ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

Transcript

1 ΕΠΩΝΥΜΟ ΟΝΟΜΑ ΤΑΞΗ ΤΜΗΜΑ ΗΜ/ΝΙΑ ΚΥΡΙΑΚΗ 11/3/2012 ΧΡΟΝΟΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 10:30-13:30

2 Στις ημιτελείς προτάσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση, η οποία τη συμπληρώνει σωστά. 1. Στα εγκάρσια κύματα, το μήκος κύματος είναι ίσο με την απόσταση λ α) μεταξύ δύο διαδοχικών πυκνωμάτων. β) μεταξύ μιας κορυφής και της επόμενης κοιλάδας. γ) που διανύει το κύμα σε μια περίοδο. δ) που διανύει το κύμα σε ένα δευτερόλεπτο. 2. Αρμονικό κύμα διαδίδεται κατά μήκος γραμμικού ελαστικού μέσου κατά τον άξονα x x και 2x περιγράφεται από την εξίσωση y = 4ηµπ 2t - ( S. I. ) 5 α) Η περίοδος του κύματος είναι 1s. x β) Η φάση ενός σημείου του ελαστικού μέσου είναι ίση με t ακτίνια. 5 γ) To πλάτος ταλάντωσης των σημείων του ελαστικού μέσου είναι ίσο με 4cm. δ) Το μήκος κύματος είναι ίσο με 0,5m. 3. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα α) είναι διαμήκη. β) δημιουργούνται από ακίνητα ηλεκτρικά φορτία. γ) δημιουργούνται από μεταβαλλόμενο ηλεκτρικό πεδίο. δ) διαδίδονται μόνο στο κενό. 4. Μεγαλύτερη συχνότητα έχουν α) τα μικροκύματα. β) οι ακτίνες γ. γ) οι υπέρυθρες. δ) τα ραδιοκύματα. 5. Στην παρακάτω ερώτηση 5 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. α) Τα φαινόμενα της ανάκλασης και διάθλασης παρατηρούνται μόνο στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. β) Το φαινόμενο της ολικής ανάκλασης μπορεί να συμβεί όταν το φως μεταβαίνει από οπτικά πυκνότερο μέσο σε οπτικά αραιότερο μέσο. γ) Σύγχρονες πηγές ονομάζονται αυτές που δημιουργούν ταυτόχρονα μέγιστα και ελάχιστα. δ) Η συχνότητα ταλάντωσης της πηγής ενός κύματος είναι ίση με τη συχνότητα ταλάντωσης των σημείων του ελαστικού μέσου που διαδίδεται το κύμα. ε) Στο στάσιμο κύμα οι κοιλίες παραμένουν συνεχώς ακίνητες. 2

3 Για τις παρακάτω ερωτήσεις να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Μονοχρωματική ακτινοβολία εισέρχεται από το κενό σε ορθογώνιο πλακίδιο με δείκτη διάθλασης 1,3 και με γωνία πρόσπτωσης ίση με Η ακτίνα εξέρχεται από το πλακίδιο σχηματίζοντας γωνία με την κάθετο α) μικρότερη από β) ίση με γ) μεγαλύτερη από Δικαιολογήστε την απάντηση σας. 2. Ηχητικά κύματα με διαφορετικά μήκη κύματος διαδίδονται σε ομογενές μέσο διάδοσης. Το διάγραμμα που παριστάνει τη σχέση: ταχύτητα διάδοσης κύματος- μήκος κύματος είναι το Δικαιολογήστε την απάντηση σας. 3. Μια ηχητική πηγή κινείται με σταθερή ταχύτητα υ s προς ακίνητο παρατηρητή. Τα μήκη κύματος που εκπέμπει η πηγή προς την κατεύθυνση του παρατηρητή, πριν και μετά τη διέλευση της από αυτόν, διαφέρουν μεταξύ τους κατά λ/10, όπου λ το μήκος κύματος που εκπέμπει η πηγή όταν είναι ακίνητη. Αν υ η ταχύτητα διάδοσης του ήχου στον αέρα, ο λόγος υ s /υ είναι α) 1/5. β) 1/10. γ) 1/20. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. 3

4 4. Δύο κύματα που διαδίδονται πάνω στην ίδια ευθεία έχουν εξισώσεις: πx πx y1 = 4ηµ 10πt και y 2 = 5ηµ 10πt Από τη συμβολή των δύο παραπάνω κυμάτων: α) δεν μπορεί να προκύψει στάσιμο κύμα. β) θα δημιουργηθεί στάσιμο κύμα, γιατί τα δύο κύματα διαδίδονται στην ίδια διεύθυνση με αντίθετες φορές, έχουν ίδιες συχνότητες και ίδιο μήκος κύματος. γ) θα δημιουργηθεί στάσιμο κύμα, γιατί τα δύο κύματα έχουν ίδιες συχνότητες, και διαδίδονται σε αντίθετες κατευθύνσεις. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. 4

5 1. Στο παρακάτω σχήμα η πηγή Ο παράγει αρμονικό κύμα που διαδίδεται πάνω σε γραμμικό ελαστικό μέσο με ταχύτητα υ. Δύο σημεία Α, Β του μέσου βρίσκονται πάνω στη ευθεία διάδοσης και έχουν φάσεις φ Α =4π/3 και φ Β =π/3. Α. Να εξηγήσετε αν τα σημεία Α και Β καταλαμβάνουν τις σωστές θέσεις σε σχέση με την αρχή Ο ή πρέπει να ανταλλάξουν τις θέσεις τους. Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. Β. Τη χρονική στιγμή που το σημείο Α βρίσκεται στη μέγιστη θετική του απομάκρυνση, το σημείο Β θα βρίσκεται στη θέση α) y=a. β) y=-a. γ) y=0. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. 2. Μονοχρωματικό φως κινούμενο στο εσωτερικό διαφανούς υλικού με δείκτη διάθλασης n α =2, προσπίπτει σε διαχωριστική επιφάνεια και εισέρχεται σε δεύτερο διαφανές υλικό με δείκτη διάθλασης n b = 3. Α. Για τις γωνίες πρόσπτωσης θ α και διάθλασης θ b ισχύει α) ημθ α <ημθ b. β) ημθ α =ημθ b. γ) ημθ α >ημθ b. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας. π π 3 Β. Αν η γωνία πρόσπτωσης είναι θ α = και ηµ 3 3 =, να σχεδιάσετε τη πορεία μιας 2 ακτίνας του μονοχρωματικού φωτός. Μονάδες 7 5

6 Το πιο πάνω σχήμα παριστά το στιγμιότυπο ενός τρέχοντος αρμονικού κύματος σε ομογενές γραμμικό ελαστικό μέσο κατά τη χρονική στιγμή t 1. Τη χρονική στιγμή t 0 =0 το σημείο Ο της θέσης x=0 διέρχεται από τη θέση ισορροπίας του με θετική ταχύτητα. Για τις σημειωμένες στο σχήμα αποστάσεις ισχύει: (OK)=0,1m, (OZ)=0,3m. Ζητούνται: α) Η χρονική στιγμή t 1 και η μέγιστη ταχύτητα με την οποία ταλαντώνονται τα υλικά σημεία του ελαστικού μέσου. β) Να χαραχθεί πάνω σε βαθμολογημένους άξονες το στιγμιότυπο του κύματος τη χρονική στιγμή t 2 =t 1 +0,01s. Την ίδια χρονική στιγμή να βρεθεί η απομάκρυνση ενός σημείου Β αν γνωρίζετε ότι το σημείο αυτό απέχει από το O απόσταση, (OB)=1,4m. γ) Το πιο πάνω τρέχον κύμα μεταφέρει ενέργεια 4, J, σε κάθε υλικό σημείο του γραμμικού ελαστικού μέσου. Πόση είναι η σταθερά ταλάντωσης κάθε υλικού σημείου, δεδομένου ότι όλα εκτελούν απλή αρμονική ταλάντωση; δ) Αν το πιο πάνω στιγμιότυπο παρίστανε στάσιμο κύμα τη χρονική στιγμή t 1, κατά την οποία όλα τα σημεία του γραμμικού ελαστικού μέσου, έχουν μηδενική ταχύτητα, τότε, να σχεδιάσετε το στιγμιότυπό του τη χρονική στιγμή t 2, όπου t 2 =t 1 +0,01s. Μονάδες 7 Δίνεται ότι η συχνότητα των τρεχόντων κυμάτων που δημιουργούν το στάσιμο κύμα είναι: f=25hz. ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ 6