekwensies v = 339,57 m s -1 (5) 6. Away from the Earth/Weg vanaf die aarde (1) [11]

39 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 18 DBE/November 015 QUESTION 7/VRAAG Q n = e -6 0,5 10 n = -19 1,6 10 n = 3,13 x 10 1 electrons/elektrone (3) 7. T/F T P F E w/ F g Accepted labels/aanvaarde benoemings F w g / F w / weight / mg / gravitational force F g / F w / gewig / mg / gravitasiekrag F T T / tension F T / spanning F E Electrostatic force/f C / Coulombic force/f Q /F RP/PR Elektrostiesekrag / Coulombkrag / F Q /F RP/PR (3) 7.3 The magnitude of the electrostatic force exerted by one point charge (Q 1 ) on another point charge (Q ) is directly proportional to the product of the (magnitudes of the) charges and inversely proportional to the square of the distance (r) between them. Die grootte van die elektrostatiese krag wat deur een puntlading (Q 1 ) op 'n ander puntlading (Q )uitgeoefen word, is direk eweredig aan die produk van die (groottes van die) ladings en omgekeerd eweredig aam die kwadraat van die afstand (r) tussen hulle. ()

40 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 19 DBE/November OPTION 1/OPSIE 1 Q1Q F E = k r Tsinθ/(Tcosθ) = F E T sin7 o /(Tcos83 o ) = 9-6 ( 9 10 )(0,5 10 )(0,9 ( 0, ) T = 0,83 N (Accept/Aanvaar 0,8 N) (5) 10-6 ) OPTION /OPSIE kq1q F E = r 9-6 (9 10 )(0,5 10 )(0,9 10 FE = (0,) = 0,101 N o Tx 0,101 tan 7 = = TY TY T Y = 0,83 N -6 ) T = TX + TY = (0,101) + (0,83) = 0,83N (5) OPTION 3/OPSIE kq1q (9 10 )(0,5 10 )(0,9 10 ) F = = = 0,101 N r (0,) FE T = o o sin7 sin90 0,101 T = o o sin7 sin90 T = 0,83 N (5) [13]

41 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 0 DBE/November 015 QUESTION 8/VRAAG E X = E + E (-8) kq kq = + 8 correct equation /korrekte vergelyking r r (9 10 )( 10 ) (9 10 )(8 10 ) = + (0,5) (0,15) =,88 x , x 10 6 = 6,08 x 10 6 N C -1 to the east/na oos Q E = k r 9-5 (9 10 )( 10 ) E = (0,5) =,88x 10 6 NC -1 to the east/na oos 9-6 (9 10 )( 8 10 ) E -8 = (0,15) = 3, x 10 6 N C -1 to the east/na oos E X = E + E (-8) = (,88 x , x 10 6 ) = 6,08 x 10 6 N C -1 to the east/na oos (6) 8. OPTION 1/OPSIE 1 F E = QE = (- x 10-9 ) (6,08 x 10 6 ) = -1,16 x 10-3 N = 1, x 10 - N to the west/na wes (4) OPTION /OPSIE F (-)Q1 = qe () = ( x 10-9 ) (,88x 10 6 ) = 5,76 x 10-3 N to the west/na wes F (-)Q = qe (8) = ( x 10-9 )(3, x 10 6 ) = 6,4 x 10-3 N to the west/na wes F net = 5,76 x ,4 x 10-3 = 1, x 10 - N to the west/na wes (4)

42 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 1 DBE/November 015 OPTION 3/OPSIE 3 Q1Q F = k r ( 9 10 )( 10 )( 10 ) F (-) = (0,5) = 5,76 x 10-3 N to the west/na wes ( 9 10 )( 10 )(8 10 ) F (-)(-8) = (0,15) = 6,4 x10-3 N to the west/na wes F net = (5,76 x ,4 x 10-3 ) = 1, x 10 - N to the west/na wes (4) 8.3,44 x 10 - N (1) [11] QUESTION 9/VRAAG The potential difference across a conductor is directly proportional to the current in the conductor at constant temperature. (provided temperature and all other physical conditions are constant) Die potensiaalverskil oor 'n geleier is direk eweredig aan die stroom in die geleier by konstante temperatuur (mits temperatuur en alle fisiese toestande konstant bly). The current in a conductor is directly proportional to the potential difference across the conductor, provided temperature and all other physical conditions are constant Die stroom in 'n geleier is direk eweredig aan die potensiaalverskil oor n geleier by konstante temperatuur mits temperatuur en alle fisiese toestande konstant bly () 9. OPTION 1/OPSIE 1 V = IR V 8 = (0,5)(8) = 4 V V 8 = V 16 V 16 = 4 V I 16 = R V = 16 4 = 0,5 A I tot// = A 1 = (0,5 + 0,5) = 0,75 A OPTION /OPSIE V = IR V 8 = (0,5)(8) = 4 V 1 R = 1 R R 1 1 = R = 5,33 Ω 4 I tot// = 5,33 A 1 = 0,75 A (4)

43 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 DBE/November 015 OPTION 3/OPSIE 3 I 1 R 1 = I R (0,5)(8) = I 16 (16) I 16 = (8)(0,5) = 0,5 A 16 I tot// = A 1 =(0,5 + 0,5) = 0,75 A 9.3 OPTION 1/OPSIE 1 V = IR V 0Ω =( 0,75) (0) = 15 V V //tot = (15 + 4) = 19 V V R = 19 V OPTION 4/OPSIE 4 R 8Ω = R 16Ω I R16 = ½ I R8 I R16 = ½ (0,5) = 0,5 A A 1 = (0,5 + 0,5) = 0,75 A (4) P = VI 1 = (19)I I R = A = 0,63 A (5) OPTION /OPSIE = + = + R R1 R 8 16 R // = 5,33 Ω R // + R 0 = (5,33 + 0) = 5,33Ω V //tot = I(R // + R 0 ) = (0,75)(5,33) = 19 V R1R R = R + R 1 = 8 16 = 5,33 Ω P = VI 1 = I(19) I R = A = 0,63 A (5) OPTION 3/OPSIE 3 V = IR V 0Ω =( 0,75) (0) = 15 V V //tot = (15 + 4) = 19 V V R = 19 V P = R V (19) 1 = R R = 30,08 Ω P = I R 1 = I (30,08) I = 0,63 A (5)

44 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 3 DBE/November OPTION 1/OPSIE 1 ( ε ) = I(R + r) = V terminal + V int = 19 + (0,75 + 0,63)(1) = 0,38 V OPTION /OPSIE V int = Ir = (0,75 + 0,63)(1) = 1,38 V ε = V terminal + V int = ,38 = 0,38 V (3) OPTION 3/OPSIE 3 V 19 R = = = 30,16 Ω I 0, = + = + R p = 13,77 Ω R R R 30,16 5,33 p 1 I tot = 0,63 + 0,75 = 1,38 A ε = I(R + r) = (1,38)(13,77 + 1) = 0,38 V [14]

45 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 4 DBE/November 015 QUESTION 10/VRAAG Move the bar magnet very quickly up and down inside the coil Beweeg die staafmagneet baie vinnig op en af binne in die spoel. () Electromagnetic induction/elektromagnetiese induksie (1) Commutator/kommutator / split rings/spleetringe (1) OPTION 1/OPSIE 1 Vrms Paverage = R 0 = 40,33 = 1 00,10 W (J s -1 ) OPTION /OPSIE Vrms I = rms R 0 = 40,33 = 5,45 A P = average I rms R = (5,45 )(40,33) = 1 197,9 W 1 00,10 W Vrms W = t R 0 = (1) 40,33 = 100,10 J I rms Vrms = R 0 = 40,33 = 5,45 A W = I rmsr t = (5,45 )(40,33)(1) = 1 197,9 J 1 00,10 J (4) (4) OPTION 3/OPSIE 3 Vrms I = rms R 0 = 40,33 = 5,45 A I rms Vrms = R 0 = 40,33 = 5,45 A P = average V rms I rms = (0 )(5,45) = W or/of 1 00,10 W W = VrmsI rms t = (0 )(5,45)(1) = J or/of 1 00,10 J (4)

46 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 5 DBE/November OPTION 1/OPSIE 1 Vmax Vrms = V 0 = max V max = 311,13 V I max V = R max 331,13 = 40,33 = 7,71 A Vmax Imax P ave = 311,13)I 100,1 = I max = 7,71 A ( max OPTION /OPSIE P = I average V rms rms 100,1 = (0)I rms I rms = 5,455 A I max = (5,455) = 7,71 A (7,715 A) OPTION 3/OPSIE 3 P average = R I rms 100,1 = I rms(40,33) I rms = 5,455 A (3) (3) I max = I rms = (5,455) = 7,71 A (3) OPTION 4/OPSIE 4 V rms = I rms R 0 = I rms (40,33) I rms = 5,455 A I max = I rms = (5,455) = 7,71 A (3) [11]

47 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 6 DBE/November 015 QUESTION 11/VRAAG It is the process whereby electrons are ejected from a metal surface when light (of suitable frequency) is incident on it. Dit is die proses waartydens elektrone vanaf n metaaloppervlak vrygestel word wanneer van geskikte frekwensie daarop inval () Graph of/grafiek van E k(max/maks) vs λ 1 4 Ek(max) x (10-19 J) λ (m ) -4

48 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 7 DBE/November OPTION 1/OPSIE = 1,6 10 m -1 λ 1 f o = c λ = (3 x 10 8 )(1,6 x 10 6 ) = 4,8 x Hz (Accept/Aanvaar 4,8 x Hz to/tot 5,1 x Hz) (4) OPTION /OPSIE By extrapolation: y-intercept = -W o /Deur ekstrapolasie : y-afsnit = -W o W o = hf o 3, x = (6,63 x )f o f o = 4,8 x Hz (Accept/Aanvaar 4,8 x Hz to/tot 4,83 x Hz) (4) OPTION 3/OPSIE 3 (Points from the graph/ Punte vanaf grafiek) E = W o + E k(max) hc = hf0 + Ek(max) λ ( 6,63 10 )(3 10 )(1,6 10 ) = (6,63 10 )f0 + 0 f o = 4,8 x Hz (6,63 10 )(3 10 )(5 10 ) = (6,63 10 )f0 + 6,6 10 f o = 4,9 x Hz (6,63 10 )(3 10 )(3,3 10 ) = (6,63 10 )f0 + 3,3 10 f o = 4,8 x Hz (6,63 10 )(3 10 )(,5 10 ) = (6,63 10 )f0 + 1,7 10 f o = 4,94 x Hz (6,63 10 )(3 10 )(, 10 ) = (6,63 10 )f0 + 0,7 10 f o = 5,54 x Hz (4)

49 Physical Sciences P1/Fisiese Wetenskappe V1 8 DBE/November OPTION 1/OPSIE 1 hc = Gradient/ Helling y = x -19 6,6 10 = 6 (5-1, 6) 10 = 1,941 x10-5 (J m) gradient / helling h = c 1, h = = 6,47 x10-34 J s OPTION /OPSIE W 0 = y intercept/afsnit = 3, x10-19 J Accept /Aanvaar 3, x10-19 J to/tot 3,4 x10-19 J) W o = hf o 3, x = h(4,8 x ) h = 6,66 x J s Accept /Aanvaar 6,66 x10-34 J s to/tot 7,08 x10-34 J s) (4) OPTION 3/OPSIE 3 (Points from the graph (Punte vanaf grafiek) hc = W0 + K max = 3, ,6 10 λ -19 9, h = = 6, J s 8 6 (3 10 )(5 10 ) hc = W0 + K max = 3, ,3 10 λ -19 6, h = = 6, J s 8 6 (3 10 )(3,3 10 ) hc = W0 + K max = 3, ,7 10 λ -19 4, h = = 6, 7 10 J s 8 6 (3 10 )(,5 10 ) hc = W0 + K max = 3, ,7 10 λ -19 3, h = = 6, 5 10 J s 8 6 (3 10 )( 10 ) OPTION 4/OPSIE 4 hc 1 Wo = or / of Wo = hc λ λ o 3, x = h(3 x 10 8 )(1,6 x 10 6 ) h = 6,66 x J s o (4) [13] TOTAL/TOTAAL: 150