ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ- ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/02/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Καραβοκυρός Χρήστος

Transcript

1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ. ΕΤΟΥΣ ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ- ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/02/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Καραβοκυρός Χρήστος ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στην κόλα σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. Το βάρος ενός σώματος έχει μεγαλύτερο μέτρο: α. στην Κρήτη. β. στους πόλους. γ. στον ισημερινό. δ. στο Μιλάνο. Α2. Ένα σώμα κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο με σταθερή ταχύτητα προς τη θετική κατεύθυνση. Για να αυξηθεί το μέτρο της ταχύτητας του σώματος πρέπει να ασκηθεί συνισταμένη δύναμη: α.. β.. γ.. δ. τίποτα από τα παραπάνω. Α3. Ένα ποδήλατο κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο με ταχύτητα μεταβλητού μέτρου. Η αδράνεια του ποδηλάτου εξαρτάται από: α. την ταχύτητα του. β. την επιτάχυνση του. γ. την ταχύτητα και την επιτάχυνση του. δ. τη μάζα του. Α4. Δύο συγγραμμικές δυνάμεις, με μεγαλύτερη της, έχουν συνισταμένη μέτρου όταν είναι ομόρροπες και όταν είναι αντίρροπες. Τα μέτρα των δυνάμεων, είναι ίσα με: α. β. γ. δ. Α5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, με το γράμμα (Σ), αν η πρόταση είναι σωστή ή με το γράμμα (Λ), αν η πρόταση είναι λάθος. α. Σε δύο σώματα που, που βρίσκονται σε επαφή, εμφανίζονται μόνο δυνάμεις επαφής. β. Η ελεύθερη πτώση είναι ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση. γ. Δύο δυνάμεις και δεν γίνεται να έχουν συνισταμένη δ. Η συνισταμένη δυο αντίθετων δυνάμεων είναι ίση με το μηδέν. ε. Η συνισταμένη δυο δυνάμεων δράσης αντίδρασης είναι πάντα μηδέν. Σελίδα 1 από 6

2 Α1. β, Α2 α, Α3. δ, Α4. α, Α5. α. Λ, β. Λ, γ. Λ, δ. Σ, ε. Λ ΘΕΜΑ Β Β1. Σώμα μάζας κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο υπό την επίδραση οριζόντιας δύναμης σταθερού μέτρου. Η γραφική παράσταση της αλγεβρικής τιμής της ταχύτητας του σώματος φαίνεται στο διάγραμμα του διπλανού σχήματος. Το μέτρο της δύναμης τη χρονική στιγμή είναι ίσο με: α. β. γ. δ. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Μονάδες 4 Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. Μονάδες 8 Παρατηρούμε ότι το σώμα εκτελεί ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση με επιβράδυνση 2 ος Νόμος Νεύτωνα Επομένως το μέτρο της δύναμης είναι ίσο με Σωστή επιλογή το (β). Β3. Σε ένα σώμα ασκούνται ταυτόχρονα δυο συγγραμμικές δυνάμεις και ( με ). Όταν οι δυο δυνάμεις έχουν αντίθετη κατεύθυνση, το σώμα απόκτα επιτάχυνση, ενώ όταν οι δυο δυνάμεις έχουν την ίδια κατεύθυνση, το σώμα αποκτά επιτάχυνση. Η σχέση των μέτρων των δυνάμεων είναι: α. β. γ. δ. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Μονάδες 4 Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. Μονάδες 9 Εφαρμόζουμε το 2ο Νόμο του Νεύτωνα σε κάθε περίπτωση. Σελίδα 2 από 6

3 α. Αντίρροπες β. Ομόρροπες Προσθέτουμε τις σχέσεις (1) και (2) κατά μέλη Σωστή επιλογή το (γ). ΘΕΜΑ Γ Σώμα μάζας αφήνεται να πέσει από ύψος, εκτελεί ελεύθερη πτώση και φτάνει στο έδαφος σε χρόνο. Να υπολογίσετε: Γ1. Την τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας. Γ2. Την τιμή της μέσης ταχύτητας του σώματος, από τη χρονική στιγμή που αφήνεται ελεύθερη μέχρι να φτάσει στο έδαφος. Γ3. Σε ποιο ύψος η ταχύτητα του σώματος είναι ίση με τη μέση ταχύτητα. Μονάδες 8 Γ4. Δεύτερο μικρό σώμα αφήνεται να πέσει ελεύθερα από το ίδιο ύψος με το πρώτο, δυο δευτερόλεπτα αργότερα. Να υπολογίσετε την απόσταση των δύο σωμάτων την χρονική στιγμή που το πρώτο σώμα φτάνει στο έδαφος. Μονάδες 7 Αντίσταση και τριβή από τον αέρα θεωρούνται αμελητέες Γ1.Γνωρίζουμε ότι. Γ2. Το σώμα εκτελεί ελεύθερη πτώση κι επομένως ισχύουν οι εξισώσεις Το σώμα φτάνει στο έδαφος τη χρονική στιγμή, όπου. Η μέση ταχύτητα του σώματος θα είναι Γ3. Το σώμα θα αποκτήσει ταχύτητα ίση με τη μέση ταχύτητα τη χρονική στιγμή Σελίδα 3 από 6

4 Μέχρι τη χρονική στιγμή απόσταση το σώμα έχει διανύσει Συνεπώς το σώμα θα βρίσκεται σε ύψος Γ4.Το πρώτο σώμα φτάνει στο έδαφος τη χρονική στιγμή t 1 =3s. Μέχρι εκείνη τη χρονική στιγμή, το δεύτερο σώμα κινείται για χρονικό διάστημα Δt 2 = 3-2 =1s, και έχει διανύσει διάστημα y Συνεπώς, η απόσταση d των δυο σωμάτων είναι τότε: h d= h-y 2 = 45-5 = 40 m d ΘΕΜΑ Δ Σώμα μάζας τη χρονική στιγμή ξεκινά από την ηρεμία και κινείται σε λείο ευθύγραμμο δρόμο, υπό την επίδραση σταθερής δύναμης, η οποία σχηματίζει γωνία με το οριζόντιο επίπεδο και οριζόντιας σταθερής δύναμης. Δ1. Να υπολογίσετε τη δύναμη που δέχεται το σώμα από το οριζόντιο επίπεδο μέχρι τη χρονική στιγμή. Μονάδες 6 Δ2. Να υπολογίσετε την επιτάχυνση του σώματος μέχρι τη χρονική στιγμή. Μονάδες 6 Δ3. Να υπολογίσετε την ταχύτητα του σώματος τη χρονική στιγμή. Δ4. Τη χρονική στιγμή καταργείται η δύναμη. Να κατασκευάσετε το διάγραμμα ταχύτητας - χρόνου από τη χρονική στιγμή έως τη χρονική στιγμή και να υπολογίσετε το συνολικό διάστημα που διένυσε το σώμα. Μονάδες 8 Δίνονται και. Σελίδα 4 από 6

5 α. Παρατηρούμε ότι η κίνηση χωρίζεται σε δυο φάσεις. (α) ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση χωρίς αρχική ταχύτητα. (β) ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση κίνηση. Τη χρονική στιγμή ορίζουμε ορθογώνιο σύστημα αξόνων και σχεδιάζουμε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα. Στη συνέχεια αναλύουμε τη δύναμη σε δυο συνιστώσες και, που βρίσκονται πάνω στους άξονες και, αντίστοιχα. και Συνθήκη ισορροπίας στον άξονα y β. Στο χρονικό διάστημα το σώμα εκτελεί Ε.Ο.Ε.Κ.(+) χωρίς αρχική ταχύτητα κι επομένως θα ισχύει: 2 ος Νόμος Νεύτωνα (άξονας x) και γ. Από τη σχέση (2) υπολογίζουμε την ταχύτητα του σώματος τη χρονική στιγμή. Σελίδα 5 από 6

6 δ.. Στο χρονικό διάστημα το σώμα εκτελεί Ε.Ο.Ε.Κ.(+) χωρίς αρχική ταχύτητα κι επομένως από τη σχέση (1) υπολογίζουμε το διάστημα που διάνυσε. Στο χρονικό διάστημα το σώμα εκτελεί επιβραδυνόμενη κίνηση με την επίδραση μόνο της και αρχική ταχύτητα την. Επομένως θα ισχύει: Άρα. Παρατήρηση: Το ολικό διάστημα μπορεί να βρεθεί και από το εμβαδόν στο διάγραμμα ταχύτητας χρόνου Σελίδα 6 από 6