Φυςική Προςανατολιςμού Γ Λυκείου Απρίλιοσ 2018

Transcript

1 ΘΔΜΑ Α Φυςική Προςανατολιςμού Γ Λυκείου Απρίλιοσ 018 Σηιρ ημιηελείρ πποηάζειρ Α1-Α4 να γπάτεηε ζηο ηεηπάδιο ζαρ ηον απιθμό ηηρ επώηηζηρ και δίπλα ηο γπάμμα πος ανηιζηοισεί ζηη ζυζηή απάνηηζη. Α1. Το ζργο τθσ δφναμθσ επαναφοράσ μιασ ταλάντωςθσ είναι κετικό για όςο χρονικό διάςτθμα: α) θ αλγεβρικι τιμι τθσ είναι κετικι β) θ αλγεβρικι τιμι τθσ είναι αρνθτικι γ) το μζτρο τθσ αυξάνεται δ) το μζτρο τθσ μειώνεται Α. Το περιβάλλον ενόσ ιδανικοφ ρευςτοφ που ρζει ςε ςωλινα μεταβλθτισ διατομισ αςκεί ςε αυτό: α) μθ ςυντθρθτικζσ δυνάμεισ με ςυνζπεια να μεταβάλλεται θ μθχανικι του ενζργεια β) ςυντθρθτικζσ δυνάμεισ με ςυνζπεια να μεταβάλλεται θ μθχανικι του ενζργεια γ) ςυντθρθτικζσ δυνάμεισ με ςυνζπεια να μθ μεταβάλλεται θ μθχανικι του ενζργεια δ) μθ ςυντθρθτικζσ δυνάμεισ με ςυνζπεια να μθ μεταβάλλεται θ μθχανικι του ενζργεια Α3.. Ένασ δίςκοσ περιςτρζφεται γφρω από ςτακερό άξονα κάκετο ςτο επίπεδό του και διερχόμενο από το κζντρο του. Αρχικά ο δίςκοσ ζχει κινθτικι ενζργεια Κ. Αςκοφμε πάνω του ροπι διπλαςιάηοντασ τθ ςτροφορμι του. Η ενζργεια που προςφζραμε ςτο δίςκο είναι : α. Κ β. Κ γ. 3Κ δ. 4Κ Δεμερτζή Πένυ, Φυςικόσ Α.Π.Θ. Σελίδα 1

2 Α4.. Έλα ηδαληθό ξεπζηό θηλείηαη εληόο ζσιήλα κε ζηξσηή ξνή. Αλ Α θαη Β, δύν ζεκεία ηεο ίδηαο ξεπκαηηθήο γξακκήο, ηόηε κε βάζε ηελ εμίζσζε Bernoulli, ε δηαθνξά πίεζεο p A -p B ηνπ ξεπζηνύ κεηαμύ ησλ δύν ζεκείσλ Α θαη Β, εθθξάδεη: α. ηελ αλά κνλάδα όγθνπ κεηαβνιή ηεο βαξπηηθήο δπλακηθήο ελέξγεηαο ηνπ ξεπζηνύ, θαηά ηελ θίλεζή ηνπ από ην Α ζην Β. β. ηελ αλά κνλάδα όγθνπ κεηαβνιή ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηνπ ξεπζηνύ, θαηά ηελ θίλεζή ηνπ από ην Α ζην Β. γ. ηελ αλά κνλάδα όγθνπ κεηαβνιή ηεο κεραληθήο ελέξγεηαο ηνπ ξεπζηνύ, θαηά ηελ θίλεζή ηνπ από ην Α ζην Β. δ. ηελ αλά κνλάδα όγθνπ έξγν πνπ εθηειεί ην ηκήκα ηνπ ξεπζηνύ πνπ βξίζθεηαη κεηαμύ ησλ δύν ζεκείσλ, ζην πεξηβάιινλ ξεπζηό. Δεμερτζή Πένυ, Φυςικόσ Α.Π.Θ. Σελίδα Α5. Να γπάτεηε ζηο ηεηπάδιό ζαρ ηο γπάμμα κάθε ππόηαζηρ και δίπλα ζε κάθε γπάμμα ηη λέξη Σωστό, για ηη ζυζηή ππόηαζη, και ηη λέξη Λάθος, για ηη λανθαζμένη α. Τν αίκα είλαη έλα αηώξεκα ζηεξεώλ ζσκαηηδίσλ κέζα ζε πγξό πνπ θαζώο απμάλεη ε ηαρύηεηα ξνήο ηνπ, ηα ζσκαηίδηα παξακνξθώλνληαη θαη πξνζαλαηνιίδνληαη έηζη ώζηε λα δηεπθνιύλνπλ ηε ξνή. β. Όηαλ έλα θύκα αιιάδεη κέζν δηάδνζεο αιιάδεη ην κήθνο θύκαηνο ηνπ. γ. Η ξνπή αδξάλεηαο είλαη κνλόκεηξν κέγεζνο θαη εθθξάδεη ηελ αδξάλεηα ηνπ ζώκαηνο ζηε ζηξνθηθή θίλεζε. δ. Η κέγηζηε ηαρύηεηα ηαιάλησζεο ησλ ζεκείσλ ελόο κέζνπ δηάδνζεο ζην νπνίν έρνπκε ζπκβνιή δύν θπκάησλ είλαη ίδηα γηα όια ηα ζεκεία ηνπ κέζνπ. ε. Η ςτροφορμι των ςτοιχειωδών ςωματιδίων- πρωτονίων, νετρονίων, θλεκτρονίων- είναι μια κεμελιώδθσ ποςότθτα ςτροφορμισ που ονομάηεται ςπιν και ιςοφται με ΘΔΜΑ Β Β1. Σε κηα ρνξδή κε αθιόλεηα άθξα ππάξρεη ζηάζηκν θύκα κε ηξεηο θνηιίεο. Γηα λα δεκηνπξγεζνύλ ηέζζεξηο θνηιίεο ζηε ρνξδή, πξέπεη ε ζπρλόηεηα λα κεηαβιεζεί θαηά: α. 5% β. 0% γ. 33% δ. 67% Να βξείηε ηελ ζσζηή απάληεζε.

3 Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζε ζαο. (Μονάδες 8) Β. Σε ρύηξα ηαρύηεηνο όγθνπ V ππάξρνπλ πδξαηκνί ζε πίεζε κεγαιύηεξε από ηελ αηκνζθαηξηθή 5 θαηά 1,5 10 N m. Τελ t=0 αλνίγεη ε βαιβίδα δηαθπγήο θαη νη πδξαηκνί εμέξρνληαη από ηε ρύηξα. Αλ ε ππθλόηεηα ησλ πδξαηκώλ είλαη α. 0 m/s β. 5 m/s γ. 30 m/s δ. 50 m/s Να βξείηε ηελ ζσζηή απάληεζε. Να δηθαηνινγήζεηε ηελ απάληεζε ζαο ,1 10 Kg m, ηόηε ε ηαρύηεηα δηαθπγήο ηνπο είλαη: (Μονάδες 13) ΘΔΜΑ Γ Σώκα κάδαο m1 Kg εθηνμεύεηαη θαηά κήθνο ιείνπ θεθιηκέλνπ επηπέδνπ θιίζεο 30 ν κε θνξά πξνο ηα πάλσ όπνπ ηζνξξνπεί δεύηεξν ζώκα κάδαο m 6kg δεκέλν ζε ειαηήξην ζηαζεξάο Κ. Η θξνύζε ηνπο είλαη θεληξηθή θαη πιαζηηθή θαη ε απώιεηα ηεο κεραληθήο ελέξγεηαο ηνπ ζπζηήκαηνο θαηά ηελ θξνύζε είλαη,5j. Μεηά ηελ θξνύζε ην ζπζζσκάησκα εθηειεί απιή αξκνληθή ηαιάλησζε κε κέγηζηε ηαρύηεηα κέηξνπ 0,5m/s. Γ1. Να βξείηε ηελ ηαρύηεηα πνπ έρεη ην πξώην ζώκα πξηλ ηελ θξνύζε Γ. Να ππνινγίζεηε ηε ζηαζεξά ειαηεξίνπ Κ Γ3. Να γξάςεηε ηελ εμίζσζε θίλεζεο ηνπ ζπζζσκαηώκαηνο (Μονάδες 7) Γ4. Να βξείηε ην έξγν ηεο δύλακεο επαλαθνξάο,πνπ αζθείηαη ζην ζπζζσκάησκα, από ηε ζηηγκή ηεο θξνύζεο κέρξη ηε ζηηγκή πνπ ζα ζηακαηήζεη γηα 1000ή θνξά Δεμερτζή Πένυ, Φυςικόσ Α.Π.Θ. Σελίδα 3

4 Γίλεηαη: g 10m s Η δηάξθεηα ηεο θξνύζεο είλαη ακειεηέα. Θεσξείζηε ζεηηθή θνξά ηε θνξά θίλεζεο ηνπ ζπζζσκαηώκαηνο κεηά ηελ θξνύζε. ΘΔΜΑ Γ Τν ζύζηεκα ηνπ δηπιαλνύ ζρήκαηνο ηζνξξνπεί. Η ιεπηή νκνγελήο επζύγξακκε ξάβδνο ΑΓ κάδαο M=3kg θαη κήθνπο l=m έρεη ζην κέζν ηεο Κ αθιόλεηα ζηεξεσκέλν ζθαηξίδην κάδαο m=1kg, ακειεηέσλ δηαζηάζεσλ. Η ξάβδνο ζηεξίδεηαη κέζσ άξζξσζεο ζην άθξν ηεο Α θαη ζπγθξαηείηαη κε ηε βνήζεηα νξηδόληηνπ, αβαξνύο, κε εθηαηνύ λήκαηνο ζην ζεκείν ηεο Γ, όπνπ l 3, έηζη ώζηε ε ξάβδνο λα ζρεκαηίδεη γσλία θ (όπνπ εκθ=0,8 θαη ζπλθ=0,6) κε ηελ θαηαθόξπθν. Τν λήκα ζπλδέεηαη κε ζώκα κάδαο m =1kg ην νπνίν ηζνξξνπεί ζε ιείν νξηδόληην επίπεδν κε ηε βνήζεηα δεύηεξνπ αβαξνύο, κε εθηαηνύ λήκαηνο πνπ είλαη ηπιηγκέλν ζην εζσηεξηθό απιάθη αθηίλαο r=0,1m δηπιήο ηξνραιίαο κε αθηίλεο r θαη R > r ηεο νπνίαο ην θέληξν κάδαο βξίζθεηαη ζην γεσκεηξηθό ηεο θέληξν. Σην εμσηεξηθό απιάθη αθηίλαο R ηεο δηπιήο ηξνραιίαο είλαη ηπιηγκέλν αβαξέο, κε εθηαηό λήκα ην νπνίν είλαη θαηαθόξπθν θαη ζπγθξαηεί ην ζώκα κάδαο m 1 =4kg. Η ξνπή αδξάλεηαο ηεο δηπιήο ηξνραιίαο σο πξνο ηνλ άμνλα πεξηζηξνθήο ηεο είλαη 0, 63kgm. Γίλνληαη: ε ξνπή αδξάλεηαο ηεο ξάβδνπ σο πξνο άμνλα πεξηζηξνθήο θάζεην ζε απηή πνπ πεξλά Ml από ην θέληξν κάδαο ηεο Icm θαη ε επηηάρπλζε ηεο βαξύηεηαο g 10m s. Θεσξείζηε όηη 1 ηα λήκαηα θαη ε ξάβδνο βξίζθνληαη ζην ίδην θαηαθόξπθν επίπεδν θαη ε ηξηβή ζηνλ άμνλα πεξηζηξνθήο ηεο ξάβδνπ θαη ηεο ηξνραιίαο είλαη ακειεηέα. Α. Καηά ηε δηάξθεηα ηεο ηζνξξνπίαο ηνπ ζπζηήκαηνο, λα ππνινγίζεηε: Δεμερτζή Πένυ, Φυςικόσ Α.Π.Θ. Σελίδα 4

5 α. ην κέηξν ηεο ηάζεο ηνπ λήκαηνο πνπ ζπγθξαηεί ηε ξάβδν β. ην κέηξν ηεο δύλακεο πνπ δέρεηαη ε ξάβδνο από ηελ άξζξσζε γ. ηελ εμσηεξηθή αθηίλα R ηεο δηπιήο ηξνραιίαο Β. Τε ρξνληθή ζηηγκή t=0 θόβνπκε ην νξηδόληην λήκα πνπ ζπγθξαηεί ηε ξάβδν ζην ζεκείν Γ. Να ππνινγίζεηε: δ. ην κέηξν ηεο γσληαθήο επηηάρπλζεο ηεο ξάβδνπ ηε ζηηγκή πνπ θόβεηαη ην λήκα ε. ην κέηξν ηεο θεληξνκόινπ επηηάρπλζεο ηνπ ζθαηξηδίνπ m, ηε ζηηγκή πνπ ε ξάβδνο δηέξρεηαη από ηελ νξηδόληηα ζέζε. ζη. ην κέηξν ηεο επηηάρπλζεο ηνπ ζώκαηνο κάδαο m 1 θαηά ηε δηάξθεηα ηεο θίλεζήο ηνπ. Γ. Τε ρξνληθή ζηηγκή πνπ ην ζώκα κάδαο m 1 έρεη θαηέβεη θαηά h=1m λα ππνινγίζεηε: δ. ηελ ηαρύηεηα θαη ην ξπζκό κεηαβνιήο ηεο θηλεηηθήο ελέξγεηαο ηνπ ζώκαηνο m 1 ε. ην κέηξν ηεο νξκήο ηνπ ζώκαηνο m ζ. ην πιήζνο ησλ πεξηζηξνθώλ ηεο ηξνραιίαο Γηάξθεηα εμέηαζεο 3 ώξεο Κάζε ιύζε επηζηεκνληθά ηεθκεξησκέλε είλαη απνδεθηή Το άγσορ δε βοήθηζε ποηέ κανέναν! Να ζκίζεηε αζηεπάκια μος! Δεμερτζή Πένυ, Φυςικόσ Α.Π.Θ. Σελίδα 5