ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. Διάρκεια εξέτασης: sec ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. Διάρκεια εξέτασης: sec ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ:"

Φωτεινή Βιτάλης
6 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (εξεταστέα ύλη: Κύματα, Μηχανική Ρευστών, Κινηματική-Ισορροπία Στερεού Σώματος) ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Διάρκεια εξέτασης: sec ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: ΘΕΜΑ Α Στις ημιτελείς προτάσεις 1 4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση που τη συμπληρώνει σωστά. Α1. Το μήκος κύματος δύο κυμάτων που συμβάλλουν και δημιουργούν στάσιμο κύμα είναι λ. Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών του στάσιμου κύματος θα είναι: Α. λ Β. λ/2 Γ. 2λ Δ. λ/4 Μονάδες 5 Α2. Η αρχή της επαλληλίας των κυμάτων: Α. Παραβιάζεται μόνο όταν τα κύματα είναι τόσο ισχυρά, ώστε οι δυνάμεις που ασκούνται στα σωματίδια του μέσου, δεν είναι ανάλογες των απομακρύνσεων. Β. Δεν παραβιάζεται ποτέ. Γ. Ισχύει μόνο όταν τα κύματα που συμβάλλουν, προέρχονται από πηγές που βρίσκονται σε φάση. Δ. Δεν ισχύει, όταν συμβάλλουν περισσότερα από δύο κύματα. Μονάδες 5 Α. Η εξίσωση του Bernoulli είναι συνέπεια της αρχής διατήρησης: Α. Της ορμής στα ρευστά. Β. Της ενέργειας στα ρευστά. Γ. Της μάζας των ρευστών. Δ. Του ηλεκτρικού φορτίου. Μονάδες 5 [1]

2 Α4. Ο ομογενής δίσκος του σχήματος 1 ισορροπεί σε λείο οριζόντιο δάπεδο. Κάποια χρονική στιγμή ασκούμε στον δίσκο ζεύγος δυνάμεων, όπως φαίνεται στο σχήμα 1: Η κίνηση του δίσκου είναι: Α. Μόνο στροφική με σταθερή γωνιακή ταχύτητα. Β. Μόνο μεταφορική με σταθερή ταχύτητα. Γ. Μόνο στροφική με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση. Δ. Μόνο μεταφορική με σταθερή επιτάχυνση. Μονάδες 5 A5. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα τη λέξη Σωστό, για τη σωστή πρόταση και τη λέξη Λάθος, για τη λανθασμένη πρόταση. Α. Σε κάθε εγκάρσιο κύμα δημιουργούνται πυκνώματα και αραιώματα. Β. Η πίεση που δημιουργεί ένα εξωτερικό αίτιο σε κάποιο σημείο ενός ακίνητου υγρού μεταφέρεται αναλλοίωτη σε όλα τα σημεία του. Γ. Όταν δύο πλοία πλέουν παράλληλα και σε μικρή απόσταση μεταξύ τους, αναπτύσσονται δυνάμεις που τείνουν να τα απομακρύνουν το ένα από το άλλο. Δ. Σε έναν τροχό που κυλίεται χωρίς ολίσθηση σε οριζόντιο δάπεδο, η επιτάχυνση του ανώτερου σημείου του τροχού είναι παράλληλη με το έδαφος-δάπεδο. Ε. Η ροπή μιας δύναμης ως προς άξονα περιστροφής είναι μηδέν, όταν ο φορέας της δύναμης είναι παράλληλος στον άξονα περιστροφής.. Μονάδες 5 [2]

3 ΘΕΜΑ Β Β1. Από το στόμιο μιας βρύσης εμβαδού διατομής Α0, εκρέει κατακόρυφα φλέβα νερού, με φορά προς τα κάτω (σχήμα 1) ή με φορά προς τα πάνω (σχήμα 2), με την ίδια αρχική ταχύτητα υ0: Αν μετά από απόσταση h από το στόμιο της βρύσης, η φλέβα του νερού έχει εμβαδόν διατομής Α1 και Α2 αντίστοιχα και ισχύει η σχέση υ 0 = 4 g h, τότε ο λόγος εμβαδών διατομής ισούται με: A1 A των 2 Α. 2 Β. Γ. 2 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 2 Μονάδες 6 []

4 Β2. Σε γραμμικό, ομογενές και ελαστικό μέσον, που εκτείνεται κατά τη διεύθυνση του οριζόντιου άξονα xόx, διαδίδεται εγκάρσιο αρμονικό κύμα προς τη θετική φορά. Όταν το κύμα φθάνει σε κάθε σημείο του μέσου, αυτό ξεκινάει την αρμονική του ταλάντωση από τη θέση ισορροπίας του κινούμενο προς τη θετική φορά του κατακόρυφου άξονα y'y. Η διέλευση του από τη θέση ισορροπίας του γίνεται 20 φορές σε κάθε 2 δευτερόλεπτα με ταχύτητα μέτρου 2π m/s. Η ελάχιστη οριζόντια απόσταση δύο σημείων του μέσου, των οποίων οι ταλαντώσεις έχουν διαφορά φάσης Δφ = π rad, είναι 1m. Ένα δεύτερο πανομοιότυπο κύμα διαδίδεται στο ίδιο μέσον, αλλά προς την αρνητική φορά του άξονα xόx και συναντιέται με το πρώτο κύμα την χρονική στιγμή t=0 στην αρχή 0(x=0) του άξονα xόx με αποτέλεσμα τη σταδιακή δημιουργία στάσιμου κύματος στο ελαστικό μέσο. Α. Η εξίσωση του στάσιμου κύματος που δημιουργείται, είναι: Α1. y( x, t) = 0.4 συν ( 2π x) ηµ ( 10π t) Α2. y( x, t) = 0.4 συν ( π x) ηµ ( 10π t) Α. y( x, t) = 0.4 συν ( π x) ηµ ( 5π t) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 1 Μονάδες Β. Η απομάκρυνση του σημείου Κ (xk=2.25m) του ελαστικού μέσου από τη θέση ισορροπίας του, τη χρονική στιγμή t1 = 0.2s είναι: Β1. yk = 0.4m Β2. yk Β. yk = 0m = 0.1 2m Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. Μονάδες 1 Μονάδες [4]

5 Β. Δύο σύγχρονες πηγές Α και Β δημιουργούν στην επιφάνεια υγρού αρμονικά κύματα, ίδιας συχνότητας και ίδιου πλάτους. Σημείο Σ της επιφάνειας του υγρού απέχει από τις δύο πηγές αποστάσεις r1 και r2 αντίστοιχα. Αν f1,min η ελάχιστη δυνατή συχνότητα ταλάντωσης των πηγών, ώστε τα κύματα να συμβάλουν ενισχυτικά στο σημείο Σ και f2,min η ελάχιστη δυνατή συχνότητα ταλάντωσης των πηγών, ώστε τα κύματα να συμβάλλουν αποσβεστικά στο σημείο Σ, τότε ο λόγος f f 1,min 2,min είναι ίσος με : Α. 1 Β. 2 Γ. 1 2 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Mονάδες 2 Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Mονάδες 7 [5]

6 ΘΕΜΑ Γ Ένας κατακόρυφος σωλήνας σταθερής διατομής Α1=10cm 2, τροφοδοτεί με νερό δύο οριζόντιους σωλήνες διατομής Α2=cm 2 και A=4cm 2, οι οποίοι εκτοξεύουν νερό προς το έδαφος. Οι οριζόντιοι σωλήνες βρίσκονται σε ύψη h2 και h αντίστοιχα. Το νερό αρχίζει να ανέρχεται στον κατακόρυφο σωλήνα με ταχύτητα υ1=m/s και εξέρχεται από τους δύο οριζόντιους σωλήνες με ταχύτητες υ2=6m/s και υ, αντίστοιχα. Οι χρόνοι που βρίσκεται το νερό στον αέρα μέχρι να κτυπήσει στο έδαφος είναι t2 και t=2t2, αντίστοιχα. Να υπολογίσετε: Γ1. Την ταχύτητα υ με την οποία το νερό εξέρχεται από τον ψηλότερο οριζόντιο σωλήνα. Γ2. Τα ύψη h2 και h στα οποία βρίσκονται οι δύο οριζόντιοι σωλήνες. Mονάδες 6 Γ. Την πίεση του νερού p1 στη βάση του κατακόρυφου σωλήνα (σημείο 1). Mονάδες 6 Mονάδες 6 Γ4. Ποιο ποσοστό % της συνολικής ποσότητας νερού που τροφοδοτεί ο κατακόρυφος σωλήνας φτάνει στον ψηλότερο οριζόντιο σωλήνα. Mονάδες 7 Να θεωρήσετε το νερό ιδανικό ρευστό. Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας g =10m/s 2, η πυκνότητα του νερού ρ =1000kg/m και η ατμοσφαιρική πίεση patm=10 5 N/m 2. [6]

7 ΘΕΜΑ Δ Η ομογενής ράβδος του σχήματος έχει μάζα Μ=10 kg, μήκος L=5m και μπορεί να στρέφεται γύρω από άρθρωση η οποία διέρχεται από το άκρο της Ο. Η ράβδος ισορροπεί οριζόντια όταν δεθεί στο άκρο της Α νήμα, το οποίο αφού περαστεί από τροχαλία μάζας Μ=10kg και ακτίνας R, κρεμάσουμε στο άλλο άκρο του σώμα Σ1 μάζας Μ1=kg, το οποίο συνδέεται με δεύτερο νήμα με ένα άλλο σώμα Σ2 μάζας Μ2=2kg που είναι δεμένο στο πάνω άκρο ενός κατακόρυφου ελατηρίου σταθεράς k=200n/m. Δ1. Να βρεθεί το μέτρο της δύναμης της άρθρωσης. Μονάδες 6 Δ2. Να βρεθεί το μέτρο της δύναμης που ασκείται στην τροχαλία από τον άξονα περιστροφής. Μονάδες 6 Δ. Να βρεθεί η παραμόρφωση του ελατηρίου σε σχέση με το φυσικό του μήκος. Μονάδες 6 Δ4. Κόβουμε το νήμα που συγκρατεί τη ράβδο οπότε η ράβδος ξεκινά να στρέφεται. Κάποια στιγμή η ράβδος βρίσκεται σε τέτοια θέση που να ισχύει για το μέτρο των ροπών που δέχεται ότι ( ) τ Ο = 125N m. Να βρεθεί το μήκος του τόξου που έχει διαγράψει έως τότε το μέσον της ράβδου. Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s 2. Καλή Επιτυχία!!!!!!!!!!!!!!!! Μονάδες 7 Λούης, Μιχάλης, Νίκος [7]

8 ΘΕΜΑ A Απαντήσεις Α1. Β (5μον.) Α2. Α (5μον.) Α. Β (5μον.) Α4. Γ (5μον.) A5. Α. Λ (1μον.) Β. Σ (1μον.) Γ. Λ (1μον.) Δ. Λ (1μον.) Ε. Σ (1μον.) ΘΕΜΑ Β Β1. Β. A1 A 2 = (8μον. = 2 + 6) Β2. Α. Α2. y( x, t) 0.4 συν ( π x) ηµ ( 10π t) Β. B. ΘΕΜΑ Γ Β. Β. yk f f 1,min 2,min = 2 = (4μον. = 1 + ) = 0.1 2m (4μον. = 1 + ) (9μον. = 2 + 7) Γ1. Από την εξίσωση της συνέχειας θα υπολογίσουμε την ταχύτητα υ με την οποία το νερό εξέρχεται από τον ψηλότερο οριζόντιο σωλήνα:. Γ2. Οι δύο δέσμες του νερού κάνουν οριζόντια βολή. Η χρονική διάρκεια της πτώσης του νερού, μέχρι να φθάσει στο έδαφος, εξαρτάται από το ύψος που εκτοξεύεται. Άρα, από τη σχέση των χρόνων πτώσης του νερού στο έδαφος, t=2t2, θα υπολογίσουμε τη σχέση των υψών h2 και h: [8]

9 (1) Εφαρμόζουμε το θεώρημα Bernoulli για μια ρευματική γραμμή που διέρχεται από τα σημεία 1 και 2, θεωρώντας σαν επίπεδο αναφοράς για τη δυναμική ενέργεια του ρευστού το οριζόντιο επίπεδο που διέρχεται από το σημείο 1: (2) Ομοίως εφαρμόζουμε το θεώρημα Bernoulli για μια ρευματική γραμμή που διέρχεται από τα σημεία 1 και : () Οι πιέσεις p2 και p, στα σημεία 2 και είναι ίσες με την ατμοσφαιρική, αφού το νερό από τους δύο σωλήνες εξέρχεται στον αέρα:. Στις σχέσεις (2) και () τα πρώτα μέλη είναι ίσα, άρα θα είναι και τα δεύτερα. Χρησιμοποιώντας και τη σχέση (1) υπολογίζουμε τα ύψη h2 και h που βρίσκονται οι δύο οριζόντιοι σωλήνες: [9]

10 Από τη σχέση (1) προκύπτει h=4h2=1.8m. Γ. Από τη σχέση (2) βρίσκουμε την πίεση του νερού p1 στη βάση του κατακόρυφου σωλήνα (σημείο 1):. Γ4. Το ποσοστό % της συνολικής ποσότητας νερού που καταλήγει στον ψηλότερο οριζόντιο σωλήνα είναι: ΘΕΜΑ Δ Δ1. Fαρθρ.=50Ν (6μον.) Δ2. Fάξον.=200Ν (6μον.) Δ. ΔL=0m (6μον.) Δ4. 5π S = m (7μον.) 6 [10]

Σχετικά έγγραφα

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. (εξεταστέα ύλη: κρούσεις, ελατήρια, μηχανική ρευστών, κινηματική στερεού, φαινόμενο Doppler)

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. (εξεταστέα ύλη: κρούσεις, ελατήρια, μηχανική ρευστών, κινηματική στερεού, φαινόμενο Doppler) ΜΑΡΤΙΟΣ 07 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ (εξεταστέα ύλη: κρούσεις, ελατήρια, μηχανική ρευστών, κινηματική στερεού, φαινόμενο Doppler) ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Διάρκεια εξέτασης: 0.800sec (& κάθε ένα μετράει ) ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ: