15Doc Scientia - IEB Senior Fisika Antwoordboek

A: KINEMATIKA

EENHEID 1: Vektore

Eksperiment 1: Bladsy 42

Doel: Bepaal die onbekende massa van ’n voorwerp met behulp van twee nieliniêre kragvektore.

Ondersoekende vraag:

Hoe kan die onbekende massa van ’n voorwerp met behulp van twee nieliniêre kragvektore bepaal word?

Hipotese:

Die onbekende massa van ’n voorwerp kan met behulp van twee nieliniêre kragvektore bepaal word deur ’n vektordiagram te gebruik.

Veranderlikes:

Onafhanklike veranderlike(Wat verander word.)

Afhanklike veranderlike(Wat gemeet word.)

Gekontroleerde veranderlike(s)(Wat dieselfde bly.)

Kragte (gewig) van twee nieliniêre kragvektore

Grootte van die resultant van die twee nieliniêre kragvektore/onbekende massa

Massas wat gebruik word.

Resultate:

1. Bereken die gewig van elkeen van die massastukke, A en C, onderskeidelik.

A: Fg = mg massa in gram

= 1 000

× 9,8

= C: Fg = mg massa in gram

= 1 000

× 9,8

=

KINEMATIKAA

Doc Scientia - IEB Senior Fisika Antwoordboek 16

2. Gebruik ’n akkurate skaaltekening om ’n vryliggaamdiagram van die kragte wat by knooppunt K inwerk, te teken. Skaal: (eie skaal)

3. Gebruik ’n skaaltekening om die resultant van kragte A en C te bepaal. Jy moet die stert- by-kop- of die stert-by-stertmetode toepas. Skaal: (eie skaal) Stert-by-stert Stert-by-kop

4. Bereken die gewig van die klip.

Fg = mg massa in gram

= 1 000

× 9,8

=

5. Vergelyk die grootte van die resultant, bepaal in Vraag 3, met die grootte van die gewig van die klip, bereken in Vraag 4.

Die grootte van die resultant is dieselfde grootte as die grootte van die gewig.

6. Gebruik die grootte van die resultant van A en C en bereken die massa van B.

grootte van Rmassa = 9,8

A

Cθ1 θ2

B

A

R

Cθ1 θ2

A

C

R

θ2θ2

θ1

1Eenheid

Doc Scientia - IEB Senior Fisika Antwoordboek 17

VEKTORE

7. Hoe vergelyk die massa bereken in die vorige vraag met die werklike massa van die klip?

Gebruik eie waardes: Die massa bereken en die werklike massa van B is amper dieselfde waarde.

8. Bereken die persentasie akkuraatheid van die eksperiment.

eksperimenteel bepaalde waardepersentasie akkuraatheid = werklike waarde

× 100

9. Bereken die x-komponente van kragte A en C.

Ax = x-komponent van A = FA cos(90 - θ1) of x-komponent van A = FA sin(θ1)Bx = x-komponent van B = FB cos(90 - θ2) of x-komponent van B = FB sin(θ2)

10. Bereken die y-komponente van kragte A en C.

Ay = y-komponent van A = FA cos(90 - θ1) of y-komponent van A = FA sin(θ1)By = y-komponent van B = FB cos(90 - θ2) of y-komponent van B = FB sin(θ2)

11. Bereken die netto x-komponent van kragte A en C.

netto x-komponent van A en C = Ax - Bx Kies regs as positief.

12. Bereken die netto y-komponent van kragte A en C.

netto y-komponent van A en C = Ay + By Kies opwaarts as positief.

13. Vergelyk die netto y-komponent wat in die vorige vraag bereken is, met die grootte van die resultant bepaal in Vraag 3.

Eie waardes:Die waardes bereken is amper dieselfde as die werklike waarde.

Gevolgtrekkings:

1. Is die kragte A, B en C in ewewig? Gebruik die resultate wat verkry is en verduidelik jou antwoord.

Ja, die resultant van A en C is dieselfde grootte as krag B, maar in die teenoorgestelde rigting. Dit beteken dat die effek van A en C deur B uitgekanselleer word en dan is die netto krag nul.

2. Wat kan jy aflei omtrent die grootte van die resultant van A en C en die gewig van B?

Die resultant van A en C en die gewig van B is dieselfde.

KINEMATIKAA

Doc Scientia - IEB Senior Fisika Antwoordboek 18

3. Wat kan jy aflei omtrent die grootte van die netto x-komponent?

Die netto x-komponent is nul/amper nul. Dit beteken dat A en C mekaar se horisontale effekte uitkanselleer.

4. Wat kan jy aflei omtrent die grootte van die netto y-komponent?

Die netto y-komponent is (amper) net so groot soos die grootte van B. Dit beteken dat die y-komponente in dieselfde rigting werk en saam B uitkanselleer.

5. Waarom sal die resultant van A en C gebruik kan word om die massa van B te bereken?

Aangesien A en C se resultant B in ewewig hou, is dit (amper) net so groot soos die grootte van B en kan gebruik word om B se massa te bereken.

6. Hoe akkuraat is hierdie eksperimentele metode om die massa van B te bereken?

Hierdie metode is redelik akkuraat aangesien die % akkuraatheid .............. is. (Eie waarde)