«ΦΤΗΚΖ γηα ηηο Δπηζηήκεο Εωήο», Jay Newman, εθδόζεηο ΓΗΑΤΛΟ, 2013.

Transcript

1 Σειίδα από 5 ΓΗΑ ΣΟ ΣΜΖΜΑ Α.Ο.Α. Ζ ΤΛΖ ΔΞΔΣΑΔΩΝ ΣΟΤ ΜΑΘΖΜΑΣΟ «ΦΤΗΚΖ» ΠΔΡΗΓΡΑΦΔΣΑΗ ΠΑΡΑΚΑΣΩ ΤΜΦΩΝΑ ΜΔ ΣΖ ΔΗΡΑ ΠΟΤ ΓΗΓΑΥΣΖΚΔ ΚΑΗ ΟΠΩ ΑΝΑΦΔΡΔΣΑΗ Δ ΚΑΘΔ ΔΝΑ ΑΠΟ ΣΑ ΤΓΓΡΑΜΜΑΣΑ ΠΟΤ ΑΚΟΛΟΤΘΟΤΝ (ΑΝΑΛΟΓΑ ΜΔ ΣΟ ΔΣΟ ΓΗΓΑΚΑΛΗΑ ΣΟΤ ΜΑΘΖΜΑΣΟ): ΤΓΓΡΑΜΜΑ ΓΙΑ ΣΟ ΣΡΕΥΟΝ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΟ ΕΣΟ: «ΦΤΗΚΖ γηα ηηο Δπηζηήκεο Εωήο», Jay Newman, εθδόζεηο ΓΗΑΤΛΟ, ΚΔΦ.8 (Ηδαληθά Ρεπζηά): 8-1, 8-2, 8-3, 8-4, 8-5 θαη 8-6. ΚΔΦ.8 (Ημώδε Ρεπζηά): 9-1. ΚΔΦ.12 (Θεξκηθή Δλέξγεηα): 12-1, 12-2, 12-3, 12-4, 12-5 θαη ΚΔΦ.13 (Θεξκνδπλακηθή: Πέξα από ην Πξώην Αμίωκα): 13-1, 13-2 θαη ΚΔΦ.20 (Γεωκεηξηθή Οπηηθή): 20-1, 20-2, 20-3, , θαη ΚΔΦ.21 (Φαθνί θαη Οπηηθά Όξγαλα): 21-1, 21-2 θαη ΤΓΓΡΑΜΜΑ ΓΙΑ ΣΑ ΠΡΟΗΓΟΤΜΕΝΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΕΣΗ (ΠΡΙΝ ΣΟ ): ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΑΚΖ Φπζηθή, ΣΟΜΟ Α, ΜΖΥΑΝΗΚΖ-ΘΔΡΜΟΓΤΝΑΜΗΚΖ (HUGH D. YOUNG, ΔΚΓΟΔΗ ΠΑΠΑΕΖΖ) ΚΔΦ.14 (Μεραληθή ηωλ Ρεπζηώλ): 14-1, 14-2, 14-3, 14-5 θαη ΚΔΦ.19 (Μεραληθά θύκαηα): 19-1 έωο θαη ΚΔΦ.20 (Δπαιιειία θαη θαλνληθνί ηξόπνη ηαιάληωζεο): 20-2, 20-6 θαη ΚΔΦ.15 (Θεξκνθξαζία θαη ζεξκόηεηα): 15-1 έωο θαη ΚΔΦ.16 (Θεξκηθέο ηδηόηεηεο ηεο ύιεο): 16-3 έωο θαη ΚΔΦ.17 (Πξώην ζεξκνδπλακηθό αμίωκα): ΚΔΦ.18 (Γεύηεξν ζεξκνδπλακηθό αμίωκα): 18-5 θαη ΠΑΝΔΠΗΣΖΜΗΑΚΖ Φπζηθή, ΣΟΜΟ Β, ΖΛΔΚΣΡΟΜΑΓΝΖΣΗΜΟ-ΟΠΣΗΚΖ- ΤΓΥΡΟΝΖ ΦΤΗΚΖ (HUGH D. YOUNG, ΔΚΓΟΔΗ ΠΑΠΑΕΖΖ) ΚΔΦ.34 (Φύζε θαη δηάδνζε ηνπ θωηόο): 34-1 έωο θαη ΚΔΦ.35 (Γεωκεηξηθή νπηηθή): 35-1 έωο θαη εκείωζε: Σα θεθάιαηα ηνπ Α ηόκνπ (βι. παξαπάλω) αληηζηνηρνύλ ζε ύιε κε ηα θεθάιαηα ηνπ Γ ηόκνπ (Θεξκνδπλακηθή-ύγρξνλε Φπζηθή) ηνπ βηβιίνπ «Παλεπηζηεκηαθή Φπζηθή κε ύγρξνλε Φπζηθή» (H.D. Young, R.A. Freedman, εθδόζεηο Παπαδήζε)

2 Σειίδα από 5 Αθνινπζνύλ (ζει. 1-4) ηέζζεξα ιπκέλα πξνβιήκαηα, ηα νπνία αλαθέξνληαη ζε κεγάιν κέξνο ηεο πξναλαθεξζείζαο ύιεο: 1. Δύν ζπλεκηηνλνεηδή θύκαηα δηαθέξνπλ ζηε θάζε, αιιά έρνπλ όια ηα άιια ραξαθηεξηζηηθά κεγέζε θνηλά. Να πξνζδηνξίζεηε ηε δηαθνξά θάζεο ηνπο θαη ηε πεξίνδν ηνπο αλ ην πιάηνο ηνπ θάζε θύκαηνο είλαη A θαη ην πιάηνο ηνπ θύκαηνο πνπ πξνθύπηεη από ηε ζπκβνιή ηνπο είλαη 3 A. 2. Έλα θπβηθό δνρείν πιεπξάο είλαη αλνηρηό από πάλσ θαη γεκάην (δει., 100% πιεξόηεηα) κε πγξό ππθλόηεηαο (Εηθ.1). Σε απηό, βπζίδεηαη εμνινθιήξνπ ζηεξεό, παξαιιειεπίπεδν, ζώκα δηαζηάζεσλ 3 (Εηθ.2). (i) Να πξνζδηνξίζεηε ηελ ππθλόηεηα ηνπ ζηεξενύ ζώκαηνο αλ ην βάξνο ηνπ, όηαλ απηό βξίζθεηαη εληόο ηνπ πγξνύ, είλαη ην 60% ηνπ βάξνπο ηνπ όηαλ απηό βξίζθεηαη εθηόο ηνπ πγξνύ (ζηνλ πεξηβάιινληα ρώξν). (ii) Να πξνζδηνξίζεηε ηελ πδξνζηαηηθή πίεζε ζην επίπεδν όπνπ βξίζθεηαη ε θάησ βάζε ηνπ ζώκαηνο, αλ απηή απέρεη 5 από ηνλ ππζκέλα ηνπ δνρείνπ (Εηθ.3). (iii) Σηε ζπλέρεηα, ην ζηεξεό ζώκα αθαηξείηαη από ην δνρείν. Να πξνζδηνξίζεηε ηελ πίεζε πνπ ηώξα αζθείηαη ζην ίδην επίπεδν (όπσο πξνεγνπκέλσο). (iv) Καηόπηλ, αλνίγνπκε κία νπή αθηίλαο ζην πιατλό ηνίρσκα ηνπ δνρείνπ θαη ζε ύςνο 3 από ηνλ ππζκέλα ηνπ (Εηθ.4). Να πξνζδηνξίζεηε ηελ ηαρύηεηα εθξνήο θαη ηελ παξνρή θαηά ηελ αξρηθή έμνδν ηνπ πγξνύ από ηελ πξναλαθεξζείζα νπή. Σε θάζε πεξίπησζε, λα αλαθέξεηε κνλάδεο ρξήζεο ησλ κεηαβιεηώλ (παξακέηξσλ) θαζώο θαη απηέο ησλ ηειηθώλ απνηειεζκάησλ. 3. Έζησ Φ 1 ζπγθιίλσλ θαθόο κε εζηηαθή απόζηαζε f, ν νπνίνο είλαη θαηαζθεπαζκέλνο από πιηθό κε δείθηε δηάζιαζεο n 1. (i) Σε πνηα απόζηαζε από ηελ θνξπθή ηνπ Φ 1 πξέπεη λα ηνπνζεηεζεί έλα αληηθείκελν Α έηζη ώζηε ην είδσιό ηνπ, B 1, λα ζρεκαηίδεηαη πξαγκαηηθό, αληεζηξακκέλν θαη ζε απόζηαζε 7 f από 4 ηελ θνξπθή ηνπ Φ 1 ; (ii) Έζησ όηη αθξηβώο ζηε ζέζε ηνπ Φ 1 ηνπνζεηείηαη (αληηθαζηζηώληαο ηνλ Φ 1 ) έλαο άιινο θαθόο Φ 2, ηεο ίδηαο γεσκεηξηθήο θαηαζθεπήο κε ηνλ Φ 1, ν νπνίνο όκσο είλαη θαηαζθεπαζκέλνο από πιηθό κε δείθηε δηάζιαζεο n 2, όπνπ n2 n1. Αλ ην αληηθείκελν Α παξακείλεη ζηελ ίδηα ζέζε θαη ην είδσιν πνπ ηώξα ζρεκαηίδεηαη κέζσ ηνπ Φ 2 είλαη ην B 2, λα δείμεηε όηη B1 B2. 4. Από ηελ επηδεξκίδα ελόο κσξνύ εμαηκίδνληαη 14,3 g ηδξώηα. Η ιαλζάλνπζα ζεξκόηεηα εμαέξσζεο ηνπ λεξνύ είλαη L v = 580 cal/g θαη ε εηδηθή ζεξκόηεηα ηνπ αλζξώπηλνπ ζώκαηνο είλαη c= 0.83 cal/g 0 C. Να ππνινγίζεηε: (i) Πόζε είλαη ε ζεξκόηεηα πνπ απάγεη κε απηόλ ηνλ ηξόπν ν νξγαληζκόο ηνπ κσξνύ. (ii) Αλ ην κσξό δπγίδεη 5 kg, πόζν ζα κεησζεί ε ζεξκνθξαζία ηνπ από ηελ εμάηκηζε απηήο ηεο πνζόηεηαο ηδξώηα. εκ.: Όλα ηα μεγέθη ορίζονηαι ζε ένα κοινό ηριζορθογώνιο ζύζηημα ζσνηεηαγμένων και οι μονάδες ηοσς ζηο S.I

3 - 3 - Σειίδα από 5

4 - 4 - Σειίδα από 5

5 - 5 - Σειίδα από 5