EΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

Transcript

1 EΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΘΕΜΑ Ο Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε κάθε μία από τις ερωτήσεις - που ακολουθούν: Μικρό σώμα μάζας ταλαντώνεται στο άκρο οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς Κ Το ίδιο σώμα δένεται στο άκρο νήματος μήκους L και εκτελεί ταλάντωση σαν απλό εκκρεμές με ίδια συχνότητα με αυτήν του ελατηρίου Τότε η μάζα του σώματος συνδέεται με τα Κ, L, g σύμφωνα με τη σχέση: α K L g β K γ g L K g δ K g L L Ένα κύμα διαδίδεται σε ένα ελαστικό μέσο διάδοσης και προσπίπτει στη λεία διαχωριστική επιφάνειά του με άλλο μέσο Τότε: α σε κάθε περίπτωση ισχύει ο νόμος του Snell β εκτρέπεται πάντοτε από την πορεία του, συγκλίνοντας ή αποκλίνοντας προς την κάθετη στην διαχωριστική επιφάνεια των δύο μέσων γ τα υ και λ του αλλάζουν μόνο αν υφίσταται εκτροπή από την πορεία του δ υπάρχουν περιπτώσεις που δε μπορεί να εφαρμοστεί ο νόμος Snell Ένα σώμα εκτελεί φθίνουσα ταλάντωση με αρχικό πλάτος Αν μετά από 5 πλήρεις αιωρήσεις έχει πλάτος ταλάντωσης, τότε μετά από ακόμα 5 αιωρήσεις: α θα έχει πλάτος ταλάντωσης 8 β θα έχει χάσει ενέργεια 5 γ θα έχει χάσει ενέργεια δ θα έχει μειωθεί η περίοδος του σε Ένα αρχικά ακίνητο ελεύθερο στερεό δέχεται κάποια στιγμή την επίδραση ενός ζεύγους δυνάμεων Το στερεό σώμα: α θα εκτελέσει σύνθετη κίνηση β θα παραμείνει ακίνητο

2 γ θα εκτελέσει μεταφορική κίνηση δ θα εκτελέσει στροφική κίνηση 5 Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν με το γράμμα Σ, αν είναι σωστές, και με το γράμμα Λ αν είναι λανθασμένες α Στο στάσιμο κύμα, όλα τα σημεία του ελαστικού μέσου έχουν την ίδια ολική ενέργεια ταλάντωσης β Σε ένα κύκλωμα LC που εκτελεί αμείωτη ηλεκτρική ταλάντωση, η περίοδος και η ολική ενέργεια εξαρτώνται μόνο από τις τιμές των L και C γ Ένας τροχός κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει με σταθερή ταχύτητα c πάνω σε οριζόντιο επίπεδο Όλα τα σημεία πλην του κέντρου του τροχού στρέφονται με ίδια συχνότητα δ Ένα σύστημα ελατήριο σώμα εκτελεί εξαναγκασμένη ταλάντωση Κατά το συντονισμό η συχνότητα του συστήματος είναι μέγιστη ε Διακροτήματα προκύπτουν από τη σύνθεση δύο απλών αρμονικών ταλαντώσεων ίδιας συχνότητας, διαφορετικού πλάτους οι οποίες εξελίσσονται γύρω από το ίδιο σημείο και στην ίδια διεύθυνση ΘΕΜΑ Ο Τροχός κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει σε οριζόντιο επίπεδο Κάποια στιγμή, δύο σημεία της κατακόρυφης διαμέτρου του που ισαπέχουν από το κέντρο έχουν ταχύτητες και α Να υπολογιστεί η c του τροχού ( μονάδες) β Ο λόγος, όπου R η ακτίνα του τροχού και η απόσταση των Α, Β R από το κέντρο έχει την τιμή: i ii iii iv Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας ( μονάδες) Σε μια γραμμική αρμονική ταλάντωση, οι στιγμιαίες τιμές της δύναμης επαναφοράς και της ταχύτητας υ συνδέονται με τη σχέση:

3 α a β a a γ δ a Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας ( μονάδες) ( μονάδες) Στην ήρεμη επιφάνεια ενός υγρού διαδίδονται δύο κύματα από σύγχρονες πηγές, που έχουν απόσταση ενός όρους με την κοιλάδα ίση με d Στον πίνακα που ακολουθεί δίνονται οι αποστάσεις μερικών σημείων της επιφάνειας του υγρού από τις δύο πηγές Σημείο Α 8 Β 5,5 Γ 5 Δ 8 Ε,, Ζ 7,5 Τα σημεία στα οποία παρατηρείται ενισχυτική συμβολή και ταλαντώνονται με πλάτος είναι τα: α, Γ, E β, Δ, E γ B, Δ, Z δ Γ, E, Z Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας ( μονάδες) ( μονάδες) ΘΕΜΑ Ο Μια χορδή μήκους έχει το δεξί άκρο της στερεωμένο και το αριστερό αρχίζει να ταλαντώνεται με πλάτος, ξεκινώντας για από τη θέση με θετική ταχύτητα Το παραγόμενο κύμα διαδίδεται με ταχύτητα 8 προς τα δεξιά Κατά τη διάδοση του, δύο σημεία της χορδής που απέχουν μεταξύ τους απόσταση φάσης ad, έχουν διαφορά α Να γραφεί η εξίσωση του κύματος που διαδίδεται στη χορδή

4 β Να σχεδιαστεί το στιγμιότυπο του κύματος για, 75 βαθμολογημένους άξονες σε γ Το διαδιδόμενο αρμονικό κύμα ανακλάται στο δεξί άκρο της χορδής και διαδίδεται προς τα αριστερά, έτσι τελικά προκύπτει στάσιμο κύμα Μετρώντας βρίσκουμε ότι πάνω στη χορδή έχουν σχηματιστεί 5 δεσμοί Ποια η εξίσωση του ανακλώμενου κύματος και ποια η εξίσωση του προκύπτοντος στάσιμου; ( μονάδες) Ποιο είναι το μήκος της χορδής ; ( μονάδες) Ποια είναι η μέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης που έχει στο στάσιμο κύμα ένα σημείο Α της χορδής που απέχει από το δεξί άκρο απόσταση d 5 ; Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας ΘΕΜΑ Ο Στο ελεύθερο άκρο κατακόρυφου ιδανικού ελατηρίου του οποίου το άλλο άκρο είναι ακλόνητα στερεωμένο σε οροφή, συνδέεται σώμα μάζας και αυτό συνδέεται με σώμα μάζας, μέσω νήματος μήκους, Όταν το σύστημα ισορροπεί το ελατήριο έχει επιμηκυνθεί κατά, Τη στιγμή κόβουμε το νήμα Α Να δείξετε ότι το σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση και να υπολογιστεί η περίοδος της ( μονάδες) Να γράψετε τις χρονικές εξισώσεις απομάκρυνσης, ταχύτητας και επιτάχυνσης Θεωρήστε θετική φορά προς τα πάνω ( μονάδες) Β Τη στιγμή το ελατήριο αποκτά το φυσικό του μήκος για πρώτη φορά Τη στιγμή αυτή να βρείτε: την απόσταση μεταξύ των δύο σωμάτων τις ταχύτητες των σωμάτων Δίνονται: g,,, 9 ( μονάδες) (7 μονάδες)

5 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΜΑ Ο α δ β δ 5 α Λ β Λ γ Σ δ Λ ε Λ ΘΕΜΑ Ο α Κ Κ Α Β Κ c c c c c c c β iii c c c R R R c β a a D

6 β Ένα όρος απέχει από την επόμενη κοιλάδα Άρα d Τα σημεία στα οποία παρατηρείται ενισχυτική συμβολή, δηλαδή αυτά που ταλαντώνονται με μέγιστο πλάτος, είναι αυτά για τα οποία η διαφορά των αποστάσεων από τις δύο πηγές είναι: N, N,,,, Αυτό ισχύει για τα σημεία: : : : 8 8,, ΘΕΜΑ Ο α Από τις σχέσεις: Ακόμα είναι: 8 f f f f Hz και f Η εξίσωση του κύματος θα είναι:,, S I β Η εξίσωση του κύματος την, 75 είναι:,,75,,75 S I

7 Η απομάκρυνση του σημείου είναι:,,75, 5,5, 5,5,,,, Η απόσταση στην οποία έχει διαδοθεί το κύμα την είναι αυτή για την οποία η φάση μηδενίζεται:,75,75,75,75 (c), (c) -, γ Η εξίσωση του ανακλώμενου κύματος είναι:,, S I και η εξίσωση του στάσιμου κύματος είναι:,, S I Αφού σχηματίζονται συνολικά 5 δεσμοί, το μήκος της χορδής θα είναι: 9 9

8 Το σημείο Α βρίσκεται στη θέση d 9 5 άρα η μέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης του είναι:,,,, ΘΕΜΑ Ο ΘΦΜ ΘΙ ΑΘ ΘΙ ΤΘ υ Δl (+) h υ Α Στη Στην : : g k g g g k g k g g k k k Άρα το εκτελεί αατ με D k Στη : k k g k g, Η περίοδος ταλάντωσης του είναι:

9 D, k,, g Όταν την κόψουμε το νήμα, το θα εκτελέσει αατ Την έχει ταχύτητα, άρα βρίσκεται σε ΑΘ και συγκεκριμένα στην κάτω ΑΘ δηλαδή στη θέση Άρα :,, : ή ά ό ή Η γωνιακή συχνότητα της ταλάντωσης του είναι:, ad Το πλάτος της ταλάντωσης του είναι:,,, Η χρονική εξίσωση της απομάκρυνσης είναι:, S I Η χρονική εξίσωση της ταχύτητας είναι: a S I Η χρονική εξίσωση της επιτάχυνσης είναι:

10 a S I Β Την το φτάνει για πρώτη φορά στη ΘΦΜ, άρα έχει απομάκρυνση, :,,, 8 : Άρα 5 Το μετά την κοπή του νήματος εκτελεί ελεύθερη πτώση, οπότε σε χρόνο έχει κινηθεί κατά: 5 g, Άρα η απόσταση των δυο σωμάτων είναι: h h,,, h, Η ταχύτητα του την είναι: E K U D D,, Επειδή το κινείται κατά τη θετική φορά, θα έχει ταχύτητα: Το εκτελεί ελεύθερη πτώση, άρα θα έχει: g