ΕΠΩΝΥΜΟ:... ΟΝΟΜΑ:... ΤΜΗΜΑ:... ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:...

Transcript

1 ΤΣΙΜΙΣΚΗ &ΚΑΡΟΛΟΥ ΝΤΗΛ ΓΩΝΙΑ THΛ: ΑΡΤΑΚΗΣ 12 - Κ. ΤΟΥΜΠΑ THΛ: ΕΠΩΝΥΜΟ:... ΟΝΟΜΑ:... ΤΜΗΜΑ:... ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:... ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ' ΛΥΚΕΙΟΥ 15/11/2009 ΖΗΤΗΜΑ 1 ο Α. Για τις παρακάτω προτάσεις 1-4 να γράψετε το γράμμα α, β, γ ή δ, που αντιστοιχεί στην σωστή απάντηση 1.Η σταθερά απόσβεσης b: α. αυξάνεται όσο παλιώνει και φθείρεται ένα αμορτισέρ αυτοκινήτου β. πρέπει να είναι μικρή σε ένα ρολόι εκκρεμές γ. δεν εξαρτάται από το σχήμα και το μέγεθος του αντικειμένου που εκτελεί ταλάντωση δ. είναι μεγαλύτερη στον αέρα και μικρότερη σε ένα παχύρρευστο υγρό 2. Αν ακούμε το ραδιοφωνικό σταθμό STAR-FM σε συχνότητα 97,1 ΜΗz και θέλουμε να ακούσουμε τον ΖΟΟ-RADIO σε συχνότητα 90,8 ΜΗz, τότε στο κύκλωμα LC του ραδιοφώνου μας πρέπει: α. να ελαττώσουμε τη χωρητικότητα του πυκνωτή στο κύκλωμα β. να ελαττώσουμε την ιδιοπερίοδο του κυκλώματος γ. να αυξήσουμε την χωρητικότητα του πυκνωτή στο κύκλωμα δ. το πλάτος ρεύματος να μηδενιστεί 3. Αν σε σύστημα μάζας-ελατηρίου, που εκτελεί Γ.Α.Τ. τετραπλασιάσουμε τη σταθερά του ελατηρίου, τότε η ιδιοσυχνότητα του συστήματος α. τετραπλασιάζεται β. διπλασιάζεται γ. υποτετραπλασιάζεται δ. υποδιπλασιάζεται

2 4. Σε περίπτωση ελαστικής μετωπικής κρούσης κινούμενου σώματος με ακίνητο πολύ μεγάλης μάζας α. τα σώματα ανταλλάσσουν ταχύτητες β. το κινούμενο χάνει όλη την κινητική του ενέργεια γ. η κινητική ενέργεια του κινούμενου μετά την κρούση μειώνεται δ. η κινητική ενέργεια του κινούμενου μετά την κρούση παραμένει σταθερή Β. 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. 5. α. Η σκέδαση είναι μια περίπτωση πλαστικής κρούσης στο μικρόκοσμο β. Σε φθίνουσες ταλαντώσεις, που οι απώλειες οφείλονται σε δύναμη αντίστασης F=-bυ, όσο αυξάνεται η σταθερά απόσβεσης, η συχνότητα παρουσιάζει μια μικρή μείωση γ. Κατά την κεντρική ελαστική κρούση 2 ίσων μαζών, τα σώματα ανταλλάσσουν κινητικές ενέργειες δ. Στο διάγραμμα πλάτους εξαναγκασμένης ταλάντωσης απο τροχόδιεγέρτη, σε συνάρτηση με τη συχνότητα του διεγέρτη (Α-f δ ), για διάφορες τιμές της σταθεράς απόσβεσης, όλες οι καμπύλες ξεκινούν από την αρχή των αξόνων ε. τα κυκλώματα LC εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητικά κύματα ΖΗΤΗΜΑ 2 ο Α. Εξετάστε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος αιτιολογώντας όλες τις απαντήσεις σας 1. Σύστημα εκτελεί ταλαντώσεις αρχικού πλάτους Α 0, σε χώρο που δέχεται δύναμη αντιστάσεων F=-bυ. Σε κάποια στιγμή t, μετά από 5 πλήρεις ταλαντώσεις, το πλάτος ταλάντωσης υποδιπλασιάζεται. Συνεπώς το πλάτος θα γίνει Α 0 /16, μετά από επιπλέον

3 α. 10 ταλαντώσεις από τη στιγμή t β. 15 ταλαντώσεις από τη στιγμή t γ. 20 ταλαντώσεις από τη στιγμή t δ. 80 ταλαντώσεις από τη στιγμή t 7 μονάδες 2. Σύστημα μάζας-ελατηρίου εκτελεί εξαναγκασμένη ταλάντωση σε χώρο με αποσβέσεις, υπό την επίδραση τροχού-διεγέρτη, του οποίου η συχνότητα μπορεί να μεταβάλλεται. Παρατηρούμε ότι η ταλάντωση έχει το ίδιο πλάτος για τις τιμές f1, f2 (f1<f2). Συνεπώς: α. η ιδιοσυχνότητα του συστήματος είναι μεγαλύτερη από την f2 β. το πλάτος ταλάντωσης είναι μεγαλύτερο για συχνότητα διεγέρτη μεγαλύτερη από την f2 γ. η ιδιοσυχνότητα του συστήματος είναι ίση με τις f1,f2 δ. ισχύει T 1 >T 0 >T 2 Εξετάστε ποια ή ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές και αιτιολογήστε τις απαντήσεις σας 3. Σώμα μάζας m 1 κινούμενο με ταχύτητα υ, συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο σώμα μάζας m 2. Αν η ποσοστιαία απώλεια στην κινητική ενέργεια του συστήματος είναι 75% τότε ο λόγος των μαζών είναι : α. m 1 / m 2 =3/4 β. m 1 / m 2 =1/3 γ. m 1 / m 2 =3 δ. m 1 / m 2 =1/2 Αιτιολογήστε την απάντησή σας 4. Δύο κυκλώματα LC (Α) και (Β) εκτελούν ηλεκτρικές ταλαντώσεις με περιόδους Τ Α και Τ Β =2Τ Α αντίστοιχα. Το μέγιστο φορτίο που αποθηκεύεται στους πυκνωτές τους είναι Q A και Q B =Q A /2 αντίστοιχα. Αν η μέγιστη μαγνητική ενέργεια στα δύο κυκλώματα είναι ίση τότε για τους συντελεστές αυτεπαγωγής των πηνίων θα ισχύει : α. L Β = L Α β. L Β = 2L Α γ. L Β = 4L Α δ. L Β = 16L Α Αιτιολογήστε την απάντησή σας

4 ZHTHMA 3o Κύκλωμα LC αποτελείται από πυκνωτή χωρητικότητας C=10-6 F και πηνίο με συντελεστή αυτεπαγωγής L=10-2 Η και διακόπτη Δ, ο οποίος αρχικά είναι ανοικτός. Ο πυκνωτής έχει φορτιστεί από μπαταρία τάσης V. Τη χρονική στιγμή t=0 ο διακόπτης κλείνει και το κύκλωμα ξεκινά να εκτελεί ιδανικές ηλεκτρικές ταλαντώσεις. Σε κάποια στιγμή t1, που η μαγνητική δυναμική ενέργεια στο πηνίο είναι τριπλάσια της ηλεκτρικής δυναμικής στον πυκνωτή για πρώτη φορά, το φορτίο του πυκνωτή είναι q=2x10-6 C. Να βρεθούν 1. H περίοδος της ηλεκτρικής ταλάντωσης, η ηλεκτρική ενέργεια στον πυκνωτή και η μαγνητική ενέργεια στο πηνίο τη στιγμή t1 2. η μέγιστη τιμή του φορτίου στον πυκνωτή και η μέγιστη τιμή έντασης ρεύματος που διαρρέει το πηνίο 3. η τάση V που φόρτισε τον πυκνωτή πριν το κύκλωμα ξεκινήσει τις ηλεκτρικές ταλαντώσεις και ο ρυθμός μεταβολής της τάσης του πυκνωτή (κατ απόλυτη τιμή) τη στιγμή t1 4. η στιγμή t1 Δίνεται συν(π/3)=1/2 2

5 ΖΗΤΗΜΑ 4 ο Ο επίμονος ερωτευμένος φυσικός Ένας ερωτευμένος φυσικός αφού έχει φάει δυο συνεχείς απορρίψεις από μία κοπέλα κλείνεται στο εργαστήριο και κάνει το εξής πείραμα. Παίρνει ένα ομοίωμα της κοπέλας μάζας m 1 =50kg και το δένει στο ένα άκρο οριζόντιου ελατηρίου με κ=5000ν/m που το άλλο άκρο του είναι πακτωμένο σε ακλόνητο τοίχο ακολούθως συσπειρώνει το ελατήριο κατά Δl=3m και για να μείνει συσπειρωμένο το δένει με ένα σχοινί οριζόντιο από τον τοίχο,αμέσως μετά κόβει το σχοινί και την ίδια στιγμή πετά με γωνία φ=60 0 ως προς τον οριζόντιο άξονα, με σταθερή ταχύτητα υ 2 =60m/sec δυο καρφιά μάζας m 2 =5kg που κινούνται ταυτόχρονα ώστε να γίνει συνάντηση καρφιών και ομοιώματος στην θέση φυσικού μήκους. 1)Να βρεθεί η ταχύτητα του ομοιώματος τής κοπέλας λίγο πριν την κρούση 2)ποια η ταχύτητα του συσσωματώματος αμέσως μετά την κρούση 3)ποιο ποσοστό της αρχικής κινητικής ενεργείας έγινε θερμότητα κατά την κρούση; 4)πόσο της % άλλαξε το πλάτος τής ταλάντωσης κατά την κρούση; 5)εάν ο χρόνος που διαρκεί η κρούση είναι Δt= 0,1sec να βρεθεί η μέση δύναμη που δέχεται από το ομοίωμα κάθε καρφί Ακολούθως βιντεοσκοπεί το πείραμα το δείχνει στην κοπέλα και συνέβη ένα θαύμα δεν τον απέρριψε ξανά ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ 2