ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Transcript

1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Ον/μο:.. Ύλη: Στερεό Γ Λσκείοσ Θετ.-Τετν Κατ. -- Θέμα ο :.Δίζθνο αθηίλαο R=0,m θπιά ρωξίο νιίζζεζε από ηελ θνξπθή θεθιηκέλνπ επηπέδνπ.αλ ην κέηξν ηεο γωληαθήο ηαρύηεηαο ηνπ δίζθνπ απμάλεηαη θαηά 0rad/s θάζε s ηόηε ην κέηξν ηεο ηαρύηεηαο ηνπ θέληξνπ κάδαο ηνπ ηξνρνύ : α) κεηώλεηαη θαηά 0m/s ζην s β) κεηώλεηαη θαηά 00m/s ζην s γ) απμάλεηαη θαηά 0m/s ζην s δ) απμάλεηαη θαηά 4m/s ζην s (Μονάδες ).Έλαο αξρηθά αθίλεηνο ηξνρόο αθηίλαο R αξρίδεη λα θπιά ρωξίο νιίζζεζε ζε νξηδόληην δάπεδν κε α γωλ ζηαζεξή.αλ ηελ t ν ηξνρόο ζηξέθεηαη κε ω ηόηε ηε ζηηγκή t =t ην αλώηαην ζεκείν ηνπ ηξνρνύ έρεη ηαρύηεηα κέηξνπ : α)ω R β) ω R γ) 4ω R δ) 8ω R (Μονάδες ) 3.Αζιεηήο θαηαδύζεωλ εγθαηαιείπεη ηελ εμέδξα κε γωληαθή ηαρύηεηα ω 0. Σηε ζπλέρεηα καδεύεη ρέξηα θαη πόδηα ζην ζηήζνο νπόηε απνθηά 8 γωληαθή ηαρύηεηα 0.Η ξνπή αδξάλεηαο ηνπ αζιεηή ωο πξνο ηνλ άμνλα πεξηζηξνθήο ηνπ είλαη : 0 α) β) I 0 γ) δ) 8Θ 0 (Μονάδες ) 4. Τξνρόο κάδαο Μ θαη αθηίλαο R θπιά ζε νξηδόληην επίπεδν ρωξίο νιίζζεζε θαη ε ηαρύηεηα ηνπ θέληξνπ κάδαο ηνπ ηζνύηαη κε.οη αθηίλεο ηνπ έρνπλ ακειεηέα κάδα.η θηλεηηθή ελέξγεηα ηνπ ηξνρνύ ππνινγίδεηαη από ηνλ ηύπν : α) u β) u γ) u 4 δ) u (Μονάδες ) Τρίκαλα ηηλ.-fax( )

2 . Χαξαθηήξηζε κε Σ ή Λ ηηο πξνηάζεηο : α) Σε δίζθν πνπ θπιά ρωξίο νιίζζεζε ζε νξηδόληην δάπεδν, ην κέηξν ηεο ηαρύηεηαο, ιόγω κεηαθνξηθήο θίλεζεο, ελόο ηπραίνπ ζεκείνπ πνπ δελ αλήθεη ζηελ πεξηθέξεηά ηνπ είλαη ίζν κε ωr β) Αλ απμεζεί ε ξνπή αδξάλεηαο ελόο ζπζηήκαηνο, ζην νπνίν δελ ελεξγνύλ εμωηεξηθέο ξνπέο, ηόηε ε θηλεηηθή ηνπ ελέξγεηα ζα κεηωζεί. γ) Όζν πην καθξηά από ηνλ άμνλα πεξηζηξνθήο θαηαλέκεηαη ε κάδα ελόο ζώκαηνο ηόζν κηθξόηεξε ξνπή αδξάλεηαο έρεη απηό ην ζώκα. δ) Δηαζέηνπκε έλα δίζθν θαη έλα ηξνρό ίδηαο κάδαο θαη ίδηαο αθηίλαο πνπ κπνξνύλ λα πεξηζηξέθνληαη γύξω από άμνλα πνπ δηέξρεηαη από ην θέληξν κάδαο ηνπο.αζθνύκε εθαπηνκεληθά ζ απηνύο δύλακε ίδηνπ κέηξνπ νπόηε κεγαιύηεξε επηηάρπλζε απνθηά ν ηξνρόο. ε) Όηαλ ζε έλα ζηεξεό πνπ κπνξεί λα πεξηζηξέθεηαη γύξω από ζηαζεξό άμνλα ελεξγεί ζηαζεξή ξνπή ηόηε απμάλεηαη κε ζηαζεξό ξπζκό ε ζηξνθνξκή ηνπ ζηεξενύ. (Μονάδες ) Θέμα ο :. Τξνραιία : κάδα Μ, αθηίλα R Σώκα : κάδα m= 4 Icm(ηξνρ)= R Τελ t=0 αθήλω ην ζώκα ειεύζεξν. Να βξεζεί αλ ην κέηξν ηεο δύλακεο πνπ δέρεηαη ε ηξνραιία από ηνλ άμνλά ηεο είλαη : α) g 4 g 8 g 7g, β), γ), δ) (Μονάδες 3) Να αηηηνινγεζεί ε απάληεζή ζαο (Μονάδες ) Τρίκαλα ηηλ.-fax( )

3 . Οη ζθαίξεο θπιάλε ρωξίο νιίζζεζε μεθηλώληαο από ηελ εξεκία.σηε () ε δύλακε F αζθείηαη ζην θέληξν κάδαο ελώ ζηε () αζθείηαη εθαπηνκεληθά ζην αλώηεξν ζεκείν ηεο.είλαη Cm mr.οη ξπζκνί κεηαβνιήο ηεο ζηξνθνξκήο Γηα ηηο δύν ζθαίξεο έρνπλ κέηξα πνπ ηθαλνπνηνύλ ηε ζρέζε dl dl dl dl dl dl α) β) γ) 4 dt dt dt dt dt dt (Μονάδες 3) Να αηηηνινγήζεηε ηελ απάληεζήο ζαο (Μονάδες 6) 3. Δηπιή ηξνραιία ηζνξξνπεί κε ηε βνήζεηα νξηδόληηαο δύλακεο F κέηξνπ F=mg όπωο θαίλεηαη ζην ζρήκα.τν πειίθν ηωλ αθηηλώλ R ηζνύηαη κε : R α), β)4 γ) δ)4, (Μονάδες 3) Να αηηηνινγήζεηε ηελ απάληεζή ζαο (Μονάδες ) Θέμα 3 ο : Κύιηλδξνο κάδαο Μ=Κg θαη R=0,4m κπνξεί λα θπιά ρωξίο νιίζζεζε ζε νξηδόληην δάπεδν, cm MR.Τελ t=0 αζθείηαη ζην θέληξν κάδαο ηνπ ζηαζεξή δύλακε F=N πνπ ζρεκαηίδεη γωλία θ κε ηνλ νξίδνληα. (εκθ=0,8),(ζπλθ=0,6). Ο θύιηλδξνο μεθηλά λα θπιά θαη κόιηο πνπ δελ νιηζζαίλεη ζ απηόλ. 3 Τρίκαλα ηηλ.-fax( )

4 Να ππνινγίζεηε : α) ηελ γωληαθή επηηάρπλζε ηνπ θπιίλδξνπ (Μονάδες 6) β) ην ζπληειεζηή ζηαηηθήο ηξηβήο κεηαμύ θπιίλδξνπ δαπέδνπ (Μονάδες 6) γ) ηελ θηλεηηθή ελέξγεηα ιόγω πεξηζηξνθήο ηελ ζηηγκή t όπνπ έρεη θάλεη 0 ζηξνθέο (Μονάδες 6) δ) ηελ ηζρύ ηεο δύλακεο F ηελ t =s (Μονάδες 7) Θέμα 4 ο : Ράβδνο 0Ζ κπνξεί λα ζηξέθεηαη ρωξίο ηξηβέο γύξω από νξηδόληην άμνλα πνπ δηέξρεηαη από ην 0 θαη είλαη θάζεηε ζ απηή.είλαη Μ=8kg θαη l=m, I ξαβδνπ =.Σώκα κάδαο m=4kg θηλείηαη νξηδόληηα θαη έρεη ζηξνθνξκή m Lm kg ωο πξνο ηνλ άμνλα s πεξηζηξνθήο ηεο ξάβδνπ.σπγθξνύεηαη πιαζηηθά κ απηή ζην ζεκείν Κ πνπ απέρεη d=0,m από ην Ο. α. Να ππνινγηζηεί ην κέηξν ηεο γωληαθήο ηαρύηεηαο ω ηεο ξάβδνπ ακέζωο κεηά ηελ θξνύζε. (Μονάδες 6) β.να βξείηε ηελ απώιεηα ελέξγεηαο εμαηηίαο ηεο θξνύζεο. (Μονάδες 6) γ.να βξείηε ην κέηξν ηεο ζηξνθνξκήο ηεο ξάβδνπ ηελ ζηηγκή πνπ ην ζύζηεκα θηάλεη ζηελ νξηδόληηα ζέζε. (Μονάδες 6) δ. Να εμεηάζεηε αλ ε ξάβδνο ζα εθηειέζεη αλαθύθιωζε. (Μονάδες 7) (Μονάδες ) ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΦΙΑ 4 Τρίκαλα ηηλ.-fax( )

5 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Θέμα ο :. δ.γ 3.γ 4.β. α) Σ β)σ γ)λ δ)λ ε)λ Θέμα ο :.Σωζηή απάληεζε είλαη ην δ. Θζρύεη α=α ζρνηληνύ =α επηηα=α γωλ.r () F m w T m M mg T m g T () 4 4 Γηα ηελ ηξνραιία : () R MR R (3) M Από ()+(3) g T T 3 g g M g Mg Από (3) T 3 6 Επεηδή ε ηξνραιία κεηαθνξηθά ηζνξξνπεί ζα ηζρύεη : Mg 7 F 0 F w T 0 F w T Mg F g 6 6. Σωζηή απάληεζε ε (α) Γηα ηελ πξώηε ζθαίξα : F mcm F T m cm () cm R mr R m cm () Δηαηξώ θαηά κέιε ηηο ()θαη() άξα : F T mcm F T m cm F T F 7T F 7 Τρίκαλα ηηλ.-fax( )

6 dl νπόηε R F R (3) dt 7 Γηα ηε δεύηεξε ζθαίξα : F mcm F T mcm () cm FR T R mr R (F T ) R mrcm F T m cm () Δηαηξώ θαηά κέιε ηηο ()+() άξα : F T mcm F T F T m F T cm 3 F T F T 7 3F T F 7 dl νπόηε 3 4 FR T R (F T ) R = F FR FR dt 7 7 dl dl Από (3) θαη (3) πξνθύπηεη dt dt 3. Σωζηή απάληεζε ε (α) Αηηηνιόγεζε : Εθόζνλ ε ηξνραιία ηζνξξνπεί πξέπεη : 0 F w w 0 (F w ) R w R R F w mg 3mg R, R w mg R (3) Θέμα 3 ο : α.αθνύ θπιά ρωξίο νιίζζεζε ηζρύεη cm R Fx F F F y 6 Τρίκαλα ηηλ.-fax( )

7 Γηα ηελ κεηαθνξηθή θίλεζε F mcm Fx T cm F cm () Γηα ηελ ζηξνθηθή θίλεζε R R cm () 3 F m Από ()+() F cm cm cm 3 s cm rad Άξα R s β.επεηδή ν θύιηλδξνο κόιηο πνπ δελ νιηζζαίλεη ε ζηαηηθή ηξηβή έρεη απνθηήζεη ηελ κέγηζηε ηηκή ηεο άξα : () T ( ax) T ( x) ( x) N T ( x) Όκωο ( x) s N s N Θζρύεη Fy 0 Fy N w 0 N w Fy N Mg F 30 Από (3) s s γ. Είλαη 40rad θαη t t t 4s Οπόηε t 4 0rad / s θαη K I R = 0,4 0 4 Κ =80J δ. Τελ t =s είλαη cm t 0m / s dwf dwfx dx PF Fx Fx F 0,6 0= dt dt dt 0W=P F 7 Τρίκαλα ηηλ.-fax( )

8 Θέμα 4 ο : I α) m M M md M md I gm 3 L Είλαη 0 Lx L Lm Lp L Lm I I rad s Lm β) Lm m d 6,m / s md Kx m Kx 78,J, K 3,J Άξα Ε απωιεηώλ =Κ αξρ -Κ ηει =700J γ) Εθαξκόδω ΑΔΜΕ γηα ην ζύζηεκα ξάβδνο-ζώκα. E E x U K U x x mgd Mg I, 3rad / s άξα L=I.ω =7kgm /s δ) Εθαξκόδω ΑΔΜΕ γηα ην ζύζηεκα ξάβδνο-ζώκα. Ex E x U x = K U mgd Mg K 87,J Άηνπν αθνύ Κ<0.Άξα δελ εθηειεί αλαθύθιωζε. m o 8 Τρίκαλα ηηλ.-fax( )