Διαγώνισμα Φυσική ς Α Λυκει ου Έργο και Ενε ργεια

Transcript

1 Διαγώνισμα Φυσική ς Α Λυκει ου Έργο και Ενε ργεια Επιμέλεια: Σ. Ασημέλλης Θέμα Α Να γράψετε ςτο φφλλο απαντιςεϊν ςασ τον αρικμό κακεμιάσ από τισ παρακάτω ερωτιςεισ 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιςτοιχεί ςτθ ςωςτι απάντθςθ. 1. Σϊμα εκτελεί ελεφκερθ πτϊςθ. Η επιτάχυνςθ τθσ βαρφτθτασ είναι, ενϊ θ ταχφτθτα του ςϊματοσ και το φψοσ ςτο οποίο βρίςκεται κάκε ςτιγμι ςυμβολίηεται με και αντίςτοιχα. Από τισ παρακάτω ποςότθτεσ, ςτακερι ςε όλθ τθ διάρκεια τθσ κίνθςθσ του ςϊματοσ, παραμζνει θ: α. β. γ. δ. 2. Σϊμα μάηασ κινείται ευκφγραμμα πάνω ςε λείο οριηόντιο επίπεδο. Τθ χρονικι ςτιγμι, αρχίηει να αςκείται ςτο ςϊμα, ςτακερι οριηόντια δφναμθ. Η εξίςωςθ κζςθσ του ςϊματοσ, ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο, είναι:. Το ζργο τθσ δφναμθσ, για τα πρϊτα τζςςερα δευτερόλεπτα τθσ κίνθςθσ του ςϊματοσ, ιςοφται με: α. 36J β. 288J γ. 512J δ. 1052J 3. Ένα ςϊμα αφινεται από φψοσ να εκτελζςει ελεφκερθ πτϊςθ. Συμβολίηουμε με το μζτρο τθσ επιτάχυνςθσ τθσ βαρφτθτασ. Τθ ςτιγμι που το ςϊμα βρίςκεται ςε φψοσ, το μζτρο τθσ ταχφτθτάσ του κα ιςοφται με: α. β. γ. δ. 4. Σϊμα εκτοξεφεται κατακόρυφα προσ τα πάνω με αρχικι ταχφτθτα, τθ χρονικι ςτιγμι. Τθ χρονικι ςτιγμι εκτοξεφουμε κατακόρυφα προσ τα πάνω ζνα δεφτερο ςϊμα, με τθν ίδια αρχικι ταχφτθτα. Το δεφτερο ςϊμα, ςυναντά το πρϊτο, ςτο μιςό του μζγιςτου φψουσ που κα φτάςει το πρϊτο ςϊμα. Για να ςυμβεί αυτό, θ χρονικι ςτιγμι είναι: δ. 1

2 Στθν παρακάτω ερϊτθςθ 5 να γράψετε ςτο φφλλο απαντιςεϊν ςασ το γράμμα κάκε πρόταςθσ και δίπλα ςε κάκε γράμμα τθ λζξθ Σωστό για τθ ςωςτι πρόταςθ και τθ λζξθ Λάθος για τθ λανκαςμζνθ. 5. α. Η μονάδα μζτρθςθσ τθσ ενζργειασ ςτο S.I., εκφραςμζνθ ςε κεμελιϊδεισ μονάδεσ μζτρθςθσ, είναι θ. β. Στο ίδιο ςϊμα, αςκοφνται δφο δυνάμεισ, με μζτρα και αντίςτοιχα. Η ςυνιςταμζνθ των δυνάμεων αυτϊν, κα ζχει μζτρο, που θ τιμι του κα βρίςκεται ςτο εφροσ τιμϊν [ ]. γ. Το ζργο τθσ τριβισ κατά μικοσ μιασ κλειςτισ διαδρομισ μπορεί να είναι ίςο με μθδζν. δ. Σε ζνα ςϊμα, αςκείται δφναμθ, τθσ οποίασ το μζτρο δίνεται από τθ ςχζςθ, όπου ςε και θ κζςθ του ςϊματοσ ςε. Δεδομζνου ότι το ςϊμα ξεκινά από τθ κζςθ και φτάνει με ςτακερι κατεφκυνςθ ςτθ κζςθ, το ζργο τθσ δφναμθσ, κα ιςοφται με 216J. ε. Σϊμα μάηασ θρεμεί ςε λείο οριηόντιο επίπεδο. Τθ χρονικι ςτιγμι, ξεκινά να αςκείται ςτο ςϊμα, οριηόντια δφναμθ, από μθχανιςμό ςτακερισ ιςχφοσ. Τθ χρονικι ςτιγμι, θ ταχφτθτα του ςϊματοσ κα ζχει μζτρο. 2

3 Θέμα Β 1. Δφο ςϊματα αφινονται ταυτόχρονα να πζςουν ςτο ζδαφοσ. Τθ ςτιγμι που το πρϊτο φτάνει ςτο ζδαφοσ, ζχει μζτρο ταχφτθτασ. Όταν φτάνει το δεφτερο ςτο ζδαφοσ, ζχει μζτρο ταχφτθτασ. Ο λόγοσ των υψϊν, από τα οποία αφιςαμε τα δφο ςϊματα να πζςουν αντίςτοιχα, είναι ίςοσ με: Να αιτιολογιςετε τθν επιλογι ςασ. 2. Σϊμα κινείται με ταχφτθτα u. Μετά τθν επίδραςθ ςυνιςταμζνθσ δφναμθσ ΣF ςτο ςϊμα, θ ταχφτθτά του ζχει μζτρο 2u. Το ζργο τθσ ΣF είναι ίςο με: 3. Το ςφςτθμα των δφο ςωμάτων ίςθσ μάηασ του ςχιματοσ, αρχικά θρεμεί ςε λείο οριηόντιο επίπεδο, με το νιμα που ςυνδζει τα ςϊματα να είναι τεντωμζνο και μθ εκτατό. Τθ ςτιγμι t=0s αρχίηει να αςκείται ςτθν m 2, ςτακερι οριηόντια δφναμθ F, προσ τα δεξιά. Η τάςθ του νιματοσ που ςυνδζει τισ δφο μάηεσ, κα ζχει μζτρο: Να αιτιολογιςετε τθν απάντθςι ςασ. m 1 m 2 3

4 Θέμα Γ Το ςϊμα του ςχιματοσ, μάηασ m=2kg ιςορροπεί. Το πλάγιο επίπεδο, ζχει γωνία κλίςθσ φ, με θμφ=0,6 και ςυνφ=0,8. Το ςϊμα βρίςκεται ςε φψοσ h=15m από το οριηόντιο επίπεδο. α. Να προςδιορίςετε το μζτρο τθσ τάςθσ του νιματοσ που ςυγκρατεί το ςϊμα. Τθ χρονικι ςτιγμι t=0s το νιμα κόβεται. Το ςϊμα φτάνει ςτθ βάςθ του πλάγιου επιπζδου, με ταχφτθτα μζτρου. β. Να βρείτε τθν τιμι του ςυντελεςτι τριβισ ολίςκθςθσ, μεταξφ ςϊματοσ και δαπζδου. γ. Να υπολογίςετε το ποςοςτό τθσ αρχικισ μθχανικισ ενζργειασ του ςϊματοσ, που ελευκερϊκθκε ωσ κερμότθτα ςτο περιβάλλον. Το ςϊμα, χωρίσ μεταβολι ςτο μζτρο τθσ ταχφτθτάσ του, ςυνεχίηει τθν κίνθςι του ςτο οριηόντιο επίπεδο, με το οποίο εμφανίηει τον ίδιο ςυντελεςτι τριβισ ολίςκθςθσ. δ. Να προςδιορίςετε τθ χρονικι ςτιγμι ςτθν οποία κα ςταματιςει το ςϊμα. Δίνεται. h 4

5 Δύναμη F(N) Θέμα Δ Σϊμα μάηασ m=2kg θρεμεί ςε λείο οριηόντιο επίπεδο. Τθ χρονικι ςτιγμι t=0s, αρχίηει να αςκείται ςτο ςϊμα, δφναμθ F, οριηόντια, τθσ οποίασ το μζτρο ςε ςυνάρτθςθ με το χρόνο, παριςτάνεται ςτο παρακάτω διάγραμμα Χρόνος t(s) α. Να προςδιορίςετε τθ μζγιςτθ ταχφτθτα του ςϊματοσ β. Να βρείτε το διάςτθμα που διζνυςε το ςϊμα, ςτθ διάρκεια των πρϊτων 6s τθσ κίνθςισ του γ. Να υπολογίςετε το ζργο τθσ δφναμθσ F δ. Να χαράξετε τθ γραφικι παράςταςθ ταχφτθτασ-χρόνου για τα πρϊτα 6s τθσ κίνθςθσ του ςϊματοσ. 5