Φυσική προσανατολισμού

Transcript

1 Ενδεικτικές Απαντήσεις Γ ΓΕΛ Ιανουάριος 07 ΓΛΥΦΑΔΑ: ΑΛΕΚΟΥ ΠΑΝΑΓΟΥΛΗ 5, ΤΗΛ www ygchono-edg Φυσική προσανατολισμού ΘΕΜΑ Α Α α Α γ Α3 β Α δ Α5 α Σωστό β Σωστό γ Λάθος δ Λάθος ε Σωστό ΘΕΜΑ Β Β Σωστή είναι η απάντηση α Η συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής από την αριστερή πηγή είναι Η συχνότητα του ήχου που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής από την δεξιά πηγή είναι Η συχνότητα των διακροτημάτων είναι ίση με Σωστή είναι η απάντηση β Το μήκος κύματος που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής από την αριστερή πηγή είναι μεγαλύτερο από το μήκος κύματος που εκπέμπει η πηγή γιατί ο παρατηρητής την πλησιάζει με ταχύτητα, άρα ακούει τον ήχο να φθάνει στα αυτιά του με μεγαλύτερη ταχύτητα:

2 Ενδεικτικές Απαντήσεις Γ ΓΕΛ Ιανουάριος 07 ΓΛΥΦΑΔΑ: ΑΛΕΚΟΥ ΠΑΝΑΓΟΥΛΗ 5, ΤΗΛ www ygchono-edg Το μήκος κύματος που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής από την δεξιά πηγή είναι μικρότερο από το μήκος κύματος που εκπέμπει η πηγή γιατί ο παρατηρητής απομακρύνεται από την πηγή με ταχύτητα, άρα ακούει τον ήχο να φθάνει στα αυτιά του με μικρότερη ταχύτητα: Άρα, η διαφορά των δύο μηκών κύματος είναι ίση με Β Σωστή είναι η απάντηση γ Από το διάγραμμα βλέπουμε ότι η πρώτη φορά που το πλάτος της σύνθετης ταλάντωσης είναι μέγιστο είναι η χρονική στιγμή Αυτή την στιγμή το πλάτος είναι μέγιστο και παίρνει για πρώτη φορά την τιμή - Α το διάγραμμα είναι γραφική παράσταση της απόλυτης τιμής του πλάτους Άρα θα έχουμε: 98, 00 Ο αριθμός των περασμάτων του σώματος από τη θέση ισορροπίας του σε χρονικό διάστημα ίσο με δέκα διακροτήματα είναι: T N

3 Ενδεικτικές Απαντήσεις Γ ΓΕΛ Ιανουάριος 07 Β3 Σωστή είναι η απάντηση γ Βρίσκω μία γενική έκφραση για το βεληνεκές x d h g d h g Λύνω την έκφραση αυτή σαν να είναι γνωστό το βεληνεκές x d h x Για να έχει πραγματικές ρίζες το τριώνυμο απαιτώ η διακρίνουσα να είναι μεγαλύτερη ή ίση με το μηδέν d h 6 x 0 x d h x d h Άρα το μέγιστο βεληνεκές είναι ίσο με την υψομετρική διαφορά της ελεύθερης επιφάνειας του υγρού από την επιφάνεια της γης Εάν βάλουμε την τιμή του χ στο τριώνυμο τότε η διακρίνουσα βγαίνει μηδενική, αυτό σημαίνει ότι το τριώνυμο έχει μία διπλή ρίζα η οποία είναι d h d h 8 Άρα, το μέγιστο βεληνεκές είναι ακριβώς στο μέσο της απόστασης ανάμεσα στην ελεύθερη επιφάνεια του υγρού και την επιφάνεια της γης, με την προϋπόθεση το d να είναι μικρότερο από το h max ΘΕΜΑ Γ Γ Εφαρμόζουμε ΑΔΕΤ για να βρούμε την απομάκρυνση της κοιλίας αυτή την τυχαία χρονική στιγμή: E K U U Επειδή η κοιλία σε μία περίοδο διανύει m θα έχουμε 8 m 0, 5m Επειδή την =6 είναι η δεύτερη φορά που η κοιλία διέρχεται από την απομάκρυνση ψ=α θα έχουμε ότι Επομένως η συχνότητα ταλάντωσης των σημείων είναι, 5Hz Και το μήκος κύματος είναι 0,m Το μήκος της χορδής είναι 5 L 0, 5m Η εξίσωση του στάσιμου κύματος είναι 5 5 SI ΓΛΥΦΑΔΑ: ΑΛΕΚΟΥ ΠΑΝΑΓΟΥΛΗ 5, ΤΗΛ www ygchono-edg

4 Ενδεικτικές Απαντήσεις Γ ΓΕΛ Ιανουάριος 07 Γ Η εξίσωση ταλάντωσης του εν λόγω σημείου είναι: SI 5 Γ3 Βρίσκω τις θέσεις των σημείων που έχουν πλάτος ίσο με του οδεύοντος κύματος 5 m 3 5 ' m m 3 5 ' m x m άρα, η ελάχιστη απόσταση μεταξύ των σημείων είναι ίση με 5 Γ Το πηλίκο των μηκών κύματος είναι ίσο με: max min Γ5 Αλλάζει το μήκος κύματος για να δημιουργηθούν πέντε δεσμοί, το μήκος της χορδής όμως μένει ίδιο: 5 9' 9 L ' 5 ' Hz ΘΕΜΑ Δ Δ Από τις συνθήκες ισορροπίας βρίσκουμε πόσο απέχει η παλιά θέση ισορροπίας από το φυσικό μήκος, και η νέα θέση ισορροπίας από την παλαιά θέση ισορροπίας: m g k l l 0,m m m g k l l l 0,m Βρίσκουμε την ταχύτητα του m ακριβώς πριν την κρούση h g g gh m ΓΛΥΦΑΔΑ: ΑΛΕΚΟΥ ΠΑΝΑΓΟΥΛΗ 5, ΤΗΛ www ygchono-edg

5 Ενδεικτικές Απαντήσεις Γ ΓΕΛ Ιανουάριος 07 Η γωνιακή ταχύτητα του σώματος πριν την κρούση είναι m 50 Βρίσκουμε το πλάτος ταλάντωσης ακριβώς πριν την κρούση: o 0, 3m Εφαρμόζω ΑΔΕΤ αμέσως πριν την κρούση για να βρούμε την ταχύτητα του m l m Δ Κάνουμε την ΑΔΟ για να βρούμε την ταχύτητα του συσσωματώματος m m m m V V 0 Άρα η θέση φυσικού μήκους γίνεται μετά την κρούση η νέα ακραία θέση της ταλάντωσης Η θερμότητα που εκλύεται κατά την διάρκεια της κρούσης είναι: Q m m 8J Δ3 Η νέα γωνιακή συχνότητα της ταλάντωσης είναι: 5 m m Το νέο πλάτος της ταλάντωσης είναι: Η αρχική φάση της ταλάντωσης είναι: ' l l 0,m 0,m 0, m ' 0, ' ad Άρα η εξίσωση απομάκρυνσης-χρόνου είναι 0,5 SI Βρίσκουμε τη χρονική εξίσωση της δύναμης του ελατηρίου από τον νόμο του Νεύτωνα k F mg F mg k F 0 05 SI Δ Για να μην αλλάζει η συχνότητα που λαμβάνει ο δέκτης που κινείται παράλληλα στην πηγή, αυτό σημαίνει ότι το σώμα θα πρέπει να ταλαντώνεται κάθε στιγμή έχοντας την ίδια περίοδο ταλάντωσης, το ίδιο πλάτος ταλάντωσης και επιπλέον κάθε στιγμή θα πρέπει να έχει και την ίδια ταχύτητα ταλάντωσης με αυτή της πηγής Άρα η εξίσωση απομάκρυνσης-χρόνου για το σώμα αυτό θα είναι πανομοιότυπη με της πηγής που την έχουμε γράψει παραπάνω Επομένως είναι 0,5 SI ΓΛΥΦΑΔΑ: ΑΛΕΚΟΥ ΠΑΝΑΓΟΥΛΗ 5, ΤΗΛ www ygchono-edg