ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2019 B ΦΑΣΗ

Transcript

1 ΤΑΞΗ: Β ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ: ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑ Α Ημερομηνία: Σάββατο 0 Απριλίο 09 Διάρκεια Εξέτασης: ώρες ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΕΡΩΤΗΣΗ Α Α Α3 Α4 Α5 ΑΠΑΝΤΗΣΗ γ α δ γ α. Λάθος ΘΕΜΑ Β β. Λάθος γ. Σωστό δ Σωστό ε. Σωστό Β. Σωστή απάντηση είναι η δ. Γνωρίζομε ότι η σχέση πο σνδέει το μέτρο της γραμμικής ταχύτητας με το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας είναι = ω R. Λύνοντας ως προς τη γωνιακή ταχύτητα προκύπτει ω =, άρα για το σώμα μάζας m είναι ω = ενώ για R R το m : ω = R Διαιρώντας κατά μέλη και αντικαθιστώντας R = R και = βρίσκομε ω R R ω = = = R R ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΕΛΙΔΑ: ΑΠΟ 6

2 Β.. Σωστή απάντηση είναι η α. Το μέτρο της κεντρομόλο δύναμης για ένα σώμα μάζας m πο κινείται σε κύκλο ακτίνας R με γραμμική ταχύτητα μέτρο, είναι F = m. R Εφαρμόζομε διαδοχικά για τα σώματα m και m : F = m και F = m R R οπότε διαιρώντας κατά μέλη και αντικαθιστώντας τις σχέσεις πο δίνονται m m F R R R = R, = και m = 4m προκύπτει : F = = 4 = 8 m 4m R R Β.. Σωστή απάντηση είναι η β. Για τον πολογισμό της απόστασης των οπλισμών το πκνωτή θα εφαρμόσομε το θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας (Θ.Μ.Κ.Ε) μεταξύ το αρχικού σημείο Α και το σημείο Γ, ελάχιστα πριν τον θετικό οπλισμό, στο οποίο στιγμιαία σταματάει το ηλεκτρικό φορτίο : Κ = ή Κ Κ = WF () W F τελ αρχ Η δύναμη πο ασκείται είναι σταθερή, αφού το ηλεκτρικό πεδίο είναι ομογενές, το μέτρο της είναι Fηλ = E q και η κατεύθνσή της είναι αντίρροπη της μετατόπισης επομένως W = F L F ηλ Άρα () 0 m = F L 0 ηλ m 0 m 0 = E q L L= L = 0cm. Eq Β.. Σωστή απάντηση είναι η γ. Με εφαρμογή το θεμελιώδος νόμο της μηχανικής έχομε: q Fηλ = m α επομένως Ε q = m α α = Ε οπότε α = 500 m m s ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΕΛΙΔΑ: ΑΠΟ 6

3 ΘΕΜΑ Γ Γ. Με εφαρμογή της καταστατικής εξίσωσης των ιδανικών αερίων στην κατάσταση θερμοδναμικής ισορροπίας Α, βρίσκομε: Γ. 5 3 pv A A pava = nrta TA = = TA = 600K nr R R Για την ισόθερμη αντιστρεπτή μεταβολή ΑΒ ισχύει ο νόμος το Boyle: pv = pv και με δεδομένο ότι η πίεση ποτετραπλασιάστηκε, δηλαδή A A B B pa p B =, βρίσκομε 4 V = 4V V = 4 0 m B A B 3 3 Η μεταβολή ΒΓ είναι ισοβαρής, επομένως με το νόμο Gay-Lussac βρίσκομε: 3 VΓ VΒ VΓΤΒ = TΓ = = Κ Τ Γ = Κ T T V 4 0 Γ Β Β ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΕΛΙΔΑ: 3 ΑΠΟ 6

4 Γ3. Για τον πολογισμό το ολικού έργο πο παράγει η θερμική μηχανή σε κάθε κύκλο, θα πολογίσομε τα έργα των επιμέρος μεταβολών και θα τα προσθέσομε αλγεβρικά: Για την αντιστρεπτή ισόθερμη εκτόνωση ΑΒ ισχύει VB W = AB nrta ln R 600 ln 4 V = R και επειδή ln 4 = ln = ln =, 4 προκύπτει: A W = 800, 4J = 0 J Για την αντιστρεπτή ισοβαρή σμπίεση ΒΓ το έργο είναι: AB = = = WΒΓ pb VΒΓ 0 ( ) J 600J ενώ για την ισόχωρη ΓΑ είναι W ΓΑ = 0. Έτσι τελικά βρίσκομε: W = W + W + W = 50J ΟΛ ΑΒ ΒΓ ΓΑ Γ4. Οι ακραίες θερμοκρασίες μεταξύ των οποίων λειτοργεί η θερμική μηχανή είναι Tc = 400Kκαι Th = 600K. O μέγιστος σντελεστής απόδοσης επιτγχάνεται με τη μηχανή Carnot για την οποία: e C Tc = = = = 0, 75 T h ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΕΛΙΔΑ: 4 ΑΠΟ 6

5 ΘΕΜΑ Δ Δ. Για τον πολογισμό το μέτρο της ταχύτητας το σφαιριδίο μάζας m πριν την κρούση, θα εφαρμόσομε την αρχή διατήρησης μηχανικής ενέργειας (Α.Δ.Μ.Ε) από την αρχική θέση το σφαιριδίο έως ελάχιστα πριν την κρούση, θεωρώντας το οριζόντιο επίπεδο της κρούσης ως επίπεδο μηδενικής βαρτικής δναμικής ενέργειας ( U = 0 ). Ε αρχ =Ετελ Uαρχ + Kαρχ = Uτελ + Kτελ m g L+ 0= 0+ m m g L= m = g L = 5 = 5 m. s Δ. Εφαρμόζομε την αρχή διατήρησης της ορμής (Α.Δ.Ο) για να πολογίσομε το μέτρο της ταχύτητας το σφαιριδίο μάζας m ακριβώς μετά την κρούση. Σμβολίζοντας p και p τις ορμές πριν και μετά την κρούση, έχομε p π =p µ p + p = p + p = m. s π µ π π µ µ m 0 m m + = + 5 = + 3 Για να εξετάσομε αν στην κρούση διατηρείται η μηχανική ενέργεια το σστήματος των δο σφαιριδίων, θα την πολογίσομε πριν και μετά την κρούση: Ε 0,5 m J πριν =Κ +Κ = + = Ε µετα =Κ +Κ = m + m = + 3 = 6,5J Επομένως η μηχανική ενέργεια το σστήματος δεν διατηρείται. ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΕΛΙΔΑ: 5 ΑΠΟ 6

6 Δ3. Η τροχιά πο θα διαγράψει το σφαιρίδιο μάζας m είναι κκλική, οπότε η σνιστάμενη δύναμη στην διεύθνση το νήματος παίζει τον ρόλο της κεντρομόλο. Σμβολίζοντας Τ την τάση το νήματος, θα ισχύει ότι: m = T m g = T = (30 + 9, 6) Ν= 39, 6Ν L T m g F κεντρ Δ4. i) Επειδή το σφαιρίδιο θα εκτελέσει οριζόντια βολή, ισχύει η αρχή της επαλληλίας και το μέτρο της ταχύτητάς το την στιγμή πο θα φτάνει στο έδαφος θα είναι ίσο με : 3 = + y όπο και y το μέτρο της οριζόντιας και της κατακόρφης σνιστώσας της ταχύτητάς το. Επομένως: 3 = + g t ( ) = + 0 t t = 0,04 t = 0, s ii) Το σφαιρίδιο στην διεύθνση το άξονα yy θα εκτελέσει ελεύθερη πτώση και το ύψος H θα είναι ίσο με: H = g t = 0, m ΤΑ ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΟΡΙΖΟΝΤΑΙ ΓΙΑ ΑΠΟΚΛΕΙΣΤΙΚΗ ΧΡΗΣΗ ΤΗΣ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΗΣ ΜΟΝΑΔΑΣ ΣΕΛΙΔΑ: 6 ΑΠΟ 6