ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPLER ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ

Transcript

1 ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ DOPLER ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.. ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1-Α6 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση, η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση. Α.1 ακίνητη ηχητική πηγή εκπέμπει ήχο σταθερής συχνότητας. Παρατηρητής κινείται κατά μήκος της ευθείας που διέρχεται από την πηγή πλησιάζοντας με ταχύτητα υ Α. Αν υ είναι το μέτρο της ταχύτητας του ήχου ως προς τον ακίνητο αέρα (υ> υ Α ), η συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι Α) A = Β) A = Γ) A = Δ) A = A.2 Σειρήνα εκπέμπει ήχο σταθερής συχνότητας. Παρατηρητής αντιλαμβάνεται τον ήχο της σειρήνας με συχνότητα A <.Αυτό συμβαίνει όταν Α) η σειρήνα είναι ακίνητη και ο παρατηρητής την πλησιάζει Β) η σειρήνα είναι ακίνητη και ο παρατηρητής απομακρύνεται από αυτήν Γ) η σειρήνα και ο παρατηρητής κινούνται μειώνοντας την μεταξύ τους απόσταση Δ) Η σειρήνα και ο παρατηρητής ηρεμούν 1 Α.3 Ακίνητος παρατηρητής βρίσκεται μεταξύ μιας κινούμενης προς αυτόν ηχητικής πηγής και μιας ακίνητης ανακλαστικής επιφάνειας.η πηγή εκπέμπει ήχο σταθερής συχνότητας, ο οποίος ανακλάται στην επιφάνεια.ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται δυο ήχους Α)ίσων συχνοτήτων και ίσων μηκών κύματος Β) ίσων συχνοτήτων και διαφορετικών μηκών κύματος Γ) διαφορετικών συχνοτήτων και διαφορετικών μηκών κύματος Δ) διαφορετικών συχνοτήτων και ίσων μηκών κύματος Α.4 Παρατηρητής και ηχητική πηγή πλησιάζουν μεταξύ τους με ταχύτητες υ Α και υ αντίστοιχα.η πηγή εκπέμπει ήχο σταθερής συχνότητας. Αν υ είναι το μέτρο της ταχύτητας του ήχου ως προς τον ακίνητο αέρα (υ> υ Α και υ> υ ), η συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι Α) A = Β) A = Γ) A = Δ) A =

2 A.5.Ηχητική πηγή εκπέμπει ήχο σταθερής συχνότητας για χρονικό διάστημα Δt Παρατηρητής αντιλαμβάνεται τον ήχο με συχνότητα A για χρονικό διάστημα Δt Α. Ισχύει η σχέση A Α) Δt Α = Δt Β) ) Δt Α = Δt Γ) ) Δt Α = Δt Δ) ) Δt Α = ( ) 2 Δt A A Α.6 Παρατηρητής Α εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση ακτίνας R.Ηχητική πηγή S βρίσκεται στο κέντρο της κυκλικής τροχιάς του παρατηρητή εκπέμποντας ήχο σταθερής συχνότητας. Αν υ είναι το μέτρο της ταχύτητας του ήχου ως προς τον ακίνητο αέρα, η συχνότητα που αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι Α) A = Β) A =0 Γ) A = Δ) A = ΘΕΜΑ Β Β.1. Επάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο βρίσκονται δυο ακίνητα σώματα Σ 1 και Σ 2 με μάζες m και Μ αντίστοιχα. Το σώμα Σ 1 φέρει ανιχνευτή ηχητικών κυμάτων και το σώμα Σ 2 εκπέμπει ήχο συχνότητας.βλήμα μάζας m κινείται με ταχύτητα υ ο, οριζόντιας διεύθυνσης και μέτρου υ ο =0,5υ, όπου υ είναι το μέτρο της ταχύτητας του ήχου ως προς τον ακίνητο αέρα. Το βλήμα την χρονική στιγμή t 1 συγκρούεται με το σώμα Σ 1, διέρχεται από αυτό και στην συνέχεια την χρονική στιγμή t 2 σφηνώνεται στο σώμα Σ 2.Κατά την κρούση του βλήματος με το σώμα Σ 1 το τελευταίο αποκτά το 16% της κινητικής ενέργειας του βλήματος. Το διάγραμμα της συχνότητας A του ήχου που καταγράφει ο ανιχνευτής σε συνάρτηση με τον χρόνο φαίνεται στο σχήμα M Α. ο λόγος των μαζών ισούται με α) ¾ β) 2/5 γ) ½ m Β. Για την συχνότητα 1 του διαγράμματος ισχύει α) 1,2 β) 1,25 γ) 1,5 A t 1 t 2 t Β.2. Ηχητική πηγή S εκπέμπει ήχο συχνότητας και κινείται σε κυκλική τροχιά ακτίνας R με ταχύτητα σταθερού μέτρου υ. Σε

3 απόσταση d=r2 από το κέντρο της κυκλικής τροχιάς ηρεμεί παρατηρητής Α, ο οποίος ακούει τον ήχο που εκπέμπει η πηγή. Α. το χρονικό διάστημα που απαιτείται προκειμένου η πηγή να διέλθει διαδοχικά από δυο θέσεις της τροχιάς της όπου ο εκπεμπόμενος από την πηγή ήχος στις δυο αυτές θέσεις γίνεται αντιληπτός από τον παρατηρητή με συχνότητα A = είναι α)δt= R R 2R β) Δt= γ) Δt= 2 B. το ελάχιστο χρονικό διάστημα προκειμένου η πηγή να διέλθει από δυο θέσεις της τροχιάς της τροχιάς, στην μια εκ των οποίων ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται ήχο μέγιστης συχνότητας και στην R R άλλη ήχο ελάχιστης συχνότητας είναι α)δt= β) Δt= γ) 4 R Δt= 2 υ. d 3 ΘΕΜΑ Γ Πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο ηρεμεί ένα σώμα Σ πάνω στο οποίο έχει προσδεθεί ένας καταγραφέας ήχου (δέκτης Δ), δεμένο στο άκρο ελατηρίου σταθεράς k=1000ν/m. Σε απόσταση =1m υπάρχει μια πηγή που παράγει αρμονικό ήχο συχνότητας 680Ηz, όπως στο σχήμα. Εκτρέπουμε το σώμα Σ προς τα αριστερά κατά 0,4m και για t=0 το αφήνουμε να εκτελέσει ΑΑΤ. Αν η προς τα δεξιά κατεύθυνση θεωρείται θετική, ενώ η μάζα του Σ (και δέκτη μαζί) είναι m=0,4kg και η ταχύτητα του ήχου υ=340m/, ζητούνται: i) Η εξίσωση της απομάκρυνσης σε συνάρτηση με το χρόνο του σώματος Σ. ii) Κάποια στιγμή t 1 η συχνότητα που καταγράφει ο δέκτης είναι 1 =700Ηz, για πρώτη φορά. Για τη στιγμή αυτή t 1 : α) Ποια η ταχύτητα του Σ.

4 β) Ποιο το επί τοις % ποσοστό της ενέργειας ταλάντωσης που αντιστοιχεί στην δυναμική ενέργεια ταλάντωσης; γ) Ποια η χρονική στιγμή t 1 ; iii) Να γίνουν οι γραφικές παραστάσεις σε συνάρτηση με το χρόνο: α) Της απόστασης πηγής δέκτη ήχου. β) Της συχνότητας του ήχου που καταγράφει ο δέκτης. 4

5 ΛΥΣΕΙΣ ΦΥΛΛΟΥ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟΥ DOPPLER 5

6 6

7 7

8 8