AHS 2024 Prelim P2

1 A n g l i c a n H i g h S c h o o l 2 0 2 4 _ S 4 _ P r e l i m _ P h y _ P 2 [ T u r n o v e r A n g l i c a n H i g h S c h o o l S e c o n d a r y F o u r P r e l i m i n a r y E x a m i n a t i o n 2 0 2 4 C A N D I D A T E N A M E C L A S S I N D E X N U M B E R P H Y S I C S 6 0 9 1 / 0 2 P a p e r 2 T h e o r y 2 7 A u g 2 0 2 4 1 h o u r 4 5 m i n C a n d i d a t e s a n s w e r o n t h e Q u e s t i o n P a p e r . N o a d d i t i o n a l M a t e r i a l s a r e r e q u i r e d . R E A D T H E S E I N S T R U C T I O N S F I R S T W r i t e y o u r n a m e , i n d e x n u m b e r a n d c l a s s o n a l l y o u r w o r k . W r i t e i n d a r k b l u e o r b l a c k p e n o n b o t h s i d e s o f t h e p a p e r . Y o u m a y u s e a s o f t p e n c i l f o r a n y d i a g r a m s o r g r a p h s . D o n o t u s e s t a p l e s , p a p e r c l i p s , g l u e o r c o r r e c t i o n t a p e . S e c t i o n A A n s w e r a l l q u e s t i o n s . W r i t e y o u r a n s w e r s i n t h e s p a c e s p r o v i d e d . S e c t i o n B A n s w e r o n e q u e s t i o n . W r i t e y o u r a n s w e r s i n t h e s p a c e s p r o v i d e d . C a n d i d a t e s a r e r e m i n d e d t h a t a l l q u a n t i t a t i v e a n s w e r s s h o u l d b e g i v e n t o a p p r o p r i a t e u n i t s a n d r o u n d e d o f f t o t h e a p p r o p r i a t e n u m b e r o f s i g n i f i c a n t f i g u r e s . C a n d i d a t e s a r e a d v i s e d t o s h o w a l l t h e i r w o r k i n g i n a c l e a r a n d o r d e r l y m a n n e r , a s m o r e m a r k s a r e a w a r d e d f o r s o u n d u s e o f P h y s i c s t h a n f o r c o r r e c t a n s w e r s . T h e n u m b e r o f m a r k s i s g i v e n i n b r a c k e t s [ ] a t t h e e n d o f e a c h q u e s t i o n o r p a r t q u e s t i o n . T h i s Q u e s t i o n P a p e r c o n s i s t s o f 1 6 p r i n t e d p a g e s i n c l u d i n g t h i s c o v e r p a g e . 4 A s s e s s m e n t n o t e d b y : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ N a m e o f P a r e n t / G u a r d i a n _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ S i g n a t u r e o f P a r e n t / G u a r d i a n D a t e : _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ M a r k s S e c t i o n A S e c t i o n B s . f . e r r o r T o t a l ( 8 0 ) S 4

2 A n g l i c a n H i g h S c h o o l 2 0 2 4 _ S 4 _ P r e l i m _ P h y _ P 2 [ T u r n o v e r S e c t i o n A [ 7 0 m a r k s ] A n s w e r a l l q u e s t i o n s . 1 F i g . 1 . 1 s h o w s a c r i c k e t b a l l a s i t c o m e s i n t o c o n t a c t w i t h a c r i c k e t b a t . F i g . 1 . 1 T h e c r i c k e t b a l l h a s a m a s s o f 0 . 1 6 k g a n d i t h i t s t h e b a t w i t h a s p e e d o f 2 5 m / s . A f t e r b e i n g i n c o n t a c t w i t h t h e b a t f o r 0 . 0 0 1 3 s , t h e b a l l r e b o u n d s w i t h a s p e e d o f 2 2 m / s i n t h e d i r e c t i o n e x a c t l y o p p o s i t e t o i t s o r i g i n a l d i r e c t i o n . ( a ) S t a t e t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n s p e e d a n d v e l o c i t y . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … … . . . … … . . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … … . . … [ 1 ] ( b ) D e t e r m i n e ( i ) t h e c h a n g e i n s p e e d o f t h e c r i c k e t b a l l , c h a n g e i n s p e e d = … … … … … … … … … … … . . [ 1 ] ( i i ) t h e c h a n g e i n v e l o c i t y o f t h e c r i c k e t b a l l . c h a n g e i n v e l o c i t y = … … … … … … … … … … … . . [ 1 ] ( c ) D u r i n g t h e t i m e w h i l s t t h e b a l l i s i n c o n t a c t w i t h t h e b a t , c a l c u l a t e ( i ) t h e a v e r a g e a c c e l e r a t i o n o f t h e b a l l , a v e r a g e a c c e l e r a t i o n = … … … … … … … … … … … . . [ 1 ] ( i i ) t h e a v e r a g e f o r c e a c t i n g o n t h e b a l l . a v e r a g e f o r c e = … … … … … … … … … … … . . [ 2 ] [ T o t a l : 6 ] c r i c k e t b a l l c r i c k e t b a t

3 A n g l i c a n H i g h S c h o o l 2 0 2 4 _ S 4 _ P r e l i m _ P h y _ P 2 [ T u r n o v e r 2 F i g . 2 . 1 s h o w s a g a s - f i l l e d s h o c k a b s o r b e r f o r e a c h o f i t s f o u r w h e e l s o f a c a r . F i g . 2 . 1 T h e a x l e s a r e a t t a c h e d t o t h e c y l i n d e r s . T h e b o d y o f t h e c a r i s s u p p o r t e d b y t h e f o u r p i s t o n s , w h i c h c a n m o v e u p a n d d o w n i n s i d e t h e c y l i n d e r s . E a c h p i s t o n h a s a c r o s s - s e c t i o n a l a r e a o f 3 5 c m 2 . ( a ) A d r i v e r o f w e i g h t 8 0 0 N g e t s i n t o t h e c a r . C a l c u l a t e t h e i n c r e a s e i n t h e p r e s s u r e o f t h e g a s i n e a c h o f t h e c y l i n d e r s i n S I u n i t . p r e s s u r e i n c r e a s e = . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . [ 2 ] ( b ) U s i n g i d e a s a b o u t m o l e c u l e s , e x p l a i n h o w t h e m o l e c u l e s o f t h e g a s i n s i d e t h e c y l i n d e r c r e a t e a p r e s s u r e . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … . . . . . … … . . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . … . . … … [ 1 ] ( c ) A t t h e e n d o f a l o n g j o u r n e y , t h e t e m p e r a t u r e o f t h e t r a p p e d g a s i n t h e s h o c k a b s o r b e r s h a s i n c r e a s e d . E x p l a i n w h y t h i s i n c r e a s e s t h e p r e s s u r e o f t h e g a s . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … … . . . . . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . … . . . … . . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . . … . . … … . . … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … … . . . . . . . … … [ 2 ] [ T o t a l : 5 ] p i s t o n c y l i n d e r a x l e t r a p p e d g a s a t t a c h e d t o c a r b o d y

4 A n g l i c a n H i g h S c h o o l 2 0 2 4 _ S 4 _ P r e l i m _ P h y _ P 2 [ T u r n o v e r 3 F i g . 3 . 1 s h o w s t h e p a t h o f a b a s e b a l l a f t e r b e i n g h i t b y a b a s e b a l l b a t a t p o i n t A , w h i c h i s 2 . 0 m a b o v e t h e g r o u n d . T h e h i g h e s t p o i n t r e a c h e d b y t h e b a l l i s p o i n t B , 1 0 m a b o v e t h e g r o u n d . A i r r e s i s t a n c e h a s a n e g l i g i b l e e f f e c t o n t h e m o t i o n o f t h e b a l l . F i g . 3 . 1 W h e n t h e b a t h i t s t h e b a l l , w o r k i s d o n e b y t h e b a t . ( a ) S t a t e w h a t i s m e a n t b y w o r k d o n e . … …