terme en definiesies newton se wette newton se … · newton se derde bewegingswet wanneer voorwerp...

28

Upload: others

Post on 01-Jan-2020

16 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke
Page 2: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

1TERME EN DEFINIESIES

8HOOFSTUK 1 NEWTON SE WETTE

INHOUDSOPGAWE

53HOOFSTUK 2 NEWTON SE GRAVITASIE WET

65HOOFSTUK 3 VALLENDE LIGGAME

113HOOFSTUK 4 MOMENTUM

155HOOFSTUK 5 ARBEID EN ENERGIE

201HOOFSTUK 6 DOPPLER EFFEK

289HOOFSTUK 8 MOTORS

241HOOFSTUK 7 ELEKTROSTATIKA

421HOOFSTUK 10 FOTO ELEKTRIESE EFFEK

341HOOFSTUK 9 ELEKTRIESE STROOMBANE

Help ons om ‘n beter produk te lewer met elke druk deur voorstelle te stuur aan: [email protected].

Eerste uitgawe 2019

Waarskuwing!!Alle regte voorbehou volgens die Suid-Afrikaanse kopiewet. Geen gedeelte van hierdie boekmag gereproduseer word deur fotokopiëring of enige ander metode sonder skriftelike verlofvan die uitgewer en skrywer nie. Enige persoon wat enige ongemagtige optrede uitoefen inverhouding met hierdie publikasie mag onderhewig wees aan kriminele vervolging en siviele eise teen beskadiging.

Geagte Student

In hierdie Eksamen-voorbereidingsboek is 'n magdom vrae, wat opgedeel is in Hoofstukke en Afdelings, wat vir jou 'n goeie idee sal gee wat om in die eksamen te wagte te wees.

Elke hoofstuk bestaan uit: 'n Afdeling A Meervoudige keuse vrae en 'n Afdeling B Gestruktureerde vrae.Wenk:Leer Asof daar nie 'n God is nie en Bid asof jy nie geleer het nie.

Saamgestel deur A. Olivier

Uitgegee deur:

Tel: 014 592 6083Cell: 079 092 0519(no sms Vodacom)/063 133 6292(no sms MTN)Email: [email protected]/ www.amaniyah.co.zaISBN 978-1-928488-58-3eISBN 978-1-928488-82-8

Page 3: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

3 4KRAGTE KRAGTE

TERME EN DEFINISIES

MEGANIKA : NEWTON SE WETTENormaalkrag (N) Die krag of komponent van 'n krag wat 'n oppervlak op

'n voorwerp waarmee dit in kontak is, uitoefen en wat loodreg op die oppervlak is.

Wrywingskrag (f) Is die krag wat die beweging van 'n voorwerp teenwerk en wat parallel aan die oppervlak werk.Weet dat wrywingskrag:• Eweredig aan die normaalkrag is• Onafhanklik is van die area van oppervlakke wat in kontak met mekaar is

Statiese wrywingskrag(fs)

Die krag wat die neiging van beweging van 'n STILSTAANDE voorwerp relatief tot 'n oppervlak teenwerk.

Kinetiese wrywingskrag(fk)

Die krag wat die beweging van 'n BEWEGENDE voorwerp relatief tot 'n oppervlak teenwerk.

Maksimumwrywingskrag (f s m aks)

Die statiese wrywingskrag is 'n maksimum (f s m aks) net voordat die voorwerp begin beweeg oor die oppervlak.

Vrye-kragtediagram 'n Diagram wat die relatiewe groottes en rigtings van kragte wat op 'n liggaam/deeltjie inwerk wat van sy omgewing geïsoleer is.

Newton se EersteBewegingswet

'n Liggaam sal in sy toestand van rus of beweging teen konstante snelheid volhard, tensy 'n nie-nul resulterende/netto krag daarop inwerk.

Traagheid Die weerstand van 'n liggaam teen 'n verandering in sy toestand in rus of uniforme beweging in 'n reguit lyn.Massa is 'n maatstaf van 'n voorwerp se traagheid.

Newton se TweedeBewegingswet

Wanneer 'n resulterende/netto krag op 'n voorwerp inwerk, versnel die voorwerp in die rigting van die krag teen 'n versnelling direk eweredig aan die krag en omgekeerd eweredig aan die massa van die voorwerp.In simbole: a α Fnet, konstante m en a α , konstante Fnet, en dus Fnet = ma

Newton se DerdeBewegingswet

Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke grootte en in die teenoorgestelde rigting op voorwerp A uit.

Newton se UniverseleGravitasiewet

Elke liggaam in die heelal trek elke ander liggaam aan met 'n krag direk eweredig aan die produk van hul massas en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand tussen hul middelpunte.

In simbole: Gm1m2F = ______ r2

1__m

Massa Die hoeveelheid materie in 'n liggaam gemeet in kilogram (kg).

Gewig Die gravitasiekrag, in newton (N), uitgeoefen op 'n liggaam.

Gewigloosheid Die sensasie ondervind wanneer alle kontakkragte verwyder is d.i. geen eksterne voorwerpe maak kontak met jou liggaam nie.

MEGANIKA : MOMENTUM EN IMPULSKontakkragte Kontakkragte kom voor as gevolg van die fisiese

kontak tussen twee voorwerpe (bv. 'n sokkerspeler wat 'n sokkerbal skop).

Nie-kontakkragte Nie-kontakkragte kom voor selfs wanneer twee voorwerpe nie aan mekaar raak nie (bv. die aantrek-kingskrag van die aarde op 'n valskermspringer selfs al is die aarde nie in kontak met die valskermspringer nie).

Momentum Die produk van 'n voorwerp se massa en sy snelheid.In simbole: p = mv Eenheid: N.s of kg.m.s-1

Newton se Tweede Wet in terme vanmomentum

Die resulterende (of netto) krag wat op 'n voorwerp inwerk, is gelyk aan die tempo van verandering van momentum van die voorwerp in die rigting van die resulterende (of netto) krag.In simbole:

Beginsel van behoudvan lineêremomentum

Die totale lineêre momentum in 'n geslote sisteem bly konstant (behoue).Σpvoor = Σpna

Geslote sisteem 'n Sisteem waarop die resulterende (of netto) eksterne krag nul is.

Impuls Die produk van die resulterende/netto krag wat op 'n voorwerp inwerk en die tyd wat die resulterende/netto krag op die voorwerp inwerk.In simbole: Fnet = mΔt = mvf - mvi = m(vf - vi)Eenheid: N.s of kg.m.s-1

Impuls-momentumstelling

Fnet = mΔt = mvf - mvi = m(vf - vi)Eenheid: N.s of kg.m.s-1

Elastiese botsing 'n Botsing waarin beide totale kinetiese energie en totale momentum behoue (konstant) bly.

Onelastiese botsing 'n Botsing waarin kinetiese energie nie behoue (konstant) bly nie.

ΔpFnet = ___ Δt

Page 4: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

5 6KRAGTE KRAGTE

MEGANIKA : ARBEID, ENERGIE EN DRYWINGArbeid Die arbeid verrig op 'n voorwerp deur 'n konstante

krag F is die produk van die grootte van die krag, die grootte van die verplasing en die hoek tussen diekrag en die verplasing.In simbole: W = FΔxcosθ

Positiewe arbeid Die kinetiese energie van die voorwerp neem toe.Negatiewe arbeid Die kinetiese energie van die voorwerp neem af.Arbeid-energiestelling

Die netto (of totale) arbeid verrig op 'n voorwerp is gelyk aan die verandering in kinetiese energie van die voorwerp OF die arbeid verrig op die voorwerp deur 'n resulterende (of netto) krag is gelyk aan die verande-ring in kinetiese energie van die voorwerp.In simbole: Wnet = ΔK = Kf - Ki.

Konserwatiewe krag 'n Krag waarvoor die arbeid verrig om 'n voorwerp tussen twee punte te beweeg, onafhanklik is van die roete wat gevolg word.Voorbeelde is gravitasiekrag, die elastiese krag in 'n veer en elektrostatiese kragte (coulombkragte).

MEGANIKA : VERTIKALE PROJEKTIELBEWEGING1-D-beweging Een-dimensionele beweging. / Lineêre beweging. /

Beweging in een lyn.Versnelling Die tempo van verandering van snelheid.

Simbool: aEenheid: meter per sekonde kwadraat (m.s-2)

Gravitasieversnelling(g)

Die versnelling van 'n liggaam as gevolg van die aantrekking van die aarde.

Vryval Die tipe beweging waarin die enigste vertikale krag wat op die voorwerp inwerk, sy gewig is.

Projektiel 'n Voorwerp in vryval, m.a.w. 'n voorwerp waarop die enigste krag wat daarop inwerk, die gravitasiekrag is.

Gravitasiekrag 'n Aantrekkingskrag van een voorwerp op 'n ander as gevolg van hul massas.

Posisie Waar 'n voorwerp is relatief tot 'n verwysingspunt.Simbool: x (horisontale posisie) of y (vertikale posisie)Eenheid: meter (m)

Verplasing Verandering in posisie.Simbool: Δx (horisontal verplasing) OF Δy (vertikale verplasing) Eenheid: meter (m)

Snelheid Die tempo van verandering in posisie.Simbool: vEenheid: meter per sekonde (m.s-1)

Nie-konserwatiewekrag

'n Krag waarvoor die arbeid verrig om 'n voorwerp tussen twee punte te beweeg, afhanklik is van die roete wat gevolg word.Voorbeelde is wrywingskrag, lugweerstand, spanning in 'n tou, ens.

Beginsel van behoud van meganiese energie

Die totale meganiese energie (som van gravitasie-potensiële energie en kinetiese energie) in 'n geslote sisteem bly konstant. ('n Sisteem is geslote wanneer die resulterende/netto eksterne krag wat op die sisteem inwerk, nul is.)In simbole: EM(aanvanklik) = EM(finaal) OF (Ep + Ek)aanvanklik = (Ep + Ek)finaal

Drywing Die tempo waarteen arbeid verrig of energie oorgedra word.In simbole: Eenheid: watt (W) WP = ___

Δt

GOLWE, KLANK EN LIG: DOPPLER-EFFEKDoppler-effek 'n Waarskynlike (skynbare) verandering in die waar-

genome frekwensie (toonhoogte) (golflengte) as gevolg van die relatiewe beweging tussen bron en waarnemer (luisteraar).(OF : Die verandering in frekwensie (of toonhoogte) van die klank waargeneem deur 'n luisteraar omdat die klankbron en die luisteraar verskillende snelhede relatief tot die medium het waarin die klank voortgeplantword.)

Toepassings van dieDoppler-effek

• Meet van fetus se hartklop (om seker te maak of baba leef/geen hartdeffekte het nie)• Meet en monitor bloedvloei (Dopplervloeimeter) (Bepaal of are verstop/vernou is sodat voorsorg getref kan word/om hartaanvalle/beroerte te voorkom)• Ultraklank • Sonar • Radar (vir jaag)

Rooiverskuiwing Waargeneem wanneer lig vanaf 'n voorwerp (spektra-lyne vanaf die ster) na langer golflengtes (na die rooi ent van die spektrum) toe verskuif (toeneem in golfleng-te en afname in frekwensie).'n Rooiverskuiwing kom voor wanneer 'n ligbron weg beweeg vanaf 'n waarnemer.

Blouverskuiwing Waargeneem wanneer lig vanaf 'n voorwerp (spektra-lyne vanaf die ster) na korter golflengtes (na die blouent van die spektrum) toe verskuif (afname in golfleng-te en toename in frekwensie).'n Blouverskuiwing kom voor wanneer 'n ligbron na 'n waarnemer toe beweeg.

Page 5: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

7 8KRAGTE KRAGTE

ELEKTRISITEIT EN MAGNETISME: ELEKTRIESE STROOMBANEOhm se wet Die potensiaalverskil oor 'n geleier is direk eweredig

aan die stroom in die geleier by konstante temperatuur.In simbole:

Ohmiese geleier 'n Geleier wat Ohm se wet gehoorsaam. Die weerstand van die geleier bly konstant.

Nie-ohmiese geleier 'n Geleier wat nie Ohm se wet gehoorsaam nie. Die weerstand van die geleier bly nie konstant nie, maar neem toe soos wat die stroom toeneem.Voorbeeld: gloeilamp

Drywing Die tempo waarteen arbeid verrig word of energie oorgedra word.In simbole: Eenheid: watt (W)

Ander formules: P = VI ; P = I2R ;

VR = _ I

WP = ___ Δt V2

P = ___ R

FE = _ q

ELEKTRISITEIT EN MAGNETISME: ELEKTROSTATIKACoulomb se wet Die grootte van die elektrostatiese krag wat een

puntlading op 'n ander puntlading uitoefen, is direk eweredig aan die produk van die groottes van dieladings en omgekeerd eweredig aan die kwadraat van die afstand tussen hulle.

In simbole:

Elektriese veld 'n Gebied in die ruimte waarin 'n elektriese lading 'n krag ondervind.

Rigting van 'nelektriese veld

Die rigting van die elektriese veld by 'n punt is die rigting waarin 'n positiewe toetslading wat by die punt geplaas is, sal beweeg.

Elektriese veld by 'npunt

Die elektriese veld by 'n punt is die elektrostatiese krag ondervind per eenheid positiewe lading wat by daardie punt geplaas is.In simbole: Eenheid: N.C-1

kQ1Q2F = ______ r2

Frekwensie Die aantal vibrasies per sekonde.Simbool: f Eenheid: hertz (Hz) of per sekonde (s-1)

Golflengte Die afstand tussen twee opeenvolgende punte in fase.Simbool: λ Eenheid: meter (m)

Golfvergelyking Spoed = frekwensie × golflengteIn simbole: v = fλ

Kilowatt-uur (kWh) Die gebruik van 1 kilowatt elektrisiteit vir 1 uur.Dit is die eenheid waarin elektrisiteit verkoop word.

Interne weerstand Die weerstand in 'n battery wat 'n val in die potenisaal-verskil van die battery veroorsaak wanneer daar 'n stroom in die stroombaan is.

emk Maksimum energie oorgedra (of arbeid verrig) deur 'n battery per coulomblading (of per eenheidslading) wat daardeur vloei. (Dit is die potensiaalverskil oor 'n batery wanneer daar GEEN stroom in die stroombaan is nie.)

Terminaal-potensiaalverskil

Die energie oorgedra of die arbeid verrig per coulomblading wat deur die battery gaan wanneer die battery stroom lewer. (Dit is die potensiaalverskil oor die bat-tery wanneer daar 'n stroom in die stroombaan is.)

ELEKTRISITEIT EN MAGNETISME: ELEKTRIESE MASJIENEGenerator 'n Toestel wat meganiese energie omskakel in

elektriese energie.Faraday se wet van elektromagnetiese induksie

Die grootte van die geïnduseerde emk oor die ente van 'n geleier is direk eweredig aan die tempo van veran-dering in magnetiese vloedkoppeling met die geleier. (Wanneer 'n geleier in 'n magneetveld beweeg word, word 'n potensiaalverskil oor die geleier geïnduseer.)

Fleming se Regterhandreël vir generators

Hou die duim, wysvinger en middelvinger van die REGTERHAND onderling loodreg tot mekaar. As die wysvinger in die rigting van die magneetveld (N na S) wys en die duim in die rigting van die krag (beweging) wys, dan wys die middelvinger in die rigting van die geïnduseerde stroom.

Elektriese motor 'n Toestel wat elektriese energie omskakel in mega-niese energie.

Fleming se linkerhand reël vir elektriese motors

Hou die duim, wysvinger en middelvinger van die LINKERHAND onderling loodreg tot mekaar. As die wysvinger in die rigting van die magneetveld (N na S) wys en die middelvinger in die rigting van die konvesnionele stroom wys, wys die duim in die rigting van die krag (beweging).

Konvensionele stroom Vloei van ladings van positief na negatief.Wisselstroom (WS) Die rigting van die stroom verander elke halwe siklus.Gelykstroom (GS) Die rigting van die stroom bly konstant. (Die rigting

van konvensionele stroom is van die positiewe na die negatiewe pool van die battery. Die rigting van elektronstroom is van die negatiewe na die positiewe pool van die battery.)

Page 6: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

9 10KRAGTE KRAGTE

NEWTON SE WETTEAFDELING 1 : MEERVOUDIGEKEUSE-VRAE

1. 'n Konstante horisontale krag F word op 'n houer wat in rus op 'n horisontale wrywinglose oppervlak is, toegepas. Watter EEN van die volgende stellings oor krag F is KORREK? Krag F sal veroorsaak dat die houer teen … beweeg.

A. konstante versnelling B. konstante snelheid C. konstante kinetiese energie D. konstante momentum (2)

2. 'n Blok rus op 'n tafel. Die tafel staan op 'n betonvloer. Die normaalkrag word deur N verteenwoordig, soos in die diagram hieronder getoon.

Watter EEN van die volgende kragte sal 'n aksie-reaksiepaar met die normaal- krag (N) vorm? A. Krag van die blok op die Aarde B. Krag van die blok op die tafel C. Krag van die tafeloppervlak op die blok D. Krag van die blok op die betonvloer (2)

3. Die kragtediagram hieronder toon die kragte wat op 'n houer inwerk. Watter EEN van die volgende vergelykings is KORREK vir die grootte van die normaalkrag (N)?

A. N = w + Fcosθ B. N = w + Fsinθ C. N = w - Fcosθ D. N = w - Fsinθ (2)

4. 'n Konstante netto krag werk op 'n trollie in. Volgens Newton se Tweede Wet is die versnelling van die trollie ... die massa van die trollie. A. gelyk aan B. onafhanklik van C. direk eweredig aan D. omgekeerd eweredig aan (2)

betonvloer

N

bloktafel

θ

NF

w

MATERIE EN MATERIALE: OPTIESE VERSKYNSELS EN EIENSKAPPE VAN MATERIALE

Foto-elektriese effek Die proses waardeur elektrone vanaf die oppervlak van 'n metaal vrygestel word wanneer lig van geskikte freweksnie daarop skyn.

Foton Kwantum (pakkie) energie in lig gevind.Drumpelfrekwensie (f0) Die minimum frekwensie (van 'n foton/lig) benodig

om elektrone vanaf die oppervlak van 'n metaal vry te stel.

Werkfunksie (W0)(Arbeidsfunksie van 'n metaal)

Die minimum energie benodig om 'n elektron uit die oppervlak van 'n metaal vry te stel.

Foto-elekriese vergelyking

E = W0+ Ekmaks, waar E = hf en W0 = hf0 en Ekmaks = ½mv2

m aksAtoomabsorpsie-spektrum

Vorm wanneer sekere frekwensies straling uit elektro-magnetiese straling wat deur 'n medium, bv. 'n koue gas, beweeg, geabsorbeer word.

Atoom-emissiespektrum

Vorm wanneer sekere frekwensies van elektromag-netiese straling uitgestraal word as gevolg van 'n atoom se elektrone wat 'n oorgang van 'n hoë energietoestand na 'n laer energietoestand maak.

Wortelgemiddelde-kwadraat-potensiaal-verskil (Vwgk)

Die WS-potensiaalverskil wat dieselfde hoeveelheid energie lewer (lewer dieselfde hitte-effek) as 'n ekwivalente GS-potenisaalverskil.

Piek potensiaalverskil (Vmaks)

Die maksimum potenisaalverskil bereik deur die wisselstroom wanneer dit fluktueer d.i. die piek van die sinusgolf wat die WS-potensiaalverskil voorstel.

Wortelgemiddeldekwa-draat-stroom (Iwgk)

Die WS-stroom wat dieselfde hoeveelheid energie verbruik/oordra (lewer dieselfde hitte-effek) as 'n ekwivalente GS-stroom.

Piekstroom (Imaks) Die maksimum stroom bereik deur die WS-stroom soos wat dit fluktueer d.i. die piek van die sinusgolf wat die WS-stroom voorstel.

Page 7: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

11 12KRAGTE KRAGTE

5. Volgens Newton se Tweede Bewegingswet is die versnelling van 'n liggaam ... A. onafhanklik van sy massa. B. altyd gelyk aan sy massa. C. direk eweredig aan sy massa. D. omgekeerd eweredig aan sy massa. (2)

6. Die diagram hieronder toon drie blokke, P, Q en R, wat vanaf 'n plafon gesuspendeer is. Die blokke is identies, stilstaande en het dieselfde massa, maar is op verskillende hoogtes bo die grond. Die verbindingstoutjies is massaloos en onrekbaar. Die spannings in die toutjies wat met blok P, Q en R verbind is, is onderskeidelik TP, TQ en TR.

Watter EEN van die volgende stellings oor die spannings is KORREK? A. TP > TQ > TR B. TP < TQ < TR C. TP = TQ = TR D. TP > TQ en TQ < TR (2)

7. Die geneigdheid van 'n voorwerp om in rus te bly of om sy uniforme beweging in 'n reguitlyn voort te sit, staan as ... bekend. A. traagheid B. versnelling C. Newton se Derde Wet D. Newton se Tweede Wet (2)

8. 'n Voorwerp, met massa m, hang aan die ent van 'n tou vanaf die plafon van 'n hysbak. Die hysbak beweeg opwaarts teen KONSTANTE SPOED. Die versnelling as gevolg van swaartekrag is g. Watter EEN van die volgende stellings oor die spanning (T) in die tou is KORREK? Die spanning T … A. sal gelyk aan mg wees. B. sal minder as mg wees. C. sal groter as mg wees. D. kan nie bepaal word sonder om te weet wat die spoed van die hysbak is nie. (2)

PQ

R

TQ TPTR

plafon

grond

T

m konstante spoed

9. 'n Netto krag F wat op 'n liggaam met massa m inwerk, veroorsaak 'n versnelling a. Indien dieselfde netto krag F op 'n liggaam met massa 2m toegepas word, sal die versnelling van die liggaam ... wees. A. ¼a B. ½a C. 2a D. 4a (2)

10. Twee kragte, F1 en F2, word toegepas op 'n krat wat op 'n wrywinglose, horisontale oppervlak lê, soos in die diagram hieronder aangetoon. Die grootte van krag F1 is groter as dié van krag F2.

Die krat sal … A. na oos versnel. B. na wes versnel. C. teen 'n konstante spoed na oos beweeg. D. teen 'n konstante spoed na wes beweeg. (2)

11. '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 opwaartse versnelling van , waar g die gravitasionele versnelling is. Wat sal die lesing op die badkamerskaal nou wees?

A. B.

C. W D. (2)

12. Watter EEN van die volgende kragte werk altyd loodreg in op die oppervlakte waarop 'n liggaam geplaas is? A. Normale krag B. Wrywingskrag C. Gravitasiekrag D. Spanningskrag (2)

13. Watter EEN van die volgende fisiese hoeveelhede is 'n maatstaf van die traagheid van 'n liggaam? A. Massa B. Energie C. Snelheid D. Versnelling (2)

1_ W4

5_ W4

3_ W4

1_ g4

F1 F2

N

O

S

W

Page 8: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

13 14KRAGTE KRAGTE

14. ʼn Bal word geskop en beweeg teen ʼn wrywinglose skuinsvlak op en bereik punt A soos in die diagram getoon.

Watter een van die volgende vryeliggaamdiagramme toon al die kragte wat op die bal inwerk. Die diagramme is nie volgens skaal geteken nie.

(2)

15. Watter EEN van die volgende uitdrukkings gee 'n fisiese hoeveelheid wat 'n aanduiding is van die TRAAGHEID van 'n liggaam? A. w = mg B. p = mv

C. FnetΔt = mΔv D. (2)

16. Die volgende diagram toon ’n renmotor R wat in ’n reguit lyn na regs ry.

Die bestuurder van die renmotor trap rem wanneer die motor posisie P bereik. In watter van die volgende rigtings sal die renmotor R versnel? A. B.

C. D.

(2)

A

N

f

Fg

N

Fg

N

f

Fg

FA

N

Fg

F

A B

C D

Fnetm = ____ a

PR

17. 'n Leerder oefen 'n krag F op 'n trollie met massa m wat op 'n horisontale wrywinglose oppervlak rus, uit. 'n Houtblok met DIESELFDE massa m word op die trollie geplaas. Die trollie-blok sisteem beweeg na regs met 'n versnelling a.

Die houtblok word nou verwyder terwyl die leerder steeds DIESELFDE KRAG F uitoefen. Die grootte van die versnelling van die trollie sonder die houtblok is: A. ½a B. a C. 2a D. 4a (2)

18. 'n Passasier op 'n bewegende bus leun oor na regs wanneer die bus 'n draai skerp na links maak. Hierdie is 'n voorbeeld van .... A. Newton se Eerste Wet B. Newton se Tweede Wet C. Newton se Derde Wet D. Universele Gravitasiewet (2)

19. ʼn KONSTANTE KRAG F wat op ʼn krat toegepas word veroorsaak dat die krat teen ʼn KONSTANTE SNELHEID oor ʼn rowwe horisontale oppervlak beweeg.

Die vryeliggaam-diagram toon al die kragte wat op die krat inwerk. DIE DIAGRAM IS NIE VOLGENS SKAAL GETEKEN NIE.

Watter EEN van die volgende verwantskappe is korrek? A. F < f B. F > f C. F = w D. F = f (2)

20. 'n Blok word op 'n oppervlakte met weglaatbare weerstand geplaas. Kragte F en 2F werk in op die blok soos aangedui hieronder.

a

mm F

kratF

Ff

N

w

F 2F

Page 9: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

15 16KRAGTE KRAGTE

Watter EEN van die volgende is die korrekte beskrywing van die beweging van die blok? A. Die blok beweeg teen konstante snelheid na regs. B. Die blok beweeg met toenemende versnelling na regs. C. Die blok beweeg teen konstante versnelling na regs. D. Die blok beweeg met konstante versnelling na links. (2)

21. 'n Blok beweeg teen 'n snelheid v oor 'n horisontale oppervlak AB. Dit beweeg dan af teen 'n helling BC. Die koëffisiënt van kinetiese wrywing bly dieselfde langs ABC.

Watter een van die volgende stellings aangaande die wrywingskrag wat deur die blok ervaar word, is WAAR? A. fk(helling) > fk(horisontaal) B. μkN(helling) = μkN(horisontaal) C. fk(helling) < fk(horisontaal) D. fk(helling) = fk(horisontaal) (2)

22. Die diagram hieronder toon ’n boks wat met ’n krag FA langs ’n horisontale hoppervlak getrek word. Die boks gly na regs met ’n konstante snelheid.

Watter EEN van die volgende stellings aangaande die kragte wat op die boks uitgeoefen word, is korrek? A. N is groter as w. B. w is groter as N. C. FA is groter as fk. D. FA is gelyk aan fk. (2)

23. Watter EEN van die volgende stellings is ONWAAR? 'n Voorwerp kan . . . A. 'n zero snelheid hê, alhoewel sy versnelling nie nul is nie. B. 'n konstante snelheid hê, alhoewel sy spoed verander. C. 'n konstante versnelling hê, alhoewel sy snelheid verander. D. 'n konstante versnelling hê, alhoewel sy snelheid in die teenoorgestelde rigting is. (2)

B

C

A

N

fk

w

FA

24. ‘n Leerder sit op ‘n stoel. Volgens Newton se Derde Bewegingswet is die reaksiekrag op die leerder se gewig die krag van die … A. leerder op die stoel B. stoel op die leerder C. aarde op die leerder D. leerder op die aarde (2)

25. ‘n Voorwerp met GEWIG mg hang vanaf ‘n ligte koord wat oor ‘n ligte, wrywinglose katrol geryg is, soos in die diagram hieronder getoon.

Watter konstante krag F, wat aan die einde van die koord toegepas word soos getoon, sou die voorwerp in RUS hou?

A. F = mg B. F = mg × sin α C. F = ½mg D. F = mg × cos α (2)

26. Watter EEN van die volgende kragte werk altyd vertikaal afwaarts op 'n voorwerp in? A. Normaalkrag B. Wrywingskrag C. Toegepaste krag D. Gravitasiekrag (2)

27. ‘n Magneet sit vas aan ‘n yskas. Die volgende kragtediagram toon al vier kragte wat inwerk op die magneet.

Neem die volgende twee kragte-pare in ag: (i) die normaalkrag (FN) en die krag van magnetiese aantrekking (Fmagneties) (ii) die gravitasiekrag (Fg) en die statiese wrywingskrag (fs) Watter van bogenoemde paar (of pare) stel Newton se Derde Wet aksie-reaksie paar van kragte voor? A. slegs (i) B. slegs (ii) C. beide (i) en (ii) D. nie een van (i) of (ii) nie (2)

F

α

mg

FmagnetiesFN

Fg

fs

Page 10: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

17 18KRAGTE KRAGTE

28. Newton se eerste bewegingswet kan wiskundig voorgestel word deur: A. Fnet = ma B. FnetΔt = mΔv C. Indien ΣF = 0, dan is v konstant D. FAB = -FBA (2)

29. Wanneer 'n ruimteskip teen konstante snelheid beweeg, beteken dit dat die resulterende krag wat op die liggaam inwerk, nul is. Hierdie verskynsel word die beste verduidelik deur A. Newton se Eerste Wet B. Newton se Tweede Wet C. Newton se Derde Wet D. Newton se Universele Gravitasiewet (2)

30. 'n Sfeer vasgemaak aan 'n toutjie, hang aan 'n gemonteerde horisontale staaf soos aangedui in die diagram.

Die reaksiekrag van die gravitasiekrag wat die aarde op die sfeer uitoefen is … A. die krag van die staaf op die sfeer. B. die krag van die toutjie op die sfeer. C. die krag van die sfeer op die aarde. D. die krag van die staaf op die toutjie. (2)

31. 'n 1 kg-massastuk het 'n konstante versnelling. Watter EEN van die volgende sketsgrafieke toon die verband tussen die netto krag, Fnet en die versnelling, a korrek? A. B.

C. D.

(2)

Fnet

a

Fnet

aFnet

a

Fnet

a

32. ‘n Leerling trek ‘n blok teen ‘n KONSTANTE SPOED oor ‘n ruwe horisontale oppervlak met ‘n horisontale krag F. Die onderstaande kragtediagram toon al die kragte wat op die blok inwerk.

Watter een van die volgende verhoudings tussen die groottes van die kragte F, X, Y en Z is waar? A. F > Y en X = Z B. F > Y en X < Z C. F = Y en X = Z D. F = Y en X < Z (2)

33. 'n Konstante krag Fa wat inwerk op 'n voorwerp, veroorsaak dat dit beweeg teen 'n konstante spoed oor 'n growwe horisontale oppervlak soos getoon in die diagram hieronder.

Hoe vergelyk die wrywingskrag Ff met Fa? A. Ff = Fa B. Ff > Fa C. Ff < Fa D. Ff = 0 (2)

34. 'n Blok beweeg teen 'n konstante snelheid oor 'n horisontale oppervlakte terwyl dit 'n wrywingskrag fk ervaar. Indien dieselfde blok nou oor dieselfde oppervlakte opwaarts teen 'n helling beweeg, sal die volgende stelling korrek wees.

A. fk(helling) > fk(horisontaal) B. fk(helling) < fk(horisontaal) C. fk(helling) = fk(horisontaal) D. fk(helling) = fk(horisontaal) en μkN(helling) = μkN(horisontaal) (2)

F

Z

X

Y

Ff

Fa

Page 11: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

19 20KRAGTE KRAGTE

35. ’n Massa van 1 kg hang aan ’n Newton-trekskaal wat aan die plafon vasgemaak is, soos in diagram A.

In diagram B word dieselfde 1 kg-massastuk vanaf ’n gewiglose, wrywinglose katrol gehang deur die tou aan die grond vas te maak.

Indien die lesing op die skaal in diagram A 9,8 N is, wat is die lesing op die skaal in diagram B? A. 4,9 N B. 9,8 N C. 14,7 N D. 19,6 N (2)

36. John staan in ‘n hyser en kyk na ‘n 20 N massastuk vasgemaak aan ‘n trekskaal wat aan die plafon van die hyser hang. Hy sien dat die lesing op die trekskaal vir ‘n kort rukkie kleiner as 20 N is. Die korrekte beskrywing vir die beweging van die hyser in hierdie kort rukkie is... A. die hyser beweeg nie B. die hyser versnel opwaarts C. die hyser versnel afwaarts D. die hyser beweeg teen ‘n konstante snelheid (2)

1 kg

Diagram B

1 kg

Diagram A

9,8 N

37. 'n Enkele horisontale krag F word toegepas op 'n blok met massa M, wat in kontak is met 'n ander blok, met massa m. As die effek van wrywing geïgnoreer word, is die grootte van die krag wat op massa m uitgeoefen word deur massa M:

A. B.

C. D. (2)

38. 'n Swaar voorwerp word met 'n helikopter gelig na 'n hoër plek. Die helikopter beweeg vertikaal opwaarts. Die grafiek hieronder toon die netto krag op die voorwerp as 'n funksie van tyd.

Die versnelling van die helikopter opwaarts A. neem toe B. neem af C. bly konstant D. is nul (2)

39. Twee trollies A en B is aanmekaar verbind deur 'n ligte toutjie en word na regs getrek oor 'n gladde horisontale vlak deur 'n konstante krag, soos in die diagram hieronder aangetoon.

Die toutjie "S" breek halfpad deur die beweging. Watter een van die volgende bewerings beskryf die beweging van die twee trollies nadat die toutjie gebreek het, die beste? (Verontagsaam wrywing.) A. Trollie A vertraag uniform, terwyl trollie B uniform versnel. B. Trollie A en B beweeg met 'n uniforme versnelling. C. Trollie A beweeg met 'n uniforme snelheid, terwyl trollie B beweeg teen uniforme versnelling. D. Trollie A vertraag uniform, terwyl trollie B beweeg met 'n uniforme snelheid. (2)

40. Twee massastukke van 1,5 kg elk is met ligte toutjies aan 'n newton-trekskaal verbind en word oor twee wrywinglose katrolle gehang soos in die diagram. Wat is die lesing op die trekskaal? A. 1,5 B. 3,0 C. 14,7 D. 29,4 (2)

F mM

mF_____M + m

MF_____M + m

mF___ M

MF___ M

Fnet

t(s)

SA B

1,5 kg 1,5 kg

Page 12: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

21 22KRAGTE KRAGTE

41. Die skets toon 'n massa M wat vanaf 'n terkskaal hang. Die lesing op die skaal in Figuur 1 is 1 N. Die trekskaal word nou vasgemaak soos in Figuur 2. Die lesing op die trekskaal in Figuur 2 in Newton, is A. 0 N B. 0,5 N C. 1 N D. 2 N (2)

42. In die diagram hieronder is X en Y twee trekskale van baie klein massa wat gekallibreer is om Newton te meet. 'n Massastuk met 'n gewig van 20 N hang vanaf Y. Watter van die rye in die tabel gee die korrekte lesing op beide trekskale?

(2)

43. 'n Houtstomp word aan 'n wa vagemaak met behulp van 'n ligte, onelastiese tou. 'n Perd trek die wa oor 'n growwe horisontale pad met 'n toegepaste krag F. Die totale sisteem versnel aanvanklik teen 'n versnelling met grootte a. (Figuur 1). Die kragte wat op die wa inwerk gedurende die versnelling word in Figuur 2 aangetoon.

Watter een van die volgende kombinasies sal die aanvaarbare byskrifte vir F1 en F2 wees?

(2)

44. Twee voorwerpe met massas m en 2m respektiewelik, word verbind aan 'n rek op 'n wrywinglose vlak.

M

S

Figuur 1 Figuur 2M

S

20 N

X

Y

X YA 0 N 20 NB 20 N 0 NC 20 N 40 ND 20 N 20 N

F1 F2A Krag van houtstomp op wa Reaksiekrag van aarde op waB Krag van houtstomp op wa Krag van pad op waC Krag van tou op wa Krag van aarde op waD Krag van tou op wa Krag van pad op wa

F2F1F Houtstomp

Figuur 1

Tou

Wa

Wrywing

Aarde op waFiguur 2

m 2m FFRek

Die massas word in teenoorgestelde rigtings getrek deur twee kragte elk met grootte F. Die rek word uitgerek en die massas word stilgehou. Watter een van die volgende gee die grootte van die spanning in die rek? A. zero B. ½F C. F D. 2F (2)

45. 'n Vuurpyl styg op vanaf sy lanseerplatform en versnel opwaarts omdat die grootte van die opwaartse krag F, groter is as die gewig van die vuurpyl, w. Watter een van die volgende stellings beskryf die oorsprong van die krag F die beste? A. F is die krag wat die lug uitoefen op die onderent van die vuurpyl. B. F is die krag waarmee die gas wat uitgespuit word onder uit die vuurpyl "afdruk" op die lug. C. F is die krag waarmee die gas wat uitgespuit word onder uit die vuurpyl "afdruk" op die grond. D. F is die reaksiekrag van die krag wat die vuurpyl op die gasse uitoefen wat onder deur die stert-spuitstuk ontsnap. (2)

46. Tammy reis van die grondvloer na die vyfde vloer van 'n hotel in 'n hysbak. Watter een van die volgende stellings is altyd waar omtrent die krag wat die vloer van die hysbak op Tammy se voete uitoefen? A. Dit is groter as die grootte van Tammy se gewig. B. Dit is gelyk in grootte aan die krag wat Tammy se voete op die vloer uitoefen. C. Dit is gelyk aan wat dit sal wees in 'n stilstaande hysbak. D. Dit is groter as wat dit sal wees in 'n stilstaande hysbak. (2)

47. Twee trollies, P en Q, met gelyke massa, word aan mekaar gekoppel met 'n ligte, onelasitiese tou. 'n Konstante krag van 10 N word na links op P aange- wend, terwyl 'n konstante krag, met grootte 16 N, na regs op Q aangewend word. Die trollies beweeg op 'n wrywinglose horisontale oppervlak.

Die spanning in die tou tussen die trollies is gelyk aan ... A. 26 N B. 16 N C. 13 N D. 6 N (2)

48. Sipho, massa m, sit op 'n sitplek in 'n hoëspoed trein wat horisontaal teen 0,5 g versnel, waar g die waarde van die versnelling van gravitasie is. Die sitplek oefen kragte op hom uit sodat die netto krag deur die sitplek uitgeoefen, is soos aangedui in die skets.

F

w

Stert-spuitstuk

16 N10 N P Q

Fnet van sitplek

Page 13: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

23 24KRAGTE KRAGTE

Wat is die grootte van die netto krag wat die sitplek op Sipo uitoefen? A. (1 + 0,5)mg B. C. 1,0 mg D. 0,5 mg (2)

49. Zandele plaas 4 tweerand-muntstukke, die een bo-op die ander, op 'n horisontale tafel. Wrywing is weglaatbaar. Sy skiet 'n ander tweerand-muntstuk (X) wat die onderste munstuk horisontaal tref. Muntstuk X verplaas en vervang die onderste munstuk terwyl die ander muntstukke op dieselfde plek op die tafel bly. Watter een van die volgende wette verklaar waarom die boonste drie muntstukke nie verplaas word nie? A. Newton se Eerste Beweginswet. B. Newton se Derde Bewegingswet. C. Wet van Behoud van Momentum. D. Wet van Behoud van Energie. (2)

50. Swaar houers op 'n skip word vertikaal beweeg tydens die op-en aflaaiproses deur 'n staalkabel wat vasgemaak is aan 'n hyskraan. Die krag wat die staalkabel op die houer uitoefen, is 'n minimum wanneer die houer A. opwaarts versnel. B. afwaarts versnel. C. in rus hang. D. teen konstante snelheid opwaarts of afwaarts beweeg. (2)

51. Traagheid is die neiging van 'n voorwerp om ... A. sy massa te behou. B. in 'n toestand van nie-uniforme beweging voort te gaan. C. in rus of in 'n toestand van uniforme beweging te bly. D. sy snelheid te behou wanneer 'n nie-nul netto krag daarop inwerk. (2)

52. 'n Persoon staan op 'n badkamerskaal wat aan 'n hysbak se vloer vasgemaak is, soos in die diagram hieronder getoon. Die lesing op die skaal is die grootste wanneer die hysbak teen 'n ... A. konstante spoed opwaarts beweeg. B. konstante spoed afwaarts beweeg. C. toenemende spoed opwaarts beweeg. D. toenemende spoed afwaarts beweeg. (2)

12 + (0,5)2 mg

verplaasdemuntstuk

tweerand-muntstukke

X

hyskraan

houersskip

skaal

hysbak

hysbakkabel

53. Twee kragte, F en 2F, werk in teenoorgestelde rigtings op 'n kartonhouer, wat op 'n wrywinglose oppervlak geplaas is, soos aangedui in die diagram.

Watter een van die volgende stellings beskryf die beweging van die houer korrek? A. Die houer beweeg teen 'n konstante snelheid na regs. B. Die houer beweeg met 'n verhoogde versnelling na regs. C. Die houer beweeg met 'n konstante versnelling na regs. D. Die houer beweeg met 'n konstante versnelling na links. (2)

54. 'n Krag of komponent van 'n krag wat deur die oppervlakte op 'n voorwerp in kontak met die oppervlak uitgeoefen word, en loodreg op die oppervlak is, word genoem: A. wrywingskrag B. normaalkrag C. gravitasiekrag D. toegepaste krag (2)

55. 'n Fisika leerder staan op 'n weegskaal in 'n hysbak wat opwaarts beweeg met 'n KONSTANTE SNELHEID. Die lesing op die skaal, in vergelyking met die lesing as die hysbak stilstaan, sal wees ... A. dieselfde B. zero C. kleiner D. grotter (2)

56. ʼn Motor ry OOSWAARTS teen ʼn konstante snelheid. Die netto krag op die motor is ... A. ooswaarts B. weswaarts C. nul D. suidwaarts (2)

57. Twee trollies, X en Y, elk met 'n massa van 30 kg, word elkeen langs 'n horisontale oppervlakte getrek deur 'n krag met grootte F. Trollie X dra 'n lading van 30 kg, soos in die diagram hieronder aangetoon.

Die versnelling an trollie X is ... A. gelyk aan dié van trollie Y. B. helfte van trollie Y. C. dubbel dié van trollie Y. D. 'n kwart van dié van trollie Y. (2)

2FF

30 kg

X YF F

Page 14: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

25 26KRAGTE KRAGTE

AFDELING 2 : GESTRUKTUREERDE VRAEVRAAG 1Die diagram hieronder toon ‘n 3 kg blok wat met ‘n ligte onrekbare tou aan ‘n 1 kg blok verbind is. ‘n Konstante horisontale krag van 20 N trek die sisteem oor ‘n growwe horisontale oppervlak.

Die wrywingskrag tussen die blokke P en Q en die oppervlak is 2 N en 1 N respektiewelik.1.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)1.2 Teken ‘n benoemde vrye kragtediagram en toon AL die horisontale kragte wat op die 3 kg blok inwerk. (3)1.3 Bereken die grootte van die versnelling van die 3 kg blok. (5)1.4 Bereken gevolglik die grootte van die spanning in die tou. (2) [12]

VRAAG 2Twee houtblokke met massas 2 kg en 3 kg respektiewelik is geplaas op 'n growwe horlsontale oppervlak. Hulle is verblnd met 'n toutjie. 'n Konstante horisontale krag van 10 N word toegepas op die tweede toutjle, wat aan die 3 kg massa vas is, soos in onderstaande skets aangetoon. Neem aan dat beide toutjles lig en onrekbaar is.

Die stelsel beweeg na regs teen konstante snelheid.2.1 Definieer kinetiese wrywingskrag. (2)2.2 Wat is die grootte van die resultante krag wat op die sisteem inwerk? (1)2.3 Teken 'n benoemde vryeliggaamdiagram van AL die kragte wat op die 3 kg blok inwerk terwyl dit na regs beweeg. (5)2.4 Bereken die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die tafel en die twee houtblokke. (4)Die 10 N krag word nou vergroot na 30 N, sodat die sisteem nou versnel.2.5 Bereken die versnelling van die sisteem. (5) [17]

VRAAG 3Twee bokse P en Q, met massas van 2 kg en 3 kg onderskeidelik, is aan mekaar geheg met ‘n onrekbare tou en is in rus op ‘n growwe horisontale oppervlak.

1 kg 3 kg20 NP

Q

2 kg 3 kg10 N

Q

2 kg 3 kgF = 30 NP

58. 'n Fisiese hoeveelheid, wat beskryf word as 'n maatstaaf van die weerstand van 'n liggaam teen 'n verandering in beweging, word … genoem. A. traagheid B. krag C. versnelling D. gewig (2)

59. 'n Blok met massa m gly teen 'n ruwe helling af met 'n konstante snelheid a soos getoon hieronder. Wat is die grootte van die wrywing en die normaalkrag wat op die blok inwerk?

(2)

60. Drie blokke X, Y en Z word aanmekaar verbind met ligte onrekbare toutjies en geplaas op 'n gladde horisontale opppervlak. 'n Klip lê bo-op Y. 'n Krag F wat op X uitgeoefen word trek die hele sisteem na regs met 'n konstante versnelling.

Indien die klip vanaf Y verwyder word en die krag F steeds dieselfde bly, hoe sal die spanning T1 en T2 in die verbindingtoutjies verander?

(2)

61. Die kragtediagram hieronder toon die kragte wat op 'n houer inwerk.

Watter een van die volgende vergelykings vir die GROOTTE van die normaalkrag N is korrek? A. N = w + Fcosθ B. N = w + Fsinθ C. N = w - Fcosθ D. N = w - Fsinθ (2)

m

a

θ

T1T2Z Y X F

klip

T1 T2A Neem toe Neem toeB Neem toe Neem afC Neem af Neem toeD Neem af Neem af

Wrywing NormaalkragA mgsinθ + ma mgsinθB mgsinθ - ma mgcosθC mgcosθ + ma mgsinθD mgcosθ - ma mgcosθ

θ

NF

w

Page 15: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

27 28KRAGTE KRAGTE

‘n Konstante krag F, met grootte 30 N, word dan parallel aan die oppervlak, en na regs, op Q toegepas vir 3 s sodat Q ‘n afstand van 6 m beweeg. Ignoreer die massa van die tou.3.1 Noem die loodregte krag wat deur die oppervlak waarmee die boks in kontak is, op die boks uitgeoefen word. (1)3.2 Hoekom is die versnelling van boks P en Q dieselfde, terwyl hulle onder die uitwerking van krag F beweeg? (1)3.3 Bereken die versnelling van boks Q. (4)3.4 Bepaal die koëffisiënt van die kinetiese wrywing. (6)3.5 Bepaal die spanning in die tou tussen die bokse. (2)3.6 Indien die trekkrag van 30 N toegepas word teen ‘n hoek van 30º opwaarts vanaf die horisontaal, hoe sal dit die wrywingskrag op die 3 kg boks affekteer? Gee ‘n rede vir jou antwoord. (1)Nadat die bokse vir 3 sekondes beweeg het, word die krag F verwyder. Die bokse hou aan om na regs te beweeg voor dit tot stilstand kom.3.7 Wat is die rigting van die netto krag op die bokse nadat F verwyder is? Skryf slegs NA LINKS of NA REGS. (1) [16]

VRAAG 4'n Insleepvoertuig sleep 'n kar op 'n grondpad. Die krag wat die enjin van die insleepvoertuig uitoefen, is 9 000 N. Die massa van die insleepvoertuig is 1 300 kg en die massa van die kar is 950 kg. Die voertuie word aan mekaar verbind met 'n onelastiese sleepstang van weglaatbare massa. Sien die diagram hieronder.

Die insleepvoertuig en kar beweeg teen 'n KONSTANTE SNELHEID.4.1 NOEM en STEL die wet wat verduidelik waarom die krag wat deur die insleepvoertuig op die kar uitgeoefen word, dieselfde is as die krag wat deur die kar op die insleepvoertuig uitgeoefen word. (3)4.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat al die kragte wat op die insleepvoertuig inwerk, aandui. (5)Indien die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die insleepvoertuigbande en die padoppervlak 0,45 is, bereken die:4.3 Grootte van die spanning in die sleepstang. (5)4.4 Kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die KAR se bande en die padoppervlak. (5)

Kar950 kg

9 000 N T

Insleepvoertuig1 300 kg

Die sleepstang tussen die kar en die insleepvoertuig ontkoppel skielik en die kar kom los.4.5 Gebruik 'n relevante bewegingswet en verduidelik waarom die kar vir 'n kort afstand aanhou vorentoe beweeg. (3)4.6 Bereken die versnelling van die kar soos dit na 'n kort afstand tot stilstand kom. (3) [24]

VRAAG 5'n Krat, met 'n massa van 2 kg, word deur 'n konstante krag F na regs getrek oor 'n ruwe horisontale oppervlak.Die krag F word teen 'n hoek van 20º met die horisontaal toegepas, soos in die diagram hieronder getoon.5.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram en toon AL die kragte wat op die krat inwerk. (4) 'n Konstante wrywingskrag van 3 N werk tussen die oppervlak en die krat in. Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die krat en die oppervlak is 0,2. Bereken die grootte van die:5.2 Normaalkrag wat op die krat inwerk. (3)5.3 Krag F. (4)5.4 Versnelling van die krat. (3) [14]

VRAAG 6'n Konstante krag, F, trek 'n 50 kg-blok teen 'n konstante spoed oor 'n ruwe horisontale oppervlak, AB, soos in die diagram hier getoon. Die kinetiese wrywingskoëffisiënt (μk) tussen die blok en die oppervlak is 0,4.6.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte wat op die blok inwerk, toon. (4)Bereken die grootte van die:6.2 Krag F (6)6.3 Normaalkrag (2)6.4 Wrywingskrag (2)

Dieselfde konstante krag, F, word nou op die blok oor dieselfde ruwe horisontale oppervlak as voorheen uitgeoefen, maar in die rigting wat hier getoon word.6.5 Gee 'n rede waarom die blok stadiger as voorheen sal beweeg. (2) [16]

20º

F

2 kg

20º

A B

F

50 kg

20º

A B

F

50 kg

Page 16: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

29 30KRAGTE KRAGTE

VRAAG 7Twee houers, P en Q, wat op 'n ruwe horisontale oppervlak rus, is met 'n ligte onrekbare toutjie verbind. Die houers het massas van 5 kg en 2 kg onderskeidelik. 'n Konstante krag F, wat teen 'n hoek van 30º met die horisontaal inwerk, word op die 5 kg houer toegepas, soos hieronder getoon.Die twee houers beweeg nou na regs teen 'n konstante spoed van 2 m∙s-1.

7.1 Stel Newton se Eerste Bewegingswet in woorde. (2)7.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram vir houer Q. (4) Houer P ondervind 'n konstante wrywingskrag van 5 N en houer Q 'n konstante wrywingskrag van 3 N.7.3 Bereken die grootte van krag F. (6) Die toutjie wat P en Q verbind, breek skielik na 3 s terwyl krag F steeds toegepas word. Leerders teken die snelheid-tydgrafiek vir die beweging van P en Q voor en nadat die toutjie gebreek het, soos hier getoon.7.4 Skryf die tyd toe die toutjie gebreek het, neer. (1)7.5 Watter gedeelte (X, Y of Z) van die grafiek verteenwoordig die beweging van houer Q nadat die toutjie gebreek het? Gebruik die inligting in die grafiek om die antwoord volledig te ondersteun. (4) [17]

VRAAG 8‘n Ligte onelastiese tou verbind twee blokke met massas van 1,5 kg en 2 kg onderskeidelik. ‘n Krag word teen ‘n hoek van 20º op blok A uitgeoefen.

Wanneer ‘n krag F van 8,25 N op blok A uitgeoefen word, beweeg die blokke teen ‘n KONSTANTE SNELHEID oor die ruwe oppervlak.

2

2 3 7 Tyd (s)

X

Y

Z

Snel

heid

(m∙s

-1)

2 m∙s-1

Ruwe oppervlak

toutjie

F

PQ5 kg2 kg

30º

20º

AB

2 kg1,5 kg

F

8.1 Bereken die horisontale komponent van die toegepaste krag F. (2)8.2 Bereken die grootte van die normaalkrag wat op blok A inwerk. (3)8.3 Bereken die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die blokke en die ruwe oppervlak. (4)8.4 Hoe sal die wrywingskrag op blok A verander, indien die hoek waarteen die krag uitgeoefen word, verander na 15º? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE. (1) [10]

VRAAG 9'n Leerder bou 'n speelding wat hy kan stoot deur twee blokke met massa 1,5 kg en 3 kg onderskeidelik te gebruik. Die blokke word met 'n massalose, onrekbare toutjie verbind.Die leerder pas dan 'n krag van 25 N teen 'n hoek van 30º op die 1,5 kg-blok toe deur middel van 'n ligte stewige staaf wat veroorsaak dat die speelding oor 'n plat, ruwe, horisontale oppervlak beweeg, soos in die diagram hieronder getoon.

Die kinetiese wrywingkoëffisiënt (μk) tussen die oppervlak en elke blok is 0,15. 9.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)9.2 Bereken die grootte van die kinetiese wrywingskrag wat op die 3 kg-blok inwerk. (3)9.3 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte toon wat op die 1,5 kg-blok inwerk. (5)9.4 Bereken die grootte van die: 9.4.1 Kinetiese wrywingskrag wat op die 1,5 kg-blok inwerk. (3) 9.4.2 Spanning in die toutjie wat die twee blokke verbind. (5) [18]VRAAG 10Die diagram hieronder toon 'n 10 kg-blok wat op 'n plat, ruwe, horisontale oppervlak van 'n tafel lê. Die blok is met 'n ligte, onrekbare toutjie aan 'n 2 kg blok, wat oor die rand van die tafel hang, verbind. Die toutjie beweeg oor 'n ligte, wrywinglose katrol. Die blokke is in rus.

30º

25 N

3 kg 1,5 kg

10 kg

2 kg

tafeloppervlak

Page 17: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

31 32KRAGTE KRAGTE

10.1 Stel Newton se EERSTE wet in woorde. (2)10.2 Skryf die grootte neer van die NETTO krag wat op die 10 kg-blok inwerk. (1)Wanneer 'n krag van 15 N vertikaal afwaarts op die 2 kg-blok toegepas word, versnel die 10 kg-blok na regs teen 1,2 m∙s-2.10.3 Teken 'n vrye kragtediagram (vrye liggaamdiagram) vir die 2 kg-blok wanneer die 15 N-krag daarop toegepas word. (3)10.4 Bereken die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die 10 kg-blok en die oppervlak van die tafel. (7)10.5 Hoe sal die waarde, bereken in VRAAG 10.4, vergelyk met die waarde van die STATIESE wrywingskoëffisiënt vir die 10 kg-blok en die tafel? Skryf slegs GROTER AS, KLEINER AS of GELYK AAN neer. (1)10.6 Indien die 10 kg-blok 'n groter buite-oppervlakte gehad het wat kontak met die oppervlak van die tafel gemaak het, hoe sou dit die kinetiese wrywingskoëffi- siënt, wat in VRAAG 10.4 bereken is, beïnvloed? Aanvaar dat die res van die sisteem onveranderd bly. Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE neer. Gee 'n rede vir die antwoord. (2) [16]

VRAAG 11'n 5 kg-massa en 'n 20 kg-massa is verbind met 'n ligte, onrekbare toutjie wat oor 'n ligte, wrywinglose katrol beweeg. Die 5 kg-massa word aanvanklik in rus gehou op 'n horisontale oppervlak, terwyl die 20 kg-massa vertikaal afwaarts hang, 6 m bokant die grond, soos in die diagram hieronder getoon.Die diagram is nie volgens skaal geteken nie.

Wanneer die stilstaande 5 kg-massa losgelaat word, begin die twee massas beweeg. Die kinetiese wrywingskoëffisiënt, μk, tussen die 5 kg-massa en die horisontale oppervlak is 0,4. Ignoreer die effekte van lugwrywing.11.1 Bereken die versnelling van die 20 kg-massa. (5)11.2 Bereken die spoed van die 20 kg-massa wanneer dit die grond tref. (4)11.3 Op watter minimum afstand vanaf die katrol moet die 5 kg-massa aanvanklik geplaas word sodat die 20 kg-massa net die grond tref? (1) [10]

20 kg

5 kg

6 m

VRAAG 12Twee blokke met massa M kg en 2,5 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.

12.1 Stel Newton se DERDE wet in woorde. (2)12.2 Bereken die spanning in die toutjie. (3)Die statiese wrywingskoëffisiënt (μs) tussen die onbekende massa M en die oppervlak van die tafel is 0,2.12.3 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 2,5 kg-blok versnel nou afwaarts. Die kinetiese wrywingkoëffisiënt (μk) tussen die 5 kg-blok en die oppervlak van die tafel is 0,15.12.4 Bereken die grootte van die versnelling van die 5 kg-blok. (5) [15]

VRAAG 13ʼn 4 kg-blok, B, rus op ʼn plat, rowwe horisontale tafel en is verbind met ʼn onelastiese tou aan ʼn 6 kg blok A. Die tou gaan oor ʼn ligte, wrywinglose katrol op so ʼn manier dat blok A vertikaal afwaarts hang soos in die diagram hieronder getoon.

13.1 Skryf Newton se Tweede Bewegingswet in woorde neer. (2)13.2 Teken ʼn vryliggaam-diagram van al die kragte wat op blok B inwerk. (4)

M kgtafel

2,5 kg

4 kgB

A6 kg

Page 18: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

33 34KRAGTE KRAGTE

13.3 Die kinetiese wrywingskrag wat deur blok B ondervind word, is 32,53 N na links. Bereken die grootte van die versnelling. (6)13.4 Bereken die koëffisiënt van kinetiese wrywing tussen die oppervlak van die tafel en blok B. (3)13.5 Hoe sal die wrywingskrag op die blok beïnvloed word indien die 4 kg blok teen ʼn hoek van 30º tot die horisontaal getrek word? Skryf slegs NEEM TOE, NEEM AF of BLY DIESELFDE. Verduidelik jou antwoord. (3) [18]

VRAAG 14‘n Blok met ‘n massa van 2 kg rus op ‘n ruwe horisontale oppervlak. Die blok is aan ‘n ander blok met ‘n massa van 1,5 kg verbind met ‘n ligte onelastiese toutjie wat oor ‘n wrywinglose katrol hang. Die 2 kg blok ondervind ‘n konstante wrywingskrag van 3,1 N wanneer ‘n krag van 20 N daarop uitgeoefen word soos in die diagram getoon. Ignoreer die effekte van lugweerstand.

14.1 Definieer die begrip kinetiese wrywingskrag. (2)14.2 Teken ‘n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte wat op die 2 kg-blok inwerk, aandui. (5)14.3 Pas Newton se Tweede Wet toe op elkeen van die blokke en bereken die grootte van die versnelling van die blokke. (6) [13]

VRAAG 15In die skets is ‘n trollie, massa 5 kg, verbind aan ‘n 3 kg massastuk deur middel van ‘n ligte onrekbare tou wat oor ‘n katrol gaan. ‘n Konstante krag van 40 N word op die 5 kg trollie toegepas, soos in die diagram getoon. Die trollie ondervind ‘n konstante wrywingskrag van 2 N wanneer die krag toegepas word. Ignoreer die massa van die tou en die wrywing van die katrol. Neem REGS as positiewe rigting.

20 N2 kg

1,5 kg

5 kg40 N

3 kg

15.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)15.2 Teken ‘n benoemde vrye kragtediagram wat AL die horisontale kragte toon wat op die 5 kg trollie inwerk. (3)15.3 Pas Newton se Tweede Bewegingswet toe op die massa en die trollie en bereken die grootte van die versnelling van die trollie. (7)15.4 Bepaal gevolglik die grootte van die spankrag in die tou. (2) [14]

VRAAG 16'n Voorwerp A met massa 4 kg word verbind deur 'n ligte toutjie met weglaatbare massa oor 'n ligte, wrywinglose katrol aan voorwerp B, met 'n massa van 2 kg. Voorwerp A gly horisontaal oor 'n ruwe oppervlak, terwyl voorwerp B vertikaal afwaats verstel teen 3 m∙s-2 soos in die diagram hieronder getoon. (Ignoreer lugweerstand.)

16.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram om al die kragte wat op voorwerp B inwerk, aan te toon. (3)16.2 Bereken die grootte van die spanning T in die tou tussen voorwerpe A en B. (3)16.3 Bereken die grootte van die kinetiese wrywingskrag wat op voorwerp A inwerk. (3)16.4 Identifiseer een aksie-reaksie-kragtepaar wat op voorwerp B inwerk. (2) [11]

VRAAG 17'n Dinamika-trollie A, met massa 5 kg, word op 'n horisontale baan geplaas. Dit word met 'n ligte onelastiese toutjie aan blok B, met massa 2 kg, oor 'n wrywinglose katrol verbind soos in die diagram hieronder aangetoon. Ignoreer die effekte van lugweerstand.17.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)17.2 Veronderstel dat daar geen wrywingskragte tussen die wiele van die trollie en die oppervlak bestaan nie. Bereken: 17.2.1 Die grootte van die versnelling van die trollie. (5) 17.2.2 Die spanning in die toutjie. (2)

5 kgA

baanB 2 kg

4 kgA

B 2 kg

T3 m∙s-2

Page 19: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

35 36KRAGTE KRAGTE

Eksperimentele resultate toon egter dat die werklike versnelling van die trollie 2 m∙s-2 was.17.3 Bereken die grootte van die wrywingskrag op die trollie. (4)17.4 Die trollie word nou aangepas om die effekte van wrywing uit te skakel. Die katrolkant van die baan word opgelig sodat die baan 'n hoek θ met die horisontaal maak.

Bereken die waarde van hoek θ sodat die trollie in rus sal bly. (5) [18]

VRAAG 18Twee blokke met massas 20 kg en 5 kg onderskeidelik word met 'n ligte, onrekbare toutjie, P, verbind. 'n Tweede ligte, onrekbare toutjie, Q, wat aan die 5 kg-blok vasge-maak is, loop oor 'n ligte, wrywinglose katrol. 'n Konstante, horisontale krag van 250 N trek die tweede toutjie soos in die diagram hieronder aangedui. Die groottes van die spannings in P en Q is T1 en T2 onderskeidelik. Ignoreer die effekte van lugwrywing.

18.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)18.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte wat op die 5 kg-blok inwerk, aandui. (3)18.3 Bereken die grootte van die spanning T1 in toutjie P. (6)18.4 Wanneer die 250 N-krag met 'n skerp pluk aan die toutjie vervang word, breek een van die twee toutjies. Watter EEN van die twee toutjies, P of Q, sal breek? (1) [12]

5 kgA B 2 kg

θ

5 kg

20 kg

Q

PT1

T2

250 N

VRAAG 19Blok X, massa 4 kg, is aan blok Y, massa 8 kg, met ’n ligte, onrekbare tou verbind. ’n Ander ligte, onrekbare tou is aan blok X verbind en hardloop oor ’n wrywinglose katrol. Die stelsel word met ’n konstante krag van 180 N, soos in die onderstaande diagram getoon, getrek. Ignoreer die effek van lugweerstand.

19.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet. (2)19.2 Teken ’n benoemde vryeliggaamdiagram waar ALLE kragte wat op voorwerp X uitgeoefen word, getoon word. (3)19.3 Bereken die: 19.3.1 spanning T in die tou wat beide blokke verbind. (4) 19.3.2 grootte van die versnelling van blok X. (2) [11]

VRAAG 20‘n 5 kg blok, wat in rus verkeer op 'n ruwe horisontale oppervlak, word verbind deur 'n ligte onrekbare tou oor 'n ligte wrywinglose katrol aan 'n tweede blok met massa 3 kg wat vertikaal hang.'n Toegepaste krag F werk in op die 5 kg blok soos getoon in die diagram hieronder en die koëffisiënt van kinetiese wrywing tussen die 5 kg blok en die oppervlak is 0,2. Die 5 kg blok versnel na links.

20.1 Definieer die term wrywingskrag. (2)20.2 Bereken die grootte van die: 20.2.1 Vertikale komponent van F indien die grootte van die horisontale komponent van F gelyk is aan 28 N. (2) 20.2.2 Normaalkrag wat op die 5 kg blok inwerk. (5)

T

X

Y

4 kg

180 N

8 kg

20º

F

5 kg

3 kg

Page 20: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

37 38KRAGTE KRAGTE

20.3 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram om al die kragte aan te dui wat op die 3 kg blok inwerk. (2)20.4 Bereken die grootte van die spanning in die tou wat die twee blokke verbind. (6) [17]

VRAAG 21‘n Blok met massa 2 kg is in rus op 'n ruwe horisontale oppervlak. Die blok is verbind aan ‘n ander blok, massa X kg deur 'n ligte onelastiese tou wat oor 'n wrywinglose katrol hang . 'n Krag van 20 N word teen 'n hoek van 20º met die horisontaal op die 2 kg-blok toegepas, terwyl die blok teen 4 m∙s-2 na links versnel.

21.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)21.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte wat op die 2 kg blok inwerk, aandui. (5)21.3 Bereken X , die massa van die hangende blok (8) [15]

VRAAG 22‘n Blok met massa 6 kg rus op 'n ruwe, horisontale tafel. Dit is met 'n ligte, onrekbare tou T, wat oor 'n ligte, wrywinglose katrol beweeg aan 'n ander blok met massa 9 kg wat vertikaal hang, verbind, soos hier onder getoon.Wanneer 'n 30 N krag op die 6 kg-blok teen 'n hoek van 20º ten opsigte van die horisontaal toegepas word, versnel die 6 kg-blok teen 3,35 m∙s-2 NA LINKS.

20º

20 N

2 kg

X kg

20º

30 N

6 kg

9 kg

T

Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen de 6 kg-blok en die oppervlak is μk. Ignoreer die effek van lugweerstand.22.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte wat op die 6 kg-blok inwerk, aandui. (5)22.2 Stel Newton se TWEEDE wet in woorde. (2)22.3 Bereken die: 22.3.1 Normaalkrag op die 6 kg-blok. (3) 22.3.2 Spanning in die tou T. (2) 22.3.3 Kinetiese wrywingskoëffisiënt (μk) tussen die 6 kg-blok en die tafel. (6) [18]

VRAAG 23Blok A met massa 5 kg is vasgemaak aan blok B met 'n onbekende massa. Die tou wat die blokke verbind is ONREKBAAR en GEWIGLOOS. Die tou span oor 'n wrywinglose katrol soos hieronder aangetoon.

'n Toegepaste krag F met grootte 15 N werk teen 'n hoek van 30º relatief tot die horisontale vlak op blok A in. Die blok versnel teen 2,2 m∙s-2 na links oor die growwe horisontale oppervlakte.Die koëffisiënt van kinetiese wrywing tussen die oppervlakte van blok A en die vlak is 0,35.23.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram van al die kragte wat op blok A inwerk. (5)23.2 Bereken die grootte van die wrywingskrag wat deur blok A ervaar word. (3)23.3 Bereken die massa van blok B. (5) [13]

VRAAG 24'n Reddingshelikopter, wat in die lug stilhang, het 'n houer met voorraad met 'n gewig van 1 960 N, wat aan 'n kabel hang. Die spanning in die kabel is 2 100 N.24.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram van AL die kragte wat op die houer inwerk. (3)

30º

growwe horisontale oppervlakte

F

B

A a

Page 21: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

39 40KRAGTE KRAGTE

24.2 Waarom sal die houer stil hang selfs al is die spanning in die kabel groter as die gewig van die houer? (2)Die wenas/hystoestel binne die helikopter begin nou om die houer met 'n versnelling van 0,13 m∙s-2 opwaarts te hys, terwyl die helikopter steeds in dieselfde posisie bly.24.3 Bereken die massa van die houer. (2)24.4 Bereken die grootte van die spanning in die kabel terwyl die houer opwaarts gehys word. (4)Na 'n versnelling van 'n paar meter word die houer teen 'n konstante snelheid van 0,8 m∙s-1 opgehys.24.5 Wat sal die grootte van die spanning in die kabel wees terwyl die houer teen 'n konstante snelheid opwaarts beweeg? (1) [12]

VRAAG 25In die diagram hieronder word 'n 1 kg-massa en 'n 2 kg-massa met 'n onelastiese tou van weglaatbare massa verbind. Die tou word oor 'n ligte, wrywinglose katrol gehang, sodat die massas hang soos getoon word. Die stelsel word aanvanklik in rus gehou.25.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte toon wat op die 2 kg-massa inwerk. (2)25.2 Bereken die tyd wat dit die 1 kg-massa sal neem om 'n afstand van 1 m te beweeg wanneer die stelsel laat los word. (7) [9]

VRAAG 26'n 8 kg-blok, P, word teen KONSTANTE SPOED deur konstante krag F teen 'n hoek van 30º met die horisontaal teen 'n ruwe skuinsvlak opgetrek.Krag F is parallel aan die skuinsvlak, soos in die diagram hieronder getoon.

26.1 Stel Newton se Eerste Wet in woorde. (2)26.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram vir blok P. (4) Die kinetiese wrywingskrag tussen die blok en die oppervlak van die skuinsvlak is 20,37 N.26.3 Bereken die grootte van krag F. (5)

1 kg

2 kg

8 kg

30º

FP

Krag F word nou verwyder en die blok VERSNEL teen die helling af. Die kinetiese wrywingskrag bly 20,37 N.26. 4 Bereken die grootte van die versnelling van die blok. (4) [15]

VRAAG 27In die diagram hieronder gly 'n klein voorwerp met massa 2 kg teen 'n konstantesnelheid van 1,5 m∙s-1 teen 'n ruwe skuinsvlak af wat 'n hoek van 7º met die horisontale oppervlak maak.

By die onderpunt van die vlak hou die voorwerp aan met gly op die ruwe horisontale oppervlak en kom uiteindelik tot stilstand.Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die voorwerp en die oppervlak is dieselfde vir beide die skuinsvlak en die horisontale oppervlak.27.1 Skryf die grootte van die netto krag neer wat op die voorwerp inwerk. (1)27.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram vir die voorwerp terwyl dit op die skuinsvlak is. (3)27.3 Bereken die: 27.3.1 Grootte van die wrywingskrag wat op die voorwerp inwerk terwyl dit teen die skuinsvlak afgly. (3) 27.3.2 Kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die voorwerp en die oppervlakke. (3) 27.3.3 Afstand wat die voorwerp op die horisontale oppervlak aflê voordat dit tot stilstand kom. (5) [15]

VRAAG 28‘n 4 kg trollie is in rus op ‘n growwe skuinsvlak, wat ‘n hoek van 30º met die hori-sontaal maak. ‘n Konstante krag F word toegepas, wat veroorsaak dat die trollie die skuinsvlak op versnel teen 0,43 m∙s-2 vir 2 m. (Ignoreer die rotasie-effek van die wiele en lugweerstand.

28.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)

2 kg

1,5 m∙s-1

Horisontale oppervlak

30º

F4 kg

Page 22: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

41 42KRAGTE KRAGTE

28.2 Teken ‘n benoemde vrye liggaamdiagram wat AL die kragte toon wat op die trollie inwerk terwyl dit die skuinsvlak op beweeg. (4)28.3 Indien die koëffisiënt van kinetiese wrywing langs die skuinsvlak, μk, 0,2 is, bereken die grootte van die: 28.3.1 Wrywingskrag op die trollie terwyl dit teen die skuinsvlak op beweeg. (3) 28.3.2 Toegepaste krag F. (5) [14]

VRAAG 29'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 30º met diehorisontaal maak, deur middel van 'n konstante krag van 40 N parallel aan die vlak opgetrek, soos in die diagram hieronder aangetoon.

Die grootte van die kinetiese wrywingskrag tussen die oppervlak en die 4 kg-blok is 10 N. Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die 1 kg-blok en die oppervlak is 0,29.29.1 Stel Newton se Derde Wet in woorde. (2)29.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte wat op die 1 kg-blok inwerk soos dit teen die vlak op beweeg, aandui. (5)29.3 Bereken die grootte van die: 29.3.1 Kinetiese wrywingskrag tussen die 1 kg-blok en die oppervlak. (3) 29.3.2 Spanning in die toutjie wat die twee blokke verbind. (6) [16]

VRAAG 30'n Ligte, onelastiese tou verbind twee voorwerpe met massas van 6 kg en 3 kg onderskeidelik. Hulle word teen 'n skuinsvlak, wat 'n hoek van 30º met die horisontaal maak, opgetrek met 'n krag van grootte F.Ignoreer die massa van die tou.

Die kinetiese wrywingskoëffisiënt vir die 3 kg-voorwerp en die 6 kg-voorwerp is onderskeidelik 0,1 en 0,2.

1 kg

40 N

4 kg

30º

6 kg

3 kg

30º

F

30.1 Skryf Newton se Tweede Bewegingswet in woorde neer. (2)30.2 Hoe sal die kinetiese wrywingskoëffisiënt beïnvloed word indien die hoek tussen die skuinsvlak en die horisontaal verhoog? Skryf slegs VERHOOG, VERLAAG of BLY DIESELFDE neer. (1)30.3 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat al die kragte wat op die 6 kg voorwerp inwerk, aandui soos wat dit teen die skuinsvlak op beweeg. (4)30.4 Bereken die: 30.4.1 Spanning in die tou indien die sisteem teen die skuinsvlak opwaarts versnel teen 4 m∙s-2. (5) 30.4.2 Grootte van F indien die voorwerp teen die skuinsvlak opwaarts beweeg teen KONSTANTE SNELHEID. (6)30.5 Hoe sal die spanning in die tou, bereken in VRAAG 30.4.1, beïnvloed word indien die sisteem teen 'n WRYWINGLOSE skuinsvlak opwaarts versnel teen 4 m∙s-2? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE neer. (1) [19]

VRAAG 31In die diagram hieronder word 'n 2 kg-blok met 'n ligte onelastiese toutjie met 'n 1 kg-blok verbind. Die blokke word teen 'n skuinsvlak, wat 'n hoek van 28º met die horisontaal maak, opgetrek. Die sye van die blokke wat aan die skuinsvlak raak, het dieselfde oppervlakte.Die kinetiese wrywingskrag tussen die 1 kg-blok en die skuinsvlak is 4 N terwyl die kinetiese wrywingskrag tussen die 2 kg-blok en die skuinsvlak 8 N is.31.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram wat AL die kragte toon wat op die 1 kg-blok inwerk. (5)31.2 Bereken die grootte van die spanning in die toutjie wat die blokke verbind. (5)Die twee blokke word omgeruil sodat DIESELFDE 30 N-krag nou op die 2 kg-blok op die skuinsvlak inwerk, soos in die diagram hieronder getoon.

31.3 Hoe sal die versnelling van die stelsel verander? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE neer.31.4 Hoe sal die spanning in die toutjie wat die twee blokke verbind, verander? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE neer. (1) [11]

2 kg

30 N

1 kg

28º

2 kg

30 N

1 kg28º

Page 23: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

43 44KRAGTE KRAGTE

VRAAG 32Twee voorwerpe, A en B, met massas van 8 kg en 4 kg onderskeidelik, is in kontak. Hulle lê op ʼn skuinsvlak wat ʼn helling van 30º met die horisontaal maak. ʼn Krag, F, word parallel aan die helling toegepas en druk aan die voorwerpe soos in die diagram getoon. 32.1 Stel Newon se Eerste Bewegingswet in woorde. (2)32.2 Teken ʼn vrye-liggaam diagram, met byskrifte, van die kragte wat op B inwerk soos dit teen die helling op beweeg. (4)Die grootte van die kinetiese wrywingskrag wat op voorwerp A inwerk is 6,8 N en op voorwerp B is 3,4 N.32.3 Bereken die: 32.3.1 Grootte van F indien die sisteem teen die helling teen ʼn KONSTANTE SNELHEID op beweeg. (5) 32.3.2 Kinetiese wrywingskoëffisiënt vir B. (3)32.4 Die hoek tussen die helling en die horisontaal verander na 35º. 32.4.1 Hoe sal die antwoord in VRAAG 32.3.2 beïnvloed word? Skryf slegs NEEM TOE, NEEM AF of BLY DIESELFDE. (1) 32.4.2 Hoe sal die grootte van die kinetiese wrywingskrag op voorwerp B beïnvloed word? Skryf slegs NEEM TOE, NEEM AF of BLY DIESELFDE. Verduidelik jou antwoord. (3) [18]

VRAAG 33’n 8 kg-houtblok is vasgemaak aan ’n 2 kg-houtblok met ’n gewiglose, onelastiese tou wat oor ’n wrywinglose katrol beweeg. Die blok versnel afwaarts teen ’n rowwe skuinsvlak met ʼn helling van 20º ten opsigte van die horisontaal soos hieronder aangetoon.Die spanning in die tou is 21 N.33.1 Definieer versnelling. (2)33.2 Teken ’n benoemde vrye kragtediagram van al die kragte wat op die 8 kg-blok inwerk. (3)33.3 Bewys met ’n berekening dat die grootte van die versnelling van die sisteem 0,7 m∙s-2 is. (3)33.4 Bereken die grootte van die wrywingskrag wat die 8 kg-blok ervaar. (4) [12]

20º

a

8 kg

2 kg

8 kg 4 kg

30ºF

A B

VRAAG 34Twee blokke met massa 5 kg en 3 kg onderskeidelik is oor 'n ligte wrywinglose katrol met 'n ligte onrekbare toutjie aan mekaar verbind soos getoon in die diagram. Die 5 kg blok ervaar 'n wrywingskrag van 8 N en die koëffisiënt van kinetiese wrywing tussen die 3 kg blok en die oppervlak van die skuinste is 0,15.34.1 Definieer die term wrywingskrag. (2)34.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram om al die kragte wat op die 3 kg blok inwerk, aan te toon. (4)34.3 Bereken die: 34.3.1 Grootte van die wrywingskrag wat tussen die 3 kg blok en die oppervlak van die skuinste inwerk. (3) 34.3.2 Grootte van die spanning T in die toutjie. (6) [15]

VRAAG 35Bal X met massa 3 kg is vasgemaak aan trollie Y met massa 4 kg met ‘n ligte toutjie wat oor ‘n wrywinglose katrol strek soos aangetoon in die onderstaande diagram. Die trollies is aanvanklik in rus teen die helling AB, wat ‘n hoek van 30° met die horisontaal maak. Die bal word losgelaat en val na die grond, terwyl die trollie 2 m teen die helling op versnel teen 0,43 m∙s-2. Die koёffisiёnt van kinetiese wrywing langs helling AB is μk = 0,2. (Ignoreer die rotasie-effek van die wiele en lugwrywing.)

35.1 Teken ‘n benoemde vry-liggaamdiagram en toon AL die kragte wat op die trollie inwerk terwyl dit teen die helling opbeweeg. (4)35.2 Toon dat ‘n wrywingskrag van 6,79 N op die trollies inwerk terwyl dit teen die helling opbeweeg. (4)

5 kg

3 kg

30º

T

3 kg

4 kg2 m

A

B

X

Y

30º

T

katrol

Page 24: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

45 46KRAGTE KRAGTE

35.3 Skryf Newton se Tweede Bewegingswet in woorde neer. (2)Bereken die spanning, T in die toutjie. (4)35.4 Bereken die spoed waarmee die 3 kg bal die grond tref. (4) [18]

VRAAG 36Percy gee sy skaatsplank 'n stoot op 'n horisontale wryingsvrye oppervlakte.36.1 Beskryf en verduidelik die skaatsplank se beweging nadat dit 2 meter oor die horisontale oppervlak beweeg het. (2)Net voordat 'n afsraande met 'n growwe oppervlakte bereik word, spring Percy op die skaatsplank. Die helling maak 'n hoek van 30º met die horisontaal. Percy se spoed aan die onderkant van die helling is 1,2 m∙s-1. Die gesamentlike massa van Percy en sy skaatsplank is 95 kg.

36.2 Stel Newton se Eerste Bewegingswet in woorde. (2)36.3 Bereken die wrywingskrag teen die afdraande af as die kinetiese wrywings- koëffisiënt (μk), 2 is. (3)36.4 Bereken Percy se versnelling teen die afdraande af. (4)36.5 Dit neem Percy 0,3 s vanaf die kruin van die afdraande om verby die voorkant van 'n 2,1 m-lange kar, wat geparkeer is teen die helling, te beweeg. Bereken die afstand X. (5) [16]

VRAAG 37'n 5 kg-blok en 3 kg-blok is aan mekaar verbind met 'n dun, onrekbare tou T1. 'n Tweede dun, onrekbare tou T2 word aan die 5 kg-blok verbind en hou die blokke in rus soos in die diagram hieronder getoon. Ignoreer alle effekte van lugweerstand.37.1 Stel Newton se Eerste Bewegingswet in woorde. (2)37.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram en toon AL die kragte wat op die 5 kg voorwerp inwerk. (3)37.3 In watter tou is die spankrag korter? Kies T1 of T2. (1)Wanneer die krag in tou T2 120 N is, versnel die blokke opwaarts. Die tou T1 kan 'n maksimum spanning van 50 N ervaar voordat dit breek.37.4 Bepaal deur middel van 'n berekening of tou T1 gaan breek. (6)

30º

X

vi = 1,2 m∙s-1

T2

T1

5 kg

d

3 kg

Wanneer tou T2 verwyder word, val die blokke grond toe. Ignoreer alle effekte van lugweerstand.37.5 Hoe sal die afstand d tussen die twee blokke tydens die beweging verander? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE. (1) [13]

VRAAG 38'n Motor word gebruik om 'n 50 kg blok teen 'n skuinste op te trek deur middel van 'n ligte (massalose) onrekbare tou, soos in die diagram getoon.

Die koëffisiënt van kinetiese wrywing tussen die blok en die skuinste is 0,7.38.1 Definieer die term kinetiese wrywingskrag in woorde. (2)39.2 Gee 'n rede hoekom die koëffisiënt van kinetiese wrywing geen eenheid het nie. (1)Die blok beweeg teen die skuinste op teen KONSTANTE SNELHEID.38.3 Wat is die numeriese waarde van die RESULTANTE (NETTO) krag wat op die blok inwerk soos wat dit teen die skuinste opgetrek word? (1)38.4 Stel Newton se Eerste Bewegingswet in woorde. (2)38.5 Teken ʼn benoemde vrye kragtediagram en toon AL die kragte wat op die blok inwerk soos dit teen die skuinste opgetrek word. (4)38.6 Toon deur middel van 'n toepaslike berekening, dat die spanning in die tou 568,4 N is. (6) [16]

VRAAG 39Twee blokke A en B met gelyke massa van 0.2 kg, gly langs ‘n skuinsvlak af soos aan-getoon in die onderstaande skets. Die koëffisient van kinetiese wrywing tussen blok A en die skuinsvlak is μA = 0.01 en die koëffisient van kinetiese wrywing tussen blok B en die skuisvlak is μB = 1.00.39.1 Noem Newton se Tweede bewegingswet in woorde. (2)39.2 Teken ʼn benoemde vrye kragtediagram en toon AL die kragte wat op blok A inwerk. (2)

θ

10 m

50 kg

tou

8 m

6 m

motor

45º

AB

Page 25: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

47 48KRAGTE KRAGTE

39.3 Bereken die versnelling van die twee blokke. (4)39.4 Bereken die grootte van die krag wat blok B op blok A uitoefen. (3)39.5 Die sisteem word op die Maan geplaas waar die grootte van die versnelling weens gravitasie 1,62 m∙s-2 is. Hoe sal dit die versnelling van die blokke in vraag 39.4 bereken, beinvloed? Skryf slegs TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFDE. Verduidelik jou antwoord. (3) [14]

VRAAG 40Twee bokse word op 'n driehoekige wig geplaas wat nie kan beweeg nie. Die oppervlak van die wig is glad.

40.1 Teken die vrye-liggaamdiagramme van A en B. (3)40.2 Wat is die versnelling van boks A? Noem die rigting? (5)40.3 Wat is die spanning in die toutjie? (2)40.4 Wat is die versnellings van die bokse as die tou skielik breek? (3) [13]

VRAAG 41Die figuur toon 'n man wat op 'n houtplatform sit wat aan 'n massalose tou hang wat oor 'n masalose katrol gaan en terug na die man se hand.Die gekombineerde massa van die man en platform is 95 kg.Met watter kraggrootte moet die man op die tou trek as hy ditopwaarts beweeg41.1 met konstante snelheid? (3)41.2 met 'n opwaartse versnelling van 1,3 m∙s-2? (Wenk: 'n Vry-liggaamdiagram kan regtig help.) (3)Veronderstel dat die tou aan die regterkant verleng is tot op die grond waar dit getrek word deur 'n medewerker. Met watter grootte krag moet die medewerker aan die tou trek sodat dieman op die platvorm styg.41.3 met 'n konstante snelheid? (3)41.4 met 'n opwaartse versnelling van 1,3 m∙s-2? (3)

45º

3 kg 5 kg

A B

30º

T T

Wat is die grootte van die krag op die plafon wat die katrolstelsel uitoefen in41.5 Vraag 41.1? (1)41.6 Vraag 41.2? (1)41.7 Vraag 41.3? (1)41.8 Vraag 41.4? (1) [16]

VRAAG 42Die figuur hieronder toon 'n krag met grootte 12 N wat op 'n boks B = 1 kg uitgeoefenword. Die krag is parallel aan die vlak wat 'n hoek van 37º met die horisontaal maak.Die boks is verbind deur 'n tou aan 'n boks A met massa 3 kg op die vloer. Die vloer, vlak en katrol is wrywingloos en die massas van die katrol en tou is weglaatbaar.

42.1 Skets die vryliggaamdiagram om al die kragte wat op beide bokse inwerk aan te toon. (7)42.2 Bepaal die versnelling van die stelsel. (6)42.3 Bereken die spanning in die tou. (2)42.4 As B deur 'n afstand van 1,75 m vanuit rus beweeg, bepaal die tyd wat die B geneem het om hierdie afstand te bweeeg. (3) [18]

VRAAG 43'n Blok P, met onbekende massa, word op 'n ruwe horisontale oppervlak geplaas. Dit word verbind aan 'n tweede blok, met massa 3 kg, deur 'n ligte onrekbare toutjie wat oor 'n ligte, wrywinglose katrol beweeg, soos hieronder getoon.Die massastelsel word aanvanklik in rus gehou met die 3 kg-blok, 0,5 m bokant die grond. Wanneer die stelsel vrygelaat word, beweeg die 3 kg-blok vertikaal afwaarts en tref die grond na 3 s. Ignoreer die effekte van lugweerstand.43.1 Definieer die term versnelling in woorde. (2)Bereken die grootte van die:43.2 Versnelling van die 3 kg-blok deur bewegingsvergelykings te gebruik. (3)43.3 Spanning in die toutjie. (3)

37º

F = 12 N

A3 kg

B1 kg

grond3 kg

3 kg

P

0,5 m

Page 26: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

49 50KRAGTE KRAGTE

Die grootte van die kinetiese wrywingskrag wat deur blok P ondervind word, is 27 N.43.4 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram/vrye liggaamdiagram vir blok P. (4)43.5 Bereken die massa van blok P. (3) [15]

VRAAG 44Die diagram hieronder toon blok K met massa 3,3 kg wat met 'n ligte onrekbaretoutjie aan blok L met massa 2,1 kg verbind is. Die toutjie loop oor 'n ligtewrywinglose katrol. Wanneer dit vrygelaat word, versnel blok L afwaarts. Diekoëffisiënt van die kinetiese wrywing tussen blok K en die oppervlak is 0,15.

44.1 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)44.2 Teken 'n vrye liggaamdiagram wat al die kragte wat op blok L inwerk, toon. (2)44.3 Bereken die kinetiese wrywingskrag wat op blok K inwerk. (3)44.4 Bereken die grootte van die spanning T op die toutjie. (5) [12]

VRAAG 45Die skets hieronder toon 'n apparaat wat gebruik word om gravitasieversnelling gte bepaal. Twee verskillende massas m1 en m2 word verbind aan 'n ligte (massalose),onrekbare tou wat oor 'n wrywinglose katrol hang, soos in die diagram aangetoon.Die massas word aanvanklik in rus gehou.

Ignoreer die effek van lugweerstand en die massas van die tou en katrol.45.1 Stel, in woorde, Newton se Tweede Wet van Beweging in terme van versnelling. (2)

3,3 kg

K

T

T

L2,1 kg

aa

2,1 kg

Grondvlak

Wrywinglose katrol

0,245 m

1,9 kgm1 m2

Wanner die massas uit rus losgelaat word, beweeg die sisteem deur 0,245 m ineen sekonde.45.2 Teken 'n benoemde vrye ligaamdiagram vir m1 as dit opwaarts beweeg. (2)45.3 Bereken die grootte van die gravitasieversnelling, g. (6) [10]

VRAAG 46Leerders ondersoek die verwantskap tussen die toegepaste krag en versneling van 'n blok wat aanvanklik in rus is op 'n ruwe oppervlak. Die blok word aan verskillendemassastukke met 'n ligte, onrekbare toutjie wat oor 'n wrywinglose katrol beweeg,verbind, soos in die diagram hieronder getoon. Ignoreer die effekte van lugweerstand.46.1 Stel die Tweede Bewegingswet in woorde. (2)46.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram (vrye liggaamdiagram) van die blok. (4)46.3 Skryf 'n ondersoekende vraag vir hierdie eksperiment neer. (2)Die leerders herhaal die eksperiment 'n paar keer deur telkens verskillendemassastukke te gebruik en dan die versnelling te bereken. Hulle stip die volgendegrafiek vanuit hul resultate.

46.4 Gee 'n rede waaron die grafiek NIE deur die oorsprong gaan NIE. (1)

1,0 2,0 3,01,5 2,5

C

0,50

1

2

FT(N)

a (m

. s-2

)

massastuk

FT

m

Page 27: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

51 52KRAGTE KRAGTE

46.5 Vanaf die grafiek, skryf die kinetiese wrywingskrag tussen die blok en die oppervlak neer. (1)46.6 Bereken die gradiënt (helling) van die grafiek. (2)46.7 Bereken die massa van die blok. (2)46.8 Gee die wiskundige uitdrukking wat deur die y-afsnit C op die grafiek voorgestel word. (1) [15]

VRAAG 47ʼn Speelgoed-vragmotor met massa 5,2 kg trek ʼn sleepwa met massa 2 kg. Diesleepwa word aan die vragmotor geheg met ʼn massalose, onrekbare tou wat ʼnhoek van 25º met die horisontaal maak, soos in die diagram hieronder getoon.Die trekkrag op die vragmotor is 46,5 N. Die vragmotor ondervind ʼn kinetiesewryingskrag van12 N. Die sleepwa ondervind ʼn kinetiese wryingskrag van5,1 N.

47.1 Teken ʼn vryeliggaamdiagram met byskrifte om al die kragte te toon wat op die VRAGMOTOR inwerk. (5)47.2 Stel Newton se Tweede Bewegingswet in woorde. (2)47.3 Bereken die spanning in die tou. (6) [13]

VRAAG 48'n 2 kg-blok (blok B) is op 'n wrywinglose horisontale vlak. 'n Tweede blok met massa 1 kg (blok A) word bo-op die 2 kg-blok geplaas. Beide blokke is verbind aan 'n onrekbare massalose tou wat oor 'n massalose en wrywinglose katrol gaan, soos in die figuur hieronder getoon. Die koëffisiënt van die kinetiese wrywing tussen die twee blokke is 0,5.

48.1 Stel Newton se Tweede Wet in woorde. (2)48.2 Skets 'n vrye liggaamdiagram vir die 1 kg-blok (blok A). (4)48.3 Hoe groot moet die toegepaste krag F wees om die 2 kg-blok (blok B ) 'n versnelling van 4,9 m.s-2 te gee? (5)48.4 Indien die massa van die boonste blok toeneem, hoe sal dit die versnelling van die 2 kg-blok (blok B) beïnvloed? Skryf slegs, TOENEEM, AFNEEM of BLY DIESELFE. (1) [12]

Speelgoed-vragmotor

46,5 N25º

Sleepwa

2 kg 5,2 kg

1 kg

2 kgF

A

B

VRAAG 49'n Blok, met massa 8 kg, word op 'n ruwe horisontale oppervlak geplaas. Die 8 kgblok wat deur middel van 'n ligte, onrekbare toutjie oor 'n ligte, wrywinglose katrolbeweeg, is aan 'n 2 kg-blok verbind en begin vanaf punt A gly, soos hierondergetoon.

49.1 Stel Newton se Tweede Wet in woorde. (2)49.2 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram (vrye liggaamdiagram) vir die 8 kg-blok. (4)49.3 Wanneer die 8 kg-blok punt B bereik, is die hoek tussen die toutjie en die horisontaal 15º en die versnelling van die stelsel is 1,32 m.s-2. 49.3.1 Gee 'n rede waarom die stelsel NIE in ewewig is NIE. (1) 49.3.2 Gebruik die 2 kg-massa om die spanning in die toutjie te bereken. (3) 49.3.3 Bereken die kinetiese wrywingskrag tussen die 8 kg-blok en die horisontale oppervlak. (5)49.4 Soos die 8 kg-blok vanaf B na C beweeg, is die kinetiese wrywingskrag tussen die 8 kg-blok en die horisontale oppervlak nie konstant nie. Gee 'n rede vir hierdie stelling. (1)Die horisontale oppervlak waarop die 8 kg-blok beweeg, word vervang met 'nander horisontale oppervlak wat van 'n ander materiaal gemaak is.49.5 Sal die kinetiese wrywingskrag in VRAAG 49.3.3 hierbo bereken, verander? Kies uit JA of NEE. Gee 'n rede vir die antwoord. (2) [18]

VRAAG 50Blok A in die figuur hieronder weeg 1,4 N en blok B weeg 4,2 N. Die koëffiesiëntvan wrywing tussen alle oppevlaktes in 0,3.

Beide blokke is verbind aan 'n onrekbare massalose tou wat oor 'n massalose en wrywinglose katrol gaan.

8 kg

2 kgA B C

15º

FA

B

Page 28: TERME EN DEFINIESIES NEWTON SE WETTE NEWTON SE … · Newton se Derde Bewegingswet Wanneer voorwerp A 'n krag op voorwerp B uitoefen, oefen voorwerp B GELYKTYDIG 'n krag van gelyke

53 54KRAGTE KRAGTE

'n Krag F trek blok B na links teen 'n konstante spoed.50.1 Teken ‘n vryliggaamdiagram van AL die kragte wat op blok B inwerk aantoon. (6)50.2 Skryf Newton se Eerste Wet van beweging in woorde neer. (2)50.3 Bereken die grootte van die van krag F om blok B met 'n konstante spoed na links te trek. (5) [13]

VRAAG 51Twee blokke met verskillende massas word aan mekaar verbind met 'n ligte onrekbare tou wat oor 'n massalose en wrywinglose katrol geplaas word. 'n Blok met massa 2 kg word op 'n gladde oppervlak geplaas en verbind aan 'n muur met 'n tou wat 'n hoek van 70º met die vertikaal maak soos in die diagram hieronder getoon. 'n Tweede blok met massa 5 kg hang regs vrylik. Dit totale sisteem is in ewewig en alle wrywing word geïgnoreer.

51.1 Teken 'n benoemde vrye kragtediagram van AL die kragte wat op die 2 kg blok inwerk. (4)51.2 Bepaal die grootte van die spankrag T2. (2)51.3 Bereken die grootte van die normaalkrag wat op die 2 kg blok uitgeoefen word. (4) [10]

VRAAG 52Twee blokke met massas van onderskeidelik 7 kg en 5 kg word aanmekaar verbinddeur 'n ligte, nie-rekbare tou wat oor 'n wrywinglose katrol hardloop soos aangetoonin die diagram hieronder. Die 7 kg-blok word na links getrek met 'n krag van 68 Nteen 'n hoek van 12º met die horisontaal. Die 7 kg-blok ondervind 'n wrywingskragvan 6 N. Die kinetiese wrywingskoëffisiënt tussen die 5 kg-blok en die skuinsvlakis 0,18.

7 kg

5 kg

12º

30º

F = 68 N

T

T1 T270º

5 kg

2 kg

52.1 Definieer die term normaalkrag. (2)52.2 Teken 'n benoemde vye-ligaamdiagram en toon AL die kragte wat op die 5 kg-blok inwerk. (4)52.3 Onderskei tussen statiese en kinetiese wrywing. (4)52.4 Bereken 52.4.1 die wrywingskrag tussen die 5 kg-blok en die oppervlak van die skuisvlak. (4) 52.4.2 die versnelling van die 7 kg-blok. (7) 52.4.3 die grootte van die spanning T in die tou tussen die blokke. (3) [24]

VRAAG 53Twee bokke met massas van 2 kg en 4 kg onderskeidelik word verbind met 'n nierekbare, massalose tou soos getoon in die diagram hieronder. Die sisteem hang 'n paar meter bokant die grond en die katrolle is wrywingsvry.

53.1 Stel Newton se Derde Wet in woorde. (2)53.2 Skets 'n vrye liggaamdiagram vir elk van die blokke. (4)53.3 Bereken die versnelling van die blokke. (5)53.4 Bereken die spanning in die verbindingstou. (3)53.5 Hoe vergelyk die grootte van die netto krag op die 2 kg-blok met die netto krag op die 4 kg-blok? Skryf slegs neer GROTER AS, KLEINER AS of GELYK AAN. (1) [15]

2 kg4 kg