Απαντήσεις Θεμάτων Πανελληνίων Εξετάσεων Ημερησίων Γενικών Λυκείων

Transcript

1 0 Ιουνίου 04 ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Θετικής & Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Απαντήσεις Θεμάτων Πανελληνίων Εξετάσεων Ημερησίων Γενικών Λυκείων ΘΕΜΑ Α Α.. (γ) Α.. (β). Α.3. (γ). Α.4. (β). Α.5. α. Σωστό β. Σωστό γ. Λάθος δ. Λάθος ε. Σωστό ΘΕΜΑ B B.. Σωστό το iii Επειδή η κρούση γίνεται στη θέση ισορροπίας το πρώτο σώμα θα έχει τη μέγιστη ταχύτητα του, = = => = () Εφαρμόζουμε Αρχή Διατήρησης της Ορμής για την κρούση των δυο σωμάτων και έχουμε

2 m υ max m m V = => = =>= Η ταχύτητα V θα είναι η μεγίστη ταχύτητα για τη καινούργια ταλάντωση άρα V= = => = = () Β. Σωστό το ii T T N Tταλ. Tταλ. Tταλ fταλ. 00Hz f f f 0,5Hz T () () => = = ω ω ω ω Από την εξίσωση που δίνει το διακρότημα ψ Aσυν tμ t ωω πfπf ff προκύπτει ότι ω πfταλ. fταλ. ff f f f 00Hz 3 ff f f f 0,5f f f 00,5 f 00,5Hz και f 00 f f 99,75Hz ταλ.

3 Β.3 Σωστό το iii m m υ υ m m υ m υ m m m m H m συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με τον τοίχο άρα υ υ m υ υ Επειδή η απόσταση διατηρείται σταθερή μετά τις διαδοχικές κρούσεις θα πρέπει:, υ m m m υ υ υ mm m 3m m m m m m m m 3 ΘΕΜΑ Γ Γ. Το ο κύμα από την Π φτάνει στο Σ τη χρονική στιγμή t όπως προκύπτει από το διάγραμμα. Αρά r = υt => r = m Η συμβολή αρχίζει στο Σ όταν φτάνει το ο κύμα από την Π τη στιγμή t =,4s. Αρά r = υ t = 7m Γ. Το Σ εκτελεί ταλάντωση μόνο εξ αιτίας του κύματος που προέρχεται από τη Π και για χρόνο Δt =,4-0,=,s και εκτελεί 3 ταλαντώσεις.αρά = =, => = 0,4 3

4 Το μήκος κύματος είναι λ= υ Τ = m Αρά για < =, => =0, <,4 => = =5 0,5 (S.I.), => = ( ) =0 0 6,5 8 => 4 = 0 0 (,5 ) (S.I.) + Γ.3 Επειδή y =5 3 0 >5 0 είμαστε σε χρονική περίοδο που έχει αρχίσει η συμβολή άρα το Σ κάνει Απλή Αρμονική Ταλάντωση με πλάτος Α Σ =0 0 m Εφαρμόζω Αρχή Διατήρησης της Ενέργειας και έχω Ε ολ = Κ+U T => = + => = + => = => = ( ) => =± =±5(0 0 ) = =±5 5 0 = ±5 0 m/s = 5 0 m/s Γ.4 Αλλάζοντας τη συχνότητα αλλάζει το μήκος κύματος ενώ η ταχύτητα διάδοσης είναι σταθερή. = => = 0 => = 9 => = 9 0 =,8 Το πλάτος μετά τη συμβολή στο Σ είναι 4

5 = ( ) = 0 0 6,8 = =5 0 = = ( ) ( ) = = => = == 0 9 = = => = 8 5 =3,4 ΘΕΜΑ Δ. F ψ Εφαρμόζω συνθήκη ισορροπίας Στ Mg ημφ T συνφ 0Mg ημφ T συνφ 560,6 Τ 0,8 Τ 4 Fx 0 Fx T 4N F 0 F W Mg 56N ψ T F x ψ φ W x ψ F F F F 40N Η δύναμη F έχει διεύθυνση τη διεύθυνση της ράβδου ώστε ο φορέας της να περνάει από το μέσο Κ. 5

6 Δ. N T στ W x W ψ Επειδή η σφαίρα κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει ισχύει: α α r Για την κίνηση της σφαίρας έχω: ΣFx mαcm mgσυνφ Tστ mα cm Στ αγ Tστr mr αγ Tστ m α cm gσυνφ mgσυνφ mαcm m αcm gσυνφ α cm αc m ,8 40 αcm αcm m/s αcm αγr αγ αγ 400rad / s 7 70 Δ.3 Τ F W x N T στ φ W T στ W φ Ν cm γ 6

7 Από τη συνθήκη ισορροπίας ΣF 0 για τη σφαίρα προκύπτει ότι Ν W ψ Ν mgημφ. Η σφαίρα ασκεί στη ράβδο την Τ στ αντίδραση της Τ στ και την Ν αντίδραση της Ν. Άρα Ν Ν mgημφ Ν0, 400,6 Ν, 4 Για την ισορροπία της ράβδου παίρνω: Στ 0F T W 0 στ συνφ Mg ημφ x00,85,600,6,4x 36,4x 0,8 33,6, 4, 4x 0,8 36, 4x 0,8 45 3x ψ Δ.4 () F φ h W Γενικά ισχύει h U βαρ = 0 () = = () 7

8 Εφαρμόζω Αρχή Διατήρησης Μηχανικής Ενέργειας μεταξύ των θέσεων () και () Κ +U = Κ +U => (h +h ) = () => + = 3 => = 6 => = = 4 = 6 rad/s Από τη σχέση () έχουμε = = 5,6 0 0,6 6 = 67, 6 / Δ.5 Α.Δ.Στροφ Lσυσ. πριν Lσυσ. μετά ρ ω ρ ρ ω ω ω ω ω ω 3 ω ω ωω ω rad / s ω rad / s πριν μετά Π 00% ρ 3 πριν 3 3 ρ ρ 3 3 ρω ρ ρ ω Π ρω 4ρω ω 4ω 00% Π 00% 00% ρω ω ρω ,5 8 Π 00% Π 00% Π 00% Π 75%