21 Voorbeelde van Elastisiteitsvrae
Lengtetoename
1. 'n Homogene staaf met lengte L neem met ∆L in lengte toe wanneer dit met 'n krag F getrek word.
Sodat die toename in lengte 4 ΔL word, is die grootte van die trekkrag...
A. 1/4 V
B. 1/2 V
C. 2 F
D. 4 F
O. 16 V
Bespreking
Dit is bekend dat:
Trekkrag 1 (F1 ) = F
Toename in lengte 1 (∆L1 ) = ∆L
Toename in lengte 2 (∆L2 ) = 4 ∆L
Vraag: Trekkrag 2 ( F2 )
Antwoord:
Hooke se wetformule:
k = F / ΔL
Beskrywing: k = elastiese konstante, F = trekkrag, ΔL = toename in lengte
Die stafies wat gebruik word, is dieselfde sodat die elastiese konstante (k) dieselfde is.
k1 = k2
F1 / ∆L1 = F2 / ∆L2
F / ΔL = F2 / 4ΔL
F / 1 = F 2 / 4
F = F2 / 4
F2 = 4F
Die korrekte antwoord is D.
2. Drie identiese vere met 'n veerkonstante van 200 N/m elk word soos getoon gerangskik. Wanneer 'n las van 100 gram gegee word (gravitasieversnelling g = 10 m/s), is die toename in lengte van die veersamestelling...
A. x = 0,50 cm 
B.x = 0,75 cm
C.x = 0,85 cm
D. x = 1,00 cm
E. x = 1,50 cm
Bespreking
Dit is bekend dat :
Laaimassa (m) = 100 gram = 0,1 kg
k1 = k2 = k3 = 200 N/m
w = mg = (0,1 kg)(10 m/s² ) = 1 kg m/s² = 1 Newton
Gevra Toename in algehele veerlengte 
?
Antwoord :
Bepaling van die vervangingsveerkonstante
Lente 2 (k2) en lente 3 (k3) parallel gerangskik. Die ekwivalente veerkonstante is:
k p = k 2 + k 3 = 200 + 200 = 400 Nm −1
Veer 1 (k1 ) en die parallelle vervangingsveer (kP ) is in serie gerangskik. Die vervangingsveerkonstante is:
1/k s = 1/k p + 1/k 1 = 1/400 + 1/200 = 1/400 + 2/400 = 3/400
k s = 400/3 Nm −1
Die ekwivalente veerkonstante vir die serie-parallelle veerreëling is 400/3 Nm -1
Bepaling van die toename in veerlengte
Hooke se wetformule:
= F / k = w / k
Die toename in die lengte van die veer is:
= w / k
= 1 : 400/3 = 1 x 3/400 = 3/400 = 0,0075 meter = 0,75 cm
Die korrekte antwoord is B.
Lentekonstante
3. In 'n eksperiment oor die elastisiteit van 'n veer, is data verkry soos in die tabel hieronder getoon. Daar kan afgelei word dat die waarde van die veerkonstante is….
A. 1.002 N/m
B. 1.201 N/m
C. 1.225 N/m
D. 1.245 N/m
E. 1 250 N/m
Bespreking
Hooke se wetformule:
Veerkonstante:
k = 0,98/0,0008 = 1,96/0,0016 = 2,94/0,0024 = 3,92/0,0032 = 1.225 N/m
Die korrekte antwoord is C.
4. Drie vere word gerangskik soos in die volgende figuur getoon. As die veerkonstantes k1 = k2 = 3 Nm −1 en k3 = 6 Nm −1 is, is die veerkonstante…..
A. 1 Nm-1
B. 3 Nm −1
C. 7,5 Nm −1
D. 12 Nm −1
E. 15 Nm −1
Bespreking
Dit is bekend dat:
Veerkonstante 1 (k1 ) = veerkonstante 2 (k2 ) = 3 Nm −1
Veerkonstante 3 (k3 ) = 6 Nm −1
Gevra: veerkonstante (k)
Antwoord:
Veer 1 (k1 ) en veer 2 (k2 ) is parallel gerangskik. Die ekwivalente veerkonstante is:
k p = k 1 + k 2 = 3 + 3 = 6 Nm −1
Die parallelle vervangingsveer (kP ) en veer 3 (k3 ) is in serie gerangskik. Die vervangingsveerkonstante is:
1/k s = 1/k p + 1/k 3 = 1/6 + 1/3 = 1/6 + 2/6 = 3/6
k s = 6/2 = 3 Nm −1
Die ekwivalente veerkonstante vir die serie-parallelle veerreëling hierbo is 3 Nm −1
Die korrekte antwoord is B.
5. 'n Veer met 'n lengte van L word agtereenvolgens deur 'n las w getrek en die data wat verkry word, is soos in die volgende tabel. Gebaseer op die tabeldata, kan afgelei word dat die grootte van die veerkonstante is….
A. 300 Nm-1
B. 500 Nm -1
C. 600 Nm -1
D. 800 Nm -1
E. 1000 Nm -1
Bespreking
Hooke se wetformule:
k = F /
Veerkonstante:
k = 10/0,02 = 20/0,04 = 30/0,06 = 40/0,08 = 500 Nm -1
Die korrekte antwoord is B.
6. Die data in die volgende eksperimentele tabel is die resultate van 'n eksperiment wat verband hou met die elastisiteit van voorwerpe. In die eksperiment was die rubbermateriaal wat gebruik is 'n motorfiets-binneband. (g = 10 m/s² ) . Gebaseer op die tabel hierbo, kan afgelei word dat die rubbermateriaal 'n elastiese konstante van… het.
A. 122 N/m
B. 96 N/m
C. 69 N/m
D. 56 N/m
E. 1 250 N/m
Bespreking
Hooke se wetformule :
k = F / = met / = mg /
Beskrywing: k = elastisiteitskonstante, w = swaartekrag, m = massa, g = versnelling as gevolg van swaartekrag, = toename in lengte van rubber
Veerkonstante:
k = 2/0,05 = 4/0,1 = 6/0,15 = 8/0,20 = 10/0,25 = 40 N/m
Die korrekte antwoord is E.
7. Drie vere word gerangskik soos in die volgende figuur getoon. As die veerkonstante K1 = 4K, dan is die waarde van die veerrangskikkingskonstante ….
A. 3/4K
B. 3K/4
C. 4K/3
D. 3K
E. 4K
Bespreking
Twee vere wat parallel gerangskik is. Die ekwivalente veerkonstante van die twee vere wat parallel gerangskik is, is:
k p = K + K = 2K
Twee vere is in serie gerangskik. Die ekwivalente veerkonstante van die twee vere wat in serie gerangskik is, is:
1/k s = 1/k p + 1/K 1 = 1/2K + 1/4K = 2/4K + 1/4K = 3/4K
k s = 4K/3
Die ekwivalente veerkonstante vir die bogenoemde veerreëling is 4K/3
Die korrekte antwoord is C.
8. 'n Rekband met 'n lengte van L word met 'n las gehang op so 'n manier dat die verkrygde data soos in die tabel is. Gebaseer op die tabel kan afgelei word dat die grootte van die veerkonstante is….
A. 250 Nm-1
B. 360 Nm —1
C. 400 Nm —1
D. 450 Nm —1
E. 480 Nm —1
Bespreking
Hooke se wetformule:
k = F / 
Veerkonstante:
k = 2/0,0050 = 3/0,0075 = 4/0,01 = 400 Nm -1
Die korrekte antwoord is C.
9. Let op die eksperimentele data van vyf tipes rubberbande A, B, C, D en E wat met 'n krag F getrek word sodat hul lengte toeneem. Die rubberband met die kleinste veerkonstante is…
Bespreking
Hooke se wetformule:
k = F / Δx
Beskrywing: k = elastiese konstante, F = krag, Δx = toename in lengte van rubber
Elastisiteitskonstante van rubber:
k A = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
kB = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m
kC = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/ m
k D = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m
k E = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
Die korrekte antwoord is E.
10. Uit die eksperiment om die elastisiteit van rubber met behulp van bandrubber te bepaal, is die data wat verkry is soos in die volgende tabel. Daar kan afgelei word dat die grootste konstante waarde die eksperiment is….
Bespreking
Hooke se wetformule:
k = F / Δx
Veerkonstante:
k A = 7/0,035 = 200 Nm -1
kB = 8/0,025 = 320 Nm -1
kC = 6/0,020 = 300 Nm - 1
kD = 9/0,045 = 200 Nm -1
k E = 10/0,033 = 303 Nm -1
Die grootste elastiese konstante is 320 Nm⁻¹.
Die korrekte antwoord is B.
11. Die grafiek hieronder toon die verband tussen die verandering in las (ΔF) en die toename in lengte (ΔX), die grafiek wat die kleinste waarde van die elastiese konstante toon...
Bespreking
Hooke se wetformule
k = F / Δx
Inligting:
Δx = toename in lengte, F = krag, k = elastiese konstante
Elastisiteitskonstante
k A = F / Δx = 1 / 8 = 0,125
k B = F / Δx = 8 / 3 = 2,7
k C = F / Δx = 6 / 6 = 1
kD = F / Δx = 3 / 5 = 0,6
k E = F / Δx = 2 / 4 = 0,5
Die korrekte antwoord is A.
12. Kyk na die grafiek van die verband tussen krag (F) en lengtetoename (ΔX) hieronder! Watter een het die grootste elastiese konstante?
Bespreking
Elastisiteitskonstante
k A = F / Δx = 50 / 10 = 5
k B = F / Δx = 50 / 0,1 = 500
k C = F / Δx = 5 / 0,1 = 50
kD = F / Δx = 500 / 0,1 = 5000
k E = F / Δx = 500 / 10 = 50
Die korrekte antwoord is D.
Lente Potensiële Energie
13. Die grafiek (Fx) toon die verband tussen krag en die toename in lengte van die veer. Die grootte van die veer se potensiële energie gebaseer op die grafiek hierbo is...
A. 2 250 joule
B. 16 joule
C. 3,2 joule
D. 1,6 joule
E. 1,2 joule
Bespreking
Dit is bekend dat:
F = 40N
x = 0,08 meter
Vraag: Potensiële energie van die veer
Antwoord:
Veerkonstante:
k = F / Δx = 40/0,08 = 500 N/m
Potensiële energie van die veer:
EP = 1/2 kx 2 = 1/2 (500)(0,08) = (250)(0,08) = 20 Joule
Die korrekte antwoord is A.
14. 'n Veer word 'n las van 2 kg gegee soos in die volgende figuur getoon. As die veer 'n toename in lengte van 5 cm ervaar en die versnelling as gevolg van swaartekrag 10 ms -2 is , dan is die elastiese potensiële energie van die veer...
A. 4,0 J
B. 3,0 J
C. 2,5 J
D. 1,0 J
O. 0,5 J
Dit is bekend dat :
Toename in lengte (Δx) = 5 cm = 0,05 meter
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²
Massa van las (m) = 2 kg
Laaggewig (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Vraag : Potensiële energie van rubber?
Dit is bekend dat :
Toename in lengte (Δx) = 5 cm = 0,05 meter
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/ s²
Massa van las (m) = 2 kg
Laaggewig (w) = mg = (2)(10) = 20 Newton
Vraag : Potensiële energie van rubber?
15. Om 'n veer 5 cm te rek, is 'n krag van 20 N nodig. Die potensiële energie van die veer wanneer dit 10 cm rek, is…
A. 2 Joule
B. 4 Joule
C. 20 Joule
D. 50 Joule
E. 100 Joule
Bespreking
Dit is bekend dat :
Toename in lengte (Δx) = 5 cm = 0,05 meter
Krag (F) = 20 Newton
Vraag : Wat is die EP van die veer wanneer die veer 10 cm rek?
Antwoord :
Veerkonstante:
k = F / Δx = 20 / 0,05 = 400 N/m
Die potensiële energie van die veer wanneer Δx = 10 cm = 0,1 meter:
EP = ½ k Δx² = ½ (400)(0,1) ² = (200)(0,01)
EP = 2 Joule
Die korrekte antwoord is A.
Laai Gewig
16.
A. 6 N.
B. 12 N.
C. 30 N.
D. 45 N.
Oos 60 N
Vier identiese vere, elk met 'n elastiese konstante van 800 Nm −1 , word in serie en parallel gerangskik (sien figuur). 'n Hangende las w veroorsaak dat die veerstelsel 'n algehele toename in lengte van 5 cm ervaar. Die gewig van die las w is…
Bespreking
Dit is bekend dat :
k1 = k2 = k3 = k4 = 800 Nm −1
= 5 cm = 0,05 m
Gevra : gewig van die las (w)?
Antwoord :
Bepaling van die vervangingsveerkonstante
Lente 1 (k1), lente 2 (k2) en lente 3 (k3) parallel gerangskik. Die ekwivalente veerkonstante is:
k p = k1 + k2 + k3 = 800 + 800 + 800 = 2400 Nm −1
Die parallelle vervangingsveer (kP ) en die 4 vere (k4 ) is in serie gerangskik. Die vervangingsveerkonstante is:
1/k s = 1/k p + 1/k 4 = 1/2400 + 1/800 = 1/2400 + 3/2400 = 4/2400
k s = 2400/4 = 600 Nm −1
Die ekwivalente veerkonstante vir die serie-parallelle veerreëling hierbo is 600 Nm -1
Bepaling van die gewig van die vrag
Hooke se wetformule:
F=k of w = k
Die gewig van die vrag is:
w = (600 Nm -1 )(0,05 m) = 30 Newton
Die lasgewig is 30 Newton.
Die korrekte antwoord is C.
17. Vier identiese vere, elk met 'n elastiese konstante van 1600 N/m, is in serie en parallel gerangskik (sien figuur). Die opgehangde las w veroorsaak dat die veerstelsel 'n algehele lengtetoename van 5 cm ervaar. Die gewig van die las w is….
A. 60 N.
B. 120 N.
C. 300 N.
D. 450 N.
Oos 600 N
Bespreking
Dit is bekend dat :
k1 = k2 = k3 = k4 = 1600 Nm −1
= 5 cm = 0,05 m
Gevra : gewig van die las (w)?
Antwoord :
Bepaling van die vervangingsveerkonstante
Veer 1 (k1 ) , veer 2 (k2 ) en veer 3 (k3 ) is parallel gerangskik. Die ekwivalente veerkonstante is:
kP = k1 + k2 + k3 = 1600 + 1600 + 1600 = 4800 Nm −1
Die parallelle vervangingsveer (kP ) en die 4 vere (k4 ) is in serie gerangskik. Die vervangingsveerkonstante is:
1/k s = 1/k p + 1/k 4 = 1/4800 + 1/1600 = 1/4800 + 3/4800 = 4/4800
k s = 4800/4 = 1200 Nm −1
Die ekwivalente veerkonstante vir die serie-parallelle veerreëling is 1200 Nm -1
Bepaling van die gewig van die vrag
Hooke se wetformule:
F=k of w = k
Die gewig van die vrag is:
w = (1200 Nm -1 )(0,05 m) = 60 Newton
Die lasgewig is 60 Newton.
Die korrekte antwoord is A.
Elasties en Plastiek
18. 
Kyk na die grafiek van die verband tussen krag ΔF en die toename in lengte Δx op 'n veer hieronder!
Gebaseer op die grafiek, sal die veer elasties bly teen 'n trekkrag van….
A. 0 tot 4 N
B. 0 tot 8 N
C. 0 tot 12 N
D. 8 N tot 12 N
O. 8 N tot 16 N
Bespreking
'n Veer sal elasties bly as Hooke se wet steeds daarop van toepassing is. Wiskundig word Hooke se wet uitgedruk deur die formule:
k = ΔF / Δx
Formule beskrywing:
k = elastiese konstante, ΔF = krag, Δx = veerlengte
Hooke se wet bepaal dat die verhouding van die verandering in krag (ΔF) tot die verandering in lengte (Δx) van 'n veer altyd konstant is. As die waarde van k verander, is Hooke se wet nie meer op die veer van toepassing nie en dit dui daarop dat die veer nie meer elasties is nie.
Kyk na die grafiek hierbo en verstaan die volgende berekeninge.
k1 = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k2 = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k3 = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7
Die veerkonstante (k) is konstant tot 'n trekkrag van 8 Newton. Daarom sal die veer elasties bly by trekkragte van 0 tot 8 Newton.
Die korrekte antwoord is B.
19. Die volgende grafiek toon die verband tussen die toename in lengte Δx en die krag ΔF van 'n rubber wat met 'n krag getrek word. Gebaseer op die grafiek, sal die rubber sy plastiese eienskappe verander wanneer 'n krag op die rubber inwerk...
A. 0 tot 2 N
B. 0 tot 4 N
C. 2 N tot 6 N
D. 4 N tot 8 N
O. 6 N tot 8 N
Bespreking
Rubber sal elasties bly solank die elastiese konstante konstant bly. As die elastiese konstante begin verander, begin die rubber van elasties na plasties transformeer. Elasties beteken dat nadat die trekkrag verwyder is, die rubber na sy oorspronklike vorm terugkeer. Omgekeerd beteken plasties dat nadat die trekkrag verwyder is, die rubber nie na sy oorspronklike vorm terugkeer nie.
Kyk na die grafiek hierbo en verstaan die volgende berekeninge:
k1 = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k2 = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k3 = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k4 = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k4 = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6
Rubber sal sy plastisiteit verander wanneer 'n krag van 6 tot 8 Newton daarop toegepas word. As die krag groter as 8 Newton is, sal die rubber breek.
20.
Kyk na die grafiek van die verband tussen krag ΔF en die toename in lengte Δx op 'n veer hieronder!
Gebaseer op die grafiek, sal die veer elasties bly teen 'n trekkrag van….
A. 0 tot 4 N
B. 0 tot 8 N
C. 0 tot 12 N
D. 8 N tot 12 N
O. 8 N tot 16 N
Bespreking
'n Veer sal elasties bly as Hooke se wet steeds daarop van toepassing is. Wiskundig word Hooke se wet uitgedruk deur die formule:
k = ΔF / Δx
Formule beskrywing:
k = elastiese konstante, ΔF = krag, Δx = veerlengte
Hooke se wet bepaal dat die verhouding van die verandering in krag (ΔF) tot die verandering in lengte (Δx) van 'n veer altyd konstant is. As die waarde van k verander, is Hooke se wet nie meer op die veer van toepassing nie en dit dui daarop dat die veer nie meer elasties is nie.
Kyk na die grafiek hierbo en verstaan die volgende berekeninge.
k1 = ΔF / Δx = 4 / 2 = 2
k2 = ΔF / Δx = 8 / 4 = 2
k3 = ΔF / Δx = 12 / 7 = 1,7
Die veerkonstante (k) is konstant tot 'n trekkrag van 8 Newton. Daarom sal die veer elasties bly by trekkragte van 0 tot 8 Newton.
Die korrekte antwoord is B.
21.
Die volgende grafiek toon die verband tussen die toename in lengte Δx en die krag ΔF van 'n rekkie wat met 'n krag getrek word. Gebaseer op die grafiek, sal die rubber sy plastiese eienskappe verander wanneer 'n krag daarop inwerk...
A. 0 tot 2 N
B. 0 tot 4 N
C. 2 N tot 6 N
D. 4 N tot 8 N
O. 6 N tot 8 N
Bespreking
Rubber sal elasties bly solank die elastiese konstante konstant bly. As die elastiese konstante begin verander, begin die rubber van elasties na plasties transformeer. Elasties beteken dat nadat die trekkrag verwyder is, die rubber na sy oorspronklike vorm terugkeer. Omgekeerd beteken plasties dat nadat die trekkrag verwyder is, die rubber nie na sy oorspronklike vorm terugkeer nie.
Kyk na die grafiek hierbo en verstaan die volgende berekeninge:
k1 = ΔF / Δx = 2 / 2 = 1
k2 = ΔF / Δx = 4 / 4 = 1
k3 = ΔF / Δx = 6 / 6 = 1
k4 = ΔF / Δx = 7 / 8 = 0,87
k5 = ΔF / Δx = 8 / 12 = 0,6
Rubber sal sy plastisiteit verander wanneer 'n krag van 6 tot 8 Newton daarop toegepas word. As die krag groter as 8 Newton is, sal die rubber breek.
Die korrekte antwoord is E.
Elastisiteitskonstante
22. Let op die eksperimentele data van vyf tipes rubberbande A, B, C, D en E wat met 'n krag F getrek word sodat hul lengte toeneem. Die rubberband met die kleinste veerkonstante is…
Bespreking
Hooke se wetformule :
k = F / Δx
Beskrywing: k = elastisiteitskonstante, F = Gaya, Δx = toename in lengte van rubber
Elastisiteitskonstante van rubber:
kA = F / Δx = 1 / 0,05 = 20 N/m
kB = F / Δx = 2 / 0,025 = 80 N/m
kC = F / Δx = 1 / 0,025 = 40 N/m
kD = F / Δx = 2 / 0,05 = 40 N/m
kE = F / Δx = 2 / 0,25 = 8 N/m
Die korrekte antwoord is E.
23. Uit die eksperiment om die elastisiteit van rubber met behulp van bandrubber te bepaal, is die data wat verkry is soos in die volgende tabel. Daar kan afgelei word dat die grootste konstante waarde die eksperiment is….
Bespreking
Hooke se wetformule:
k = F / Δx
Veerkonstante:
kA = 7/0,035 = 200 Nm-1
kB = 8/0,025 = 320 Nm-1
kC = 6/0,020 = 300 Nm-1
kD = 9/0,045 = 200 Nm-1
kE = 10/0,033 = 303 Nm-1
Die grootste elastiese konstante is 320 Nm-1.
Die korrekte antwoord is B.
Vraagbron:
Nasionale Eksamen Fisika Vrae vir Senior Hoërskool/Beroeps Hoërskool
