ΘΔΜΑΤΑ : ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΔΙΟΥ ΘΔΤΙΚΗΣ & ΤΔΦΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΔΥΘΥΝΣΗΣ TΔΛΙΚΟ ΓΙΑΓΩΝΙΣΜΑ

Transcript

1 ΘΔΜΑΤΑ : ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΔΙΟΥ ΘΔΤΙΚΗΣ & ΤΔΦΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΔΥΘΥΝΣΗΣ TΔΛΙΚΟ ΓΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΔΜΑ A Σηηο εξσηήζεηο 1-5 λα γξάςεηε ζην θύιιν απαληήζεσλ ηνλ αξηζκό ηεο εξώηεζεο θαη δίπια ην γξάκκα πνπ αληηζηνηρεί ζηε ζσζηή απάληεζε. 1) Έλα ζώκα εθηειεί αξκνληθή ηαιάλησζε κε ζπρλόηεηα f. Κάπνηα ζηηγκή ε αιγεβξηθή ηηκή ηεο ηαρύηεηαο γίλεηαη κέγηζηε. Δπνκέλσο ε αιγεβξηθή ηηκή ηεο επηηάρπλζεο ζα γίλεη κέγηζηε γηα πξώηε θνξά, κεηά από ρξόλν: α) 1/4f β) 1/f γ) 3/4f γ) 1/f ) Τε ζηηγκή πνπ ην θνξηίν ηνπ ππθλσηή ζε έλα θύθισκα ακείσησλ ειεθηξηθώλ ηαιαληώζεσλ είλαη κεδέλ: α) Ζ ελέξγεηα ηνπ καγλεηηθνύ πεδίνπ είλαη κεδέλ β) Ζ ηάζε ζην πελίν είλαη κέγηζηε γ) Ζ έληαζε ηνπ ξεύκαηνο είλαη κεδέλ δ) Ο ξπζκόο κεηαβνιήο ηεο έληαζεο ηνπ ξεύκαηνο είλαη κεδέλ 3) Σώκα εθηειεί θζίλνπζα αξκνληθή ηαιάλησζε κε δύλακε απόζβεζεο F b =-bπ θαη αξρηθή ελέξγεηα 3J. Αλ ζε 0s ε ελέξγεηα ηεο ηαιάλησζεο κεηώλεηαη θαηά 4J ηόηε ζηα επόκελα 0sec ε ελέξγεηα ηεο ηαιάλησζεο κεηώλεηαη θαηά: α) 3J β) 6J γ) 7J δ) 8J 4) Γύν ζεκεία Κ θαη Λ ελόο εγθάξζηνπ γξακκηθνύ αξκνληθνύ θύκαηνο απέρνπλ κεηαμύ ηνπο 14m θαη παξνπζηάδνπλ δηαθνξά θάζεο 7π/ rad. Aλ ε ζπρλόηεηα ηνπ θύκαηνο είλαη f=5hz, ηόηε ε ηαρύηεηα δηάδνζεο ηνπ θύκαηνο είλαη: α) 6 m/s β) 0m/s γ) 3m/s δ) 40m/s 5) Πνηεο από ηηο αθόινπζεο πξνηάζεηο είλαη ζσζηέο (Σ) θαη πνηεο ιάζνο (Λ); α) Καηά ηε κεηάβαζε ελόο ειεθηξνκαγλεηηθνύ θύκαηνο από ηνλ αέξα ζε έλα δηαθαλέο πιηθό ην πειίθν Β/Δ κηθξαίλεη. β) Τν ειεθηξηθό θαη ην καγλεηηθό πεδίν ελόο Ζ/Μ θύκαηνο είλαη ζε θάζε, ζε νπνηνδήπνηε ζεκείν ηνπ ρώξνπ. γ) Γηάππξα ζώκαηα κπνξνύλ λα εθπέκςνπλ ππέξπζξε αθηηλνβνιία δ) Ο δείθηεο δηάζιαζεο ελόο πιηθνύ δελ κπνξεί λα είλαη 3/ ε) Κάζε αγσγόο πνπ δηαξξέεηαη από ξεύκα είλαη πεγή ειεθηξνκαγλεηηθώλ θπκάησλ. Φπονηιζηήπια ΣΥΣΤΗΜΑ ελίδα 1

2 ΘΔΜΑ B B1. Γ 5λ/ Π Π 1 3λ Β Σηελ επηθάλεηα ελόο πγξνύ ππάξρνπλ δύν ζύγρξνλεο πεγέο Π 1 θαη Π, πνπ απέρνπλ κεηαμύ ηνπο απόζηαζε Π 1 Π =4ι. Οη δύν πεγέο δεκηνπξγνύλ όκνηα αξκνληθά θύκαηα κε πιάηνο Α, κήθνο θύκαηνο ι θαη γσληαθή ζπρλόηεηα σ θαη μεθηλνύλ λα ηαιαληώλνληαη ηε ζηηγκή t=0. Έλα πιηθό ζεκείν Γ βξίζθεηαη ζην επζύγξακκν ηκήκα πνπ ελώλεη ηηο δύν πεγέο θαη απέρεη από ηελ πεγή Π απόζηαζε Π Γ=5ι/. Έλα ζεκείν Β ίζεο κάδαο κε ην Γ απέρεη από ηελ πεγή Π απόζηαζε Π Β=3ι, όπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα. Αλ ηε ρξνληθή ζηηγκή t=3,5t ε ηαρύηεηα ηαιάλησζεο ηνπ ζεκείνπ Β είλαη π Β θαη ηελ ίδηα ζηηγκή ε ηαρύηεηα ηνπ Γ είλαη π Γ, ηόηε ν ιόγνο π Β /π Γ ησλ δύν ηαρπηήησλ είλαη: α) 1 β) -1 γ) - Β. Σθαηξηθόο θινηόο αθηίλαο R θαη κάδαο Μ θπιίεηαη ρσξίο λα νιηζζαίλεη ζε νξηδόληην δάπεδν έρνληαο ζηαζεξή θηλεηηθή ελέξγεηα. Σην θέληξν κάδαο ηνπ θινηνύ έρνπκε ηνπνζεηήζεη κηθξή ερεηηθή πεγή ε νπνία εθπέκπεη ερεηηθά θύκαηα ζπρλόηεηαο f S θαη κήθνπο θύκαηνο ι S. Σε ζεκείν Ε ηεο επζείαο θίλεζεο ηνπ θέληξνπ κάδαο ππάξρεη αθίλεηνο παξαηεξεηήο ν νπνίνο αληηιακβάλεηαη ζπρλόηεηα f A =1,f S. Ζ ξνπή αδξάλεηαο ηνπ ζθαηξηθνύ θινηνύ σο πξνο άμνλα πνπ δηέξρεηαη από ην θέληξν κάδαο ηνπ είλαη I=(/3)MR θαη ε ηαρύηεηα ηνπ ήρνπ ζηνλ αέξα έρεη κέηξν π ερ. 1. Τν κήθνο θύκαηνο ησλ θπκάησλ πνπ αληηιακβάλεηαη ν παξαηεξεηήο είλαη: Φπονηιζηήπια ΣΥΣΤΗΜΑ ελίδα

3 α)ι A =(11/6)ι S β)ι A =(5/6)ι S γ)ι A =(7/6)ι S. Ζ θηλεηηθή ελέξγεηα ηνπ ζθαηξηθνύ θινηνύ ππνινγίδεηαη από ηε ζρέζε: α) Κ=(5/16)Μπ ερ β) Κ=(9/56)Μπ ερ γ) Κ=(1/7)Μπ ερ B3. Καηά κήθνο κηαο νξηδόληηαο ρνξδήο ΟΒ πνπ ζπκπίπηεη κε ηνλ άμνλα Οx, έρεη δεκηνπξγεζεί ζηάζηκν θύκα κε εμίζσζε y=aζπλ(πx/ι)εκσt. To ζεκείν Ο είλαη θνηιία θαη ην Β είλαη δεζκόο. Ζ ζσνολική ελέξγεηα ηαιάλησζεο όλων ησλ θνηιηώλ πνπ πεξηιακβάλνληαη ζηε ρνξδή είλαη : όπνπ m ε κάδα θάζε πιηθνύ ζεκείνπ ηεο ρνξδήο. Ζ κέγηζηε θηλεηηθή ελέξγεηα ηνπ ζεκείνπ Μ πνπ βξίζθεηαη ζην κέζν ηεο ρνξδήο ζα δίλεηαη από ηε ζρέζε: α. β. γ. Φπονηιζηήπια ΣΥΣΤΗΜΑ ελίδα 3

4 ΘΔΜΑ Γ Οκνγελήο ιεπηή ξάβδνο ΑΕ έρεη κήθνο l=1,5m, κάδα m=8kg θαη ζρεκαηίδεη γσλία ζ=37 κε ηελ θαηαθόξπθε δηεύζπλζε. Σην άθξν ηεο Α ππάξρεη αθιόλεηε άξζξσζε γύξσ από ηελ νπνία κπνξεί λα πεξηζηξέθεηαη, ρσξίο ηξηβέο. Αβαξέο νξηδόληην λήκα ΚΕ ζπλδέεη ην άθξν Ε ηεο ξάβδνπ κε ην θέληξν Κ νκνγελνύο ιεπηνύ θπθιηθνύ ηξνρνύ. Ο ηξνρόο έρεη κάδα M=15kg θαη εθάπηεηαη ζε νξηδόληην δάπεδν. Σην αλώηαην ζεκείν ηνπ αζθείηαη νξηδόληηα δύλακε F, όπσο θαίλεηαη ζην ζρήκα. Τα ζηέξεα ζώκαηα ηεο δηάηαμεο βξίζθνληαη ζην ίδην θαηαθόξπθν επίπεδν, ζην νπνίν γίλνληαη θαη όιεο νη θηλήζεηο. α. Τν λήκα είλαη ηελησκέλν θαη ε δηάηαμε βξίζθεηαη ζε ηζνξξνπία. Να ππνινγίζεηε ην κέηξν ηεο δύλακεο F. β. Τε ρξνληθή ζηηγκή t 0 =0 θόβνπκε ην λήκα, νπόηε ν ηξνρόο θπιίεηαη ρσξίο λα νιηζζαίλεη ππό ηελ επίδξαζε ηεο δύλακεο F, ελώ ε ξάβδνο πεξηζηξέθεηαη ππό ηελ επίδξαζε ηεο βαξύηεηαο. Να ππνινγίζεηε: β1. ην κέηξν ηεο γξακκηθήο ηαρύηεηαο ηνπ ζεκείνπ Ε, θαζώο θαη ην κέηξν ηεο ζηξνθνξκήο ηεο ξάβδνπ, ηε ρξνληθή ζηηγκή πνπ απηή πεξλάεη από ηελ θαηαθόξπθε ζέζε. β. ην κέηξν ηεο ηαρύηεηαο ηνπ αλώηαηνπ ζεκείνπ ηνπ ηξνρνύ, ηε ρξνληθή ζηηγκή t 1 =10s. β3. Τελ θηλεηηθή ελέξγεηα ιόγσ περιζηροθής θαη ην ξπζκό κε ηνλ νπνίν ε δύλακε F πξνζθέξεη ελέξγεηα ζηνλ ηξνρό, ηε ρξνληθή ζηηγκή t 1 =10s. Γίλεηαη ε ξνπή αδξαλείαο ηεο ξάβδνπ, σο πξνο ην ζεκείν ηεο Α, I A =(1/3) ml. Ζ κάδα ηνπ ηξνρνύ ζεσξείηαη όηη είλαη ζπγθεληξσκέλε ζηελ πεξηθέξεηά ηνπ. Γηα ηελ επηηάρπλζε βαξύηεηαο θαη ηε γσλία ζ=37 δίλνληαη αληίζηνηρα: g=10m/s, εκ37 =0,6, ζπλ37 =0,8. ΜΟΝΑΔΕΣ ΘΔΜΑ Γ 30 o Φπονηιζηήπια ΣΥΣΤΗΜΑ ελίδα 4

5 Έλα ζώκα Σ κάδαο m 1 =3Κg ηζνξξνπεί πάλσ ζε ιείν θεθιηκέλν επίπεδν γσλίαο θιίζεο θ=30 0 αλαξηεκέλν ζε ηδαληθό ειαηήξην ζηαζεξάο k=100n/m. To ζώκα Σ έρεη πξνζαξκνζκέλν πάλσ ηνπ δηαπαζώλ ακειεηέαο κάδαο πνπ αξρηθά ζηγεί. Έλα βιήκα κάδαο m =1Kg θηλνύκελν νξηδόληηα κε ηαρύηεηα κέηξνπ π=m/s ζθελώλεηαη ζην ζώκα Σ θαη ην ζπζζσκάησκα πνπ ζρεκαηίδεηαη εθηειεί απιή αξκνληθή ηαιάλησζε ζην θεθιηκέλν επίπεδν. α) Να γξάςεηε ηελ εμίζσζε ηεο απνκάθξπλζεο ηνπ ζπζζσκαηώκαηνο ζε ζπλάξηεζε κε ην ρξόλν ζεσξώληαο σο t=0 ηε ζηηγκή ηεο θξνύζεο θαη ζεηηθή ηε θνξά ηεο ηαρύηεηαο ηνπ ζπζζσκαηώκαηνο ακέζσο κεηά ηελ θξνύζε. β) Να ππνινγίζεηε ηελ απώιεηα ελέξγεηαο ππό κνξθή ζεξκόηεηαο ιόγσ ηεο θξνύζεο γ) Να ππνινγίζεηε i) ην ξπζκό κεηαβνιήο ηεο νξκήο ηνπ ζπζζσκαηώκαηνο ζηηο αθξαίεο ζέζεηο ηεο ηαιάλησζεο θαη ii) ην ξπζκό κεηαβνιήο ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ζηε ζέζε ηζνξξνπίαο θαη ζηηο αθξαίεο ζέζεηο ηεο ηαιάλησζεο. δ) Να ππνινγίζεηε ηε κέγηζηε δπλακηθή ελέξγεηα ηνπ ειαηεξίνπ θαζώο θαη ηελ απόιπηε ηηκή ηνπ ξπζκνύ κεηαβνιήο ηεο δπλακηθήο ελέξγεηαο ηνπ ειαηεξίνπ, όηαλ ην ζπζζσκάησκα πεξλά από ηε ζέζε ηζνξξνπίαο ηεο ηαιάλησζεο θηλνύκελν πξνο ηελ αξλεηηθή θαηεύζπλζε. ε) Από ην ηξάληαγκα θαηά ηελ θξνύζε ην δηαπαζώλ αξρίδεη λα παξάγεη ήρν ζπρλόηεηαο f S =680Hz. Ο ήρνο δηαδίδεηαη πξνο δύν αληίζεηεο θαηεπζύλζεηο. Σηνλ ακίνεηο παξαηεξεηή πνπ βξίζθεηαη ζηελ πξνέθηαζε ηεο δηαθεθνκκέλεο γξακκήο ηνπ ζρήκαηνο θζάλεη ήρνο αξρηθά απεπζείαο από ην δηαπαζώλ θαη θαηόπηλ ύζηεξα από αλάθιαζε ζηνλ ηνίρν ζηελ θνξπθή ηνπ θεθιηκέλνπ επηπέδνπ. Ζ ζπκβνιή ησλ δύν ήρσλ ζην απηί ηνπ παξαηεξεηή δεκηνπξγεί δηαθξόηεκα. Υπνινγίζηε ηε ζπρλόηεηα ηνπ δηαθξνηήκαηνο θαζώο θαη ηε ζπρλόηεηα ηνπ ήρνπ πνπ αθνύεη ν παξαηεξεηήο ηε ζηηγκή πνπ ην ζπζζσκάησκα δηέξρεηαη από ηε ζέζε ηζνξξνπίαο θηλνύκελν θαηά ηε ζεηηθή θνξά. (Με ιάβεηε ππόςε ην ρξόλν δηάδνζεο ηνπ ήρνπ.) Γίλνληαη: g=10m/s, π ερ. =340m/s ΚΑΛΗ ΔΠΙΤΥΦΙΑ ΤA ΘΔΜΑΤΑ ΤΟΥ ΓΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΔΠΙΜΔΛΗΘΗΚΑΝ ΟΙ ΚΑΘΗΓΗΤΔΣ: Βαηίηζες Σπύρος Γεωργάκαινας Μπάμπες Καηζιγιάννες Γεμήηρες Νηδίμπας Νίκος Φπονηιζηήπια ΣΥΣΤΗΜΑ ελίδα 5