ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 19 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 2017 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 4

Transcript

1 ΑΡΧΗ 1 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΥΜΑΤΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 19 ΝΟΕΜΒΡΙΟΥ 017 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 4 ΘΕΜΑ A Ν γράψετε στο τετράδιό σς τον ριθμό κθεμιάς πό τις πρκάτω ερωτήσεις A1-A4 κι δίπλ το γράμμ που ντιστοιχεί στη σωστή πάντηση. A1. Σε μί πλή ρμονική τλάντωση το έργο της δύνμης επνφοράς F = Dx πό τη θέση A A x 1 = μέχρι τη θέση x = είνι ίσο με: 1 1. W F = + DA β. WF = DA γ. W F = DA δ. W F = 0 Α. Μηχνικό κύμ διδίδετι σε ελστικό μέσο (1) κι περνάει σε έν διφορετικό μέσο (). Τότε λλάζει. η τχύτητ διάδοσης, το μήκος κύμτος κι η συχνότητ. β. μόνο η τχύτητ διάδοσης κι το μήκος κύμτος. γ. μόνο το μήκος κύμτος κι η συχνότητ. δ. μόνο η τχύτητ διάδοσης κι η συχνότητ. A3. Σε μί φθίνουσ τλάντωση όπου δρ δύνμη ντίστσης της μορφής F ντ = bυ, τις χρονικές στιγμές t 1 = T, t = 3T, t 3 = 5T το πλάτος της τλάντωσης είνι Α 1, Α 3, Α 5, ντίστοιχ. Γι τ πλάτη υτά ισχύει:. A3 = A1 A5 β. A 3 = A1 + A5 γ. A3 = A1 A5 A1 + A5 δ. A3 = Α4. Ακίνητη ηχητική πηγή S βρίσκετι στον έρ στην ρχή του άξον Οx κι εκπέμπει ήχο συχνότητς f s. Δύο πρτηρητές Α 1 κι Α κινούντι στον άξον Οx, ο Α 1 προς την πηγή κι ο Α πομκρύνετι πό υτήν. Οι τχύτητες κι των δύο είνι μικρότερες πό την τχύτητ διάδοσης του ήχου στον έρ. Γι τ ντίστοιχ μήκη κύμτος λ 1 κι λ, όπως κι γι τις - ντίστοιχες συχνότητες που ντιλμβάνοντι οι πρτηρητές, ισχύει:. f 1 > f κι λ 1 < λ β. f 1 = f κι λ 1 = λ γ. f 1 > f κι λ 1 = λ ΤΕΛΟΣ 1 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

2 ΑΡΧΗ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ δ. f 1 < f κι λ 1 > λ Α5. Ν γράψετε στο τετράδιό σς το γράμμ κάθε πρότσης κι δίπλ σε κάθε γράμμ τη λέξη Σωστό, γι τη σωστή πρότση, κι τη λέξη Λάθος, γι τη λνθσμένη.. Στη διάρκει μίς περιόδου σε μί πλή ρμονική τλάντωση χωρίς ρχική φάση, το διάνυσμ της τχύτητς λλάζει φορά δύο φορές. β. Στο στάσιμο κύμ τ πλάτη τλάντωσης δύο σημείων που πέχουν την ίδι πόστση πό τον ίδιο δεσμό είνι ίσ. γ. Το πλήθος των κροσσών ενίσχυσης πό δύο σύμφωνες πηγές είνι περιττό. δ. Ο ήχος που κούμε πό δύο ηχητικές πηγές ίδις έντσης που είνι κοντά η μί με την άλλη κι των οποίων οι συχνότητες είνι περίπου ίσες, έχει συχνότητ ίση με το άθροισμ των συχνοτήτων των δύο πηγών. ε. Το φινόμενο Doppler εφρμόζετι κι στ κύμτ φωτός κι χρησιμεύει στην στροφυσική γι τη μέτρηση της τχύτητς ουρνίων σωμάτων. ΘΕΜΑ B Β1. Σώμ Σ μάζς m είνι δεμένο στο ελεύθερο άκρο ελτηρίου στθερής k. Το σύστημ βρίσκετι σε λείο οριζόντιο επίπεδο κι το άλλο άκρο του ελτηρίου είνι στερεωμένο σε κλόνητο σημείο ενώ το σώμ Σ είνι κίνητο. Τη χρονική στιγμή t = 0 εκτοξεύουμε το σώμ Σ με ρχική τχύτητ υ ο κτά μήκος του άξον του ελτηρίου. Το σύστημ εκτελεί πλή ρμονική τλάντωση με D = k. Το σώμ Σ θ έχει τχύτητ μέτρου υ ο / γι πρώτη φορά τη χρονική στιγμή:. π m t = β. 6 k π m t = γ. 3 k π t = m k ) Ν επιλέξετε την σωστή πάντηση. β) Ν ιτιολογήσετε την πάντησή σς. Μονάδες B. Μηχνικό κύμ πλάτους Α διδίδετι σε γρμμικό μέσο κτά μήκος του άξον x Ox. Κάθε A 3 υλικό σημείο του μέσου που τλντώνετι, ότν βρίσκετι σε πομάκρυνση y = πό τη θέση ισορροπίς του, έχει τχύτητ μέτρου ίσου με την τχύτητ διάδοσης του κύμτος. Το μήκος κύμτος είνι:. λ = πα β. ) Ν επιλέξετε την σωστή πάντηση. β) Ν ιτιολογήσετε την πάντησή σς. πα λ = γ. πα λ = 4 Μονάδες Μονάδες 7 B3. Στην επιφάνει ελστικού μέσου δύο σύγχρονες πηγές ίσου πλάτους δημιουργούν ρμονικά κύμτ. Τ κύμτ που πράγουν συμβάλουν σε σημεί Β της επιφάνεις με διφορά φάσης ΤΕΛΟΣ ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

3 ΑΡΧΗ 3 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δφ = π rad, ενώ σε έν άλλο σημείο Γ συμβάλλουν με διφορά χρόνου Δt =,5Τ. Ο λόγος των μεγίστων επιτχύνσεων της τλάντωσης των υλικών σημείων που βρίσκοντι στ σημεί Β κι Γ είνι:. max(b) = β. Ν επιλέξετε την σωστή πάντηση. Ν ιτιολογήσετε την πάντησή σς. max(b) 3 max(b) = γ. = Μονάδες ΘΕΜΑ Γ Δύο εγκάρσι ρμονικά κύμτ ίδιου πλάτους κι ίδις συχνότητς διδίδοντι ντίθετ σε ελστική χορδή η οποί βρίσκετι κτά μήκος του οριζόντιου άξον x Ox. Κάθε κύμ διτρέχει πάνω στη χορδή πόστση ίση με 10 μήκη κύμτος σε χρόνο 1 s. Κάθε κύμ εξνγκάζει το υλικό σημείο που βρίσκετι στην ρχή Ο του άξον ν εκτελεί τλάντωση με εξίσωση της μορφής y = Aημωt. Τ κύμτ συμβάλλουν κι δημιουργούν στάσιμο κύμ. Η πόστση των κρίων θέσεων της τλάντωσης του σημείου Ο(x = 0) μετά την ένρξη της συμβολής είνι 0,4 m. Η οριζόντι πόστση δύο διδοχικών συμφσικών κοιλιών του στάσιμου κύμτος είνι 4 m. Γ1. Ν υπολογίσετε τις τιμές της συχνότητς τλάντωσης f των σημείων του μέσου, του μήκους κύμτος λ κι του μέτρου της τχύτητς διάδοσης των κυμάτων. Γ. Ν γράψετε τις εξισώσεις των δύο ντιθέτως κινούμενων κυμάτων, κθώς κι την εξίσωση του στάσιμου κύμτος. Γ3. Ν σχεδιάσετε το στιγμιότυπο της χορδής μετξύ των σημείων Ο(x = 0) κι Β(x = 4 m) τη χρονική στιγμή t = 1,05 s. Μονάδες 7 Γ4. Μετβάλλουμε τη συχνότητ των δύο κυμάτων σε μί νέ τιμή f ίδι κι γι τ δύο χωρίς ν λλάξουμε άλλ χρκτηριστικά τους. Τ σημεί Ο(x = 0) κι Β(x = 4 m) εξκολουθούν ν τλντώνοντι με τ προηγούμεν πλάτη τους. Μετξύ τους όμως δημιουργείτι μί κόμη κοιλί. Ν υπολογίσετε τη συχνότητ f. ΘΕΜΑ Δ Κτκόρυφο ελτήριο στθεράς k = 100 N/m έχει το κάτω άκρο του στερεωμένο στο δάπεδο. Στο επάνω άκρο του ελτηρίου έχει προσδεθεί σώμ Σ 1 με μάζ Μ = 4 Kg που ισορροπεί. Δεύτερο σώμ Σ με μάζ m = 1 Kg βρίσκετι πάνω πό το πρώτο σώμ Σ 1 σε άγνωστο ύψος h. π Μετκινούμε το σώμ Σ 1 προς τ κάτω κτά d = m κι το φήνουμε ελεύθερο, ενώ την ίδι 0 στιγμή φήνουμε ελεύθερο κι το δεύτερο σώμ Σ. Δ1. Ν υπολογίσετε την τιμή του ύψους h ώστε τ δύο σώμτ ν συνντηθούν στη θέση ισορροπίς του σώμτος Σ 1 ότν υτό περνάει πό εκεί γι 1 η φορά. Δ. Αν η κρούση των δύο σωμάτων είνι πλστική ν δείξετε ότι το συσσωμάτωμ μέσως μετά την κρούση κινητοποιείτι στιγμιί.

4 ΤΕΛΟΣ 3 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΑΡΧΗ 4 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Δ3. Ν υπολογίσετε το πλάτος της τλάντωσης του συσσωμτώμτος. Δ4. Ν υπολογίσετε το ρυθμό μετβολής της ορμής κι το ρυθμό μετβολής της κινητικής ενέργεις του συσσωμτώμτος ότν περνάει γι πρώτη φορά πό πομάκρυνση ίση με το μισό του πλάτους της τλάντωσής του. Μονάδες 8 Δίνοντι: g = 10 m/s. π 10 κι θετική φορά του άξον y y προς τ πάνω. Το σύστημ ελτήριο μάζ εκτελεί πλή ρμονική τλάντωση με D = k. ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ 3 ΩΡΕΣ ΕΥΧΕΣ ΓΙΑ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΑΒΡΑΜΙΔΗΣ ΘΟΔΩΡΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΣ SCIENCE PRESS

5 ΤΕΛΟΣ 4 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ