Διαγώνισμα στη Φυσική θετικού προσανατολισμού Β'Λυκείου

Σε λείο τραπέζι , βρίσκεται πωματισμένος δοκιμαστικός σωλήνας, μάζας M=0,4kg(χωρίς το πώμα) , που περιέχει λίγες σταγόνες πτητικού υγρού π.χ. αιθέρα. Η μάζα του πώματος είναι m=0,1kg. Ο σωλήνας είναι στερεωμένος σε άξονα Κ, μέσω αβαρούς  ράβδου μήκους R=1m .Το ύψος του τραπεζιού από το πάτωμα είναι h=0,8m.  Κάποια στιγμή , λόγω θέρμανσης του αιθέρα, το πώμα εκτινάσσεται, κινείται χωρίς τριβές πάνω στο τραπέζι για d₁=0,5m, και πέφτει σε οριζόντια απόσταση d=2m , από το σημείο που εγκατέλειψε το τραπέζι.  Η αντίσταση του αέρα να θεωρηθεί αμελητέα. Δίνεται g=10m/s².
Δ1) Υπολογίστε την ταχύτητα u_o  εκτόξευσης του πώματος.                                             (6 μον.)
Δ2) Υπολογίστε την ταχύτητα V του δοκιμαστικού σωλήνα.                                             (6 μον.)
Δ3) Πόση γωνία σε rad διέγραψε ο σωλήνας, μέχρι τη στιγμή που το πώμα έφτασε στο δάπεδο.    (6 μον.)
Δ4) Πόση είναι η δύναμη που ασκεί η ράβδος στο σωλήνα, και πόση ενέργεια παράχθηκε από την εκτόνωση του αιθέρα, αν το 80% αυτής έγινε κινητική ενέργεια σωλήνα και πώματος.      ( 7 μον.)

πρόσθετο ερώτημα εκτός Διαγωνίσματος: Να γίνει γραφική παράσταση της θέσης  του πώματος (x,y) σε συνάρτηση της γωνίας στροφής φ του δοκιμαστικού σωλήνα   x=f(φ) , y=f(φ) στο ίδιο διάγραμμα
ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ:ΕΔΩ word  εδώ σε pdf

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ Γ.Π. 2015

ΘΕΜΑ 1^Ο

1.1     Χαρακτηρίστε ως Σωστή/Λάθος τις παρακάτω προτάσεις. (Γράψτε τον αριθμό της πρότασης  και   δίπλα σ’ αυτόν  το γράμμα Σ, ή Λ  αντιστοίχως ).

1. Η ηλεκτρική σταθερά k  εξαρτάται μόνο από το σύστημα μονάδων.
2. Οι δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου είναι ανοικτές και ξεκινούν από τα αρνητικά φορτία και καταλήγουν στα θετικά.
3. Ο πρώτος κανόνας του Κίρχωφ είναι απόρροια της αρχής διατήρησης του φορτίου.
4. Η αύξηση της διατομής ενός αντιστάτη προκαλεί ελάττωση στην αντίστασή του.
5. Σύμφωνα με τον Maxwell το φώς αποτελείται από στοιχειώδη ποσά ενέργειας που ονομάζονται κβάντα.

Δείτε όλα τα θέματα από εδώ σε word  κι εδώ σε pdf

ΜΙΑ "ΚΡΥΦΗ" ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ

Σημειακό σώμα Σ₁ μάζας m ισορροπεί κατακόρυφα (σημείο Γ) δεμένο στο ελεύθερο άκρο λεπτού και αβαρούς νήματος μήκους L = 0,4 m το άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο σε ακλόνητο σημείο στο ταβάνι. Στη θέση αυτή η τάση του νήματος έχει μέτρο 10 Ν και το σώμα απέχει από το έδαφος απόσταση h. Εκτρέπουμε το σώμα μαζί με το νήμα κατά 60^ο (σημείο Α, όπου το νήμα εξακολουθεί να είναι τεντωμένο) και κάποια χρονική στιγμή το αφήνουμε ε

λεύθερο.

α. Πόση είναι η μάζα m του σώματος.

β. Να δείξετε ότι το σώμα θα εκτελέσει κάποια στιγμή οριζόντια βολή.
Φτάνοντας στο έδαφος η ταχύτητα του σώματος σχηματίζει γωνία 45^ο με το έδαφος.
γ. Πόσο είναι το ύψος h;
δ. Κάποια στιγμή κατά τη διάρκεια της οριζόντιας βολής το σώμα διέρχεται από μία θέση στην οποία η κινητική του ενέργεια είναι τριπλάσια από τη δυναμική του ενέργεια. Πόσο απέχει τότε από το έδαφος;
Δίνεται ότι g = 10 m/s² καθώς και το όριο θραύσης του νήματος Τ_θρ = 20 Ν. Επίσης θεωρήστε επίπεδο μηδενικής βαρυτικής δυναμικής ενέργειας το έδαφος.


Η εκφώνηση και η λύση ΕΔΩ

Ένα αμαξίδιο με «πλάτη»…

Σε κεκλιμένο επίπεδο κλίσεως θ, ηρεμεί μια σανίδα με «πλάτη», όπως στο σχήμα, μήκους l=3m και μάζας Μ, η οποία εμφανίζει με το επίπεδο συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=7/8. Σε μια στιγμή αφήνουμε στο πάνω άκρο της σανίδας, ένα μικρό σώμα Σ μάζας m=1kg, το οποίο δεν εμφανίζει τριβή με τη σανίδα. Το σώμα Σ φτάνοντας στο κάτω άκρο της σανίδας συγκρούεται πλαστικά με την «πλάτη», με αποτέλεσμα το συσσωμάτωμα να διανύσει απόσταση d=0,5m πριν σταματήσει, εξαιτίας της ασκούμενης τριβής στη σανίδα.

i)  Πότε δέχεται μεγαλύτερη δύναμη τριβής η σανίδα, πριν ή μετά την τοποθέτηση του σώματος Σ πάνω της;

ii) Με ποια ταχύτητα το σώμα Σ συγκρούεται με την «πλάτη» της σανίδας;

iii) Ποια η ταχύτητα του συσσωματώματος, αμέσως μετά την κρούση;

iv) Να υπολογιστεί η μάζα Μ της σανίδας.

Δίνονται g=10m/s², ενώ όπου ημθ=0,6 και συνθ=0,8.

Απάντηση:

ή

	Ένα αμαξίδιο με «πλάτη»…

ΜΙΑ ΘΕΡΜΙΚΗ ΜΗΧΑΝΗ ... ΧΩΡΙΣ ΠΟΛΛΑ, ΠΟΛΛΑ!

Μια θερμική μηχανή χρησιμοποιεί για τη λειτουργία της ορισμένη ποσότητα ιδανικού αερίου, η οποία πραγματοποιεί την παρακάτω αντιστρεπτή κυκλική μεταβολή:

A → B: Ισόθερμη μεταβολή μέχρι υποτετραπλασιασμό της πίεσης.

Β → Γ: Ισοβαρής συμπίεση κατά τη διάρκεια της οποίας η εσωτερική ενέργεια του αερίου μεταβάλλεται κατά 1.800 J.

Γ → Α: Ισόχωρη μεταβολή.

O συντελεστής απόδοσης της παραπάνω θερμικής μηχανής είναι e = 26/101.

α.  Να κατασκευάσετε το ποιοτικό διάγραμμα p-V της παραπάνω κυκλικής μεταβολής.

β. Πόσο είναι το συνολικό ποσό της αποβαλλόμενης θερμότητας σε έναν κύκλο λειτουργίας της.

γ. Πόσο είναι το  έργο του αερίου κατά τη διάρκεια της ισόθερμης μεταβολής.

δ. Ποιος είναι ο συντελεστής απόδοσης μιας θερμικής μηχανής Carnot, η οποία θα λειτουργούσε μεταξύ της μέγιστης και της ελάχιστης θερμοκρασίας του παραπάνω κύκλου.

ε. Με ποιο ρυθμό η μηχανή απορροφά θερμότητα αν η συχνότητα λειτουργίας της είναι 5 Hz.

Δίνεται Cv = 3R/2.  

 

Η εκφώνηση και η λύση ΕΔΩ

ΜΙΑ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ... ΚΑΙ ΣΤΟ ΒΑΘΟΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ!

Σημειακό σώμα Σ₁ μάζας m₁ = 1 kg αφήνεται ελεύθερο από το ανώτερο σημείο Α ενός λείου τεταρτοκυκλίου ακτίνας R = 1,8 m. Το σώμα φτάνοντας στη βάση του τεταρτοκυκλίου (σημείο Γ) το εγκαταλείπει πραγματοποιώντας οριζόντια βολή. Το βεληνεκές του σώματος Σ₁ είναι ίσο με 2,4 m.

α. Να γράψετε τη σχέση που δίνει την κινητική ενέργεια του σώματος Σ₁ κατά την κίνησή του στο τεταρτοκύκλιο σε συνάρτηση με το ύψος y από την οριζόντια επιφάνεια μηδενικής δυναμικής ενέργειας που διέρχεται από το σημείο Γ και να την παραστήσετε γραφικά.

β. Να βρείτε τη σχέση που δίνει την κάθετη δύναμης στήριξης που ασκεί το τεταρτοκύκλιο στο σώμα Σ₁ σε συνάρτηση με το ημίτονο της γωνίας φ που σχηματίζει η ακτίνα ΟΔ με την ακτίνα ΟΑ. 

γ. Πόσο είναι το ύψος h;

δ. Αν το τεταρτοκύκλιο δεν ήταν λείο και επαναλαμβάναμε τη διαδικασία, το βεληνεκές του σώματος Σ₁ θα διέφερε σε σχέση με το αρχικό βεληνεκές κατά h. Πόσες θα ήταν στην περίπτωση αυτή οι απώλειες ενέργειας κατά την κίνηση του σώματος στο τεταρτοκύκλιο;

Δίνεται g = 10 m/s². Να θεωρήσετε αμελητέα την αντίσταση του αέρα.

Η εκφώνηση και η λύση ΕΔΩ

Ο ΔΙΣΚΟΣ ΠΟΥ ΤΗ ΓΛΥΤΩΝΕΙ ΠΑΡΑ ΤΡΙΧΑ ... ΔΥΟ ΦΟΡΕΣ

Σημειακό σώμα Σ₁ μάζας m₁ = 100 g εκτοξεύεται τη χρονική στιγμή t = 0 οριζόντια με ταχύτητα μέτρου υ_ο = 15 m/s από την ταράτσα ενός κτιρίου ύψους h, όπως φαίνεται στο σχήμα. Την ίδια χρονική στιγμή αρχίζει να περιστρέφεται με τη βοήθεια κατάλληλου μηχανισμού και με σταθερή γωνιακή ταχύτητα κατακόρυφος δίσκος ακτίνας R = 3,6 m (τη χρονική στιγμή t = 0 ο δίσκος βρίσκεται στη θέση που φαίνεται στο σχήμα). Στο ανώτερο σημείο του δίσκου υπάρχει κολλημένο σημειακό σώμα Σ₃ μάζας m₃ = 481 g. Ο δίσκος βρίσκεται σε οριζόντια απόσταση d = 24 m από το κτίριο. Το σώμα Σ₁ περνάει τη χρονική στιγμή t₁ ξυστά από το σώμα Σ₃ , έχοντας ο δίσκος πραγματοποιήσει στο χρονικό διάστημα από 0 ως t₁ δύο πλήρεις περιστροφές. Αν το κατώτερο σημείο του δίσκου απέχει από το έδαφος 3 m, να βρείτε:
α. Πόσο είναι το ύψος του κτιρίου;

β. Ποιος είναι ο λόγος K₃/K₁ όπου Κ₃ και Κ₁ τα μέτρα των κινητικών ενεργειών των σωμάτων Σ₃ και Σ₁ τη χρονική στιγμή t₁.

Επαναλαμβάνουμε τη διαδικασία (Ο δίσκος εξακολουθεί να περιστρέφεται με την ίδια γωνιακή ταχύτητα). Αυτή ...

Η συνέχεια και η λύση ΕΔΩ