ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΠΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ ΙΟΥΝΙΟΥ 2014

Transcript

1 ΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΜΑΚΑΡΙΟΣ Γ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ: ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΠΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ/ ΙΟΥΝΙΟΥ 2014 Κατεύθυνση: Πρακτική Μάθημα: ΦΥΣΙΚΗ (2ωρο) Τάξη: B Αρ. Μαθητών: 1 Κλάδος: Καλλιτεχνικές Σπουδές Ημερομηνία: 20/06/2014 Ειδικότητα: Διακοσμητικής Ώρα εξέτασης: 09:30-11:30 Εισηγητές: Μ. Θεοδωρίδου, Μ. Αβάνη, Ε. Λοϊζίδου, Σ. Κατσούλης, Κ. Γκόγκογλου Ονοματεπώνυμο:... Τμήμα:... Βαθμός: 100, 20 Ολογράφως:... Υπογραφή διορθωτή:... ΟΔΗΓΙΕΣ: Επιτρεπόμενη διάρκεια εξέτασης 2 ώρες (120 λεπτά) Αριθμός σελίδων εξεταστικού δοκιμίου 10 (δέκα) 1. Να απαντήσετε σε όλες τις ερωτήσεις. 2. Όλες οι ερωτήσεις να απαντηθούν στο εξεταστικό δοκίμιο. 3. Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από δύο (2) μέρη (Α και Β ). 4. Το Μέρος Α αποτελείται από δέκα (10) ερωτήσεις. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. 5. Το Μέρος Β αποτελείται από πέντε (5) ερωτήσεις. Κάθε ορθή απάντηση βαθμολογείται με δέκα (10) μονάδες. 6. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματιζόμενης υπολογιστικής μηχανής. 7. Δεν επιτρέπεται η χρήση διορθωτικού υλικού. 8. Να γράφετε μόνο με μπλε μελάνι. 9. Επισυνάπτεται τυπολόγιο.

2 Μέρος Α : (50 μονάδες) Το Μέρος Α αποτελείται από δέκα (10) ερωτήσεις. Κάθε ερώτηση βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. 1. (α) Να κυκλώσετε την ορθή απάντηση στα πιο κάτω ερωτήματα. Α. Τα τρία δοχεία της εικόνας περιέχουν την ίδια ποσότητα νερού. Σε ποιο από τα σημεία Α, Β και Γ είναι μεγαλύτερη η υδροστατική πίεση; (μ. 2) i. Στο Α ii. Στο Β iii. Στο Γ iv. Σε κανένα Β. «Τα υγρά μεταδίδουν τις πιέσεις που δέχονται, αμετάβλητες, προς όλες τις κατευθύνσεις». Η πιο πάνω πρόταση είναι η αρχή του: (μ. 1) i. παντός. iii. Πασκάλ. ii. Τορικέλι. iv. τέλους. (β) Να γράψετε με ποιο από τα παρακάτω όργανα, Πιεσόμετρο, Μανόμετρο, Μετρητής Geiger και Βαρόμετρο μετριέται: i. η ατμοσφαιρική πίεση... (μ. 1) ii. η υδροστατική πίεση... (μ. 1) 2. (α) Να υπογραμμίσετε την κατάλληλη λέξη από τις παρενθέσεις: (μ. 3) Όταν ένα σώμα βρίσκεται σε υγρό και το κέντρο βάρους του είναι πιο χαμηλά από το κέντρο της άνωσης που δέχεται, τότε η πλεύση του είναι (ευσταθής / ασταθής). Όταν το κέντρο βάρους του είναι πιο ψηλά από το κέντρο της άνωσης που δέχεται, τότε η πλεύση του είναι (ευσταθής / ασταθής). Μια βάρκα επιπλέει (ψηλότερα / χαμηλότερα) στο θαλασσινό νερό από ότι στο νερό μιας λίμνης. (β) Να γράψετε το όργανο μέτρησης της πυκνότητας ενός υγρού : (μ. 2) 2

3 3. Να προσδιορίσετε αν το περιεχόμενο των ακόλουθων προτάσεων είναι Ορθό (Ο) ή Λάθος (Λ). Η υδροστατική πίεση που δέχεται ένα στερεό σώμα, το οποίο είναι βυθισμένο σε υγρό εξαρτάται από: (μ. 5) (α) το σχήμα του δοχείου που βρίσκεται το υγρό... (β) την πυκνότητα του υγρού... (γ) το βάθος στο οποίο βρίσκεται... (δ) την επιτάχυνση της βαρύτητας... (ε) την κατεύθυνση της επιφάνειάς του Να γράψετε δύο (2) τρόπους με τους οποίους ένα αερόστατο ζεστού αέρα, που βρίσκεται σε συγκεκριμένο ύψος, θα μπορούσε να ανεβεί σε μεγαλύτερο ύψος. (μ. 5) 1 ος τρόπος: ος τρόπος:... φλόγα... σακίδιο άμμου 5. (α) Η τάση θλίψης είναι η κάθετη δύναμη που δέχεται μια επιφάνεια ανά μονάδα επιφάνειας. Να γράψετε την εξίσωση με την οποία υπολογίζεται και να σημειώσετε τις μονάδες μέτρησής της. (μ. 3) (β) Η πιο κάτω εικόνα παρουσιάζει τέσσερις διατάξεις κύβων. Οι κύβοι είναι όλοι ίδιοι μεταξύ τους. Να κυκλώσετε τη διάταξη των κύβων που ασκεί τη μεγαλύτερη πίεση στο δάπεδο. (μ. 2) 3

4 6. Για κάθε πρόταση της ΣΤΗΛΗΣ Α να επιλέξετε και να καταγράψετε την κατάλληλη λέξη ή φράση της ΣΤΗΛΗΣ Β ώστε να είναι ορθές. (Σημείωση: Στη ΣΤΗΛΗ Β περισσεύει ένα σημείο). (μ. 5) ΣΤΗΛΗ Α ΣΤΗΛΗ Β (i) Όταν ρίχνουμε μια σταγόνα μελάνι σε δοχείο με νερό, τότε όλο το νερό χρωματίζεται. Το φαινόμενο αυτό ονομάζεται.... (α) δε διαβρέχεται (ii) Όταν χύνεται υγρό στο τραπέζι χρησιμοποιούμε χαρτοπετσέτες για να το μαζέψουμε. Το χαρτί.... (iii) Το κερί... από το νερό. (β) διάχυση (γ) διαβρέχεται (iv) Όταν κρεμάζουμε βάρος σε σχοινί, τότε το σχοινί υπόκειται σε.... (δ) εφελκυσμό (ε) ώσμωση 7. Στην πιο κάτω εικόνα φαίνεται ένας δύτης που εκτελεί κατάδυση. (α) Η άνωση που δέχεται ο δύτης της εικόνας, καθώς κινείται από το σημείο Β στο σημείο Γ μειώνεται, παραμένει σταθερή ή αυξάνεται;... (μ. 1) (β) Η υδροστατική πίεση από το σημείο Β στο σημείο Γ μειώνεται, παραμένει σταθερή ή αυξάνεται;... (μ. 1) (γ) Σας δίνεται η εξίσωση υπολογισμού της άνωσης που δέχεται ένα σώμα που είναι βυθισμένο σε υγρό, A V g. Να εξηγήσετε το κάθε σύμβολό: (μ. 3).. 4

5 8. (α) Να γράψετε την αρχή των συγκοινωνούντων δοχείων. (μ. 2) (β) Ο κ. Κλεόπας Παπαευτυχίου αγόρασε ένα εξοχικό στο Μαζωτό. Μετά από σύντομο χρονικό διάστημα παραπονέθηκε στον εργολάβο ότι η κουζίνα μυρίζει άσχημα. Να παρατηρήσετε την εικόνα της κουζίνας και να γράψετε ποια εφαρμογή της αρχής των συγκοινωνούντων δοχείων θα έλυνε το πρόβλημα. (μ. 1) (γ) Να γράψετε δύο (2) άλλες εφαρμογές της πιο πάνω αρχής, στην καθημερινή μας ζωή. (μ. 2). 9. (α) Δύο σωλήνες οι οποίοι είναι φτιαγμένοι από διαφορετικά υλικά και έχουν την ίδια διάμετρο, είναι βυθισμένοι σε νερό. Η στάθμη και το σχήμα της επιφάνειας του νερού σε κάθε σωλήνα, φαίνονται στο πιο κάτω σχήμα. Α Β (i) Ποιος από τους σωλήνες διαβρέχεται; (μ. 1) (ii) Ο σωλήνας Α είναι κατασκευασμένος από πλαστικό (ναι ή όχι); (μ. 1) (β) Να εξηγήσετε γιατί σκουπίζουμε τα χέρια με πάνινες ή χάρτινες πετσέτες και όχι με πλαστικές. (μ. 3) 5

6 10. Να προσδιορίσετε αν το περιεχόμενο των ακόλουθων προτάσεων είναι Ορθό (Ο) ή Λάθος (Λ): (μ. 5) (α) Τα υγρά δεν έχουν σταθερό σχήμα και όγκο.. (β) Οι δυνάμεις συνοχής μεταξύ των μορίων του σιδήρου είναι ισχυρές.. (γ) Οι δυνάμεις συνάφειας μεταξύ των μορίων του χαρτιού και της γόμας είναι ασθενείς.. (δ) Στα αέρια οι δυνάμεις συνοχής είναι πολύ ισχυρές.. (ε) Τα αέρια έχουν μάζα.. ΜΕΡΟΣ Β : (50 Μονάδες) Το Μέρος Β αποτελείται από πέντε (5) ερωτήσεις. Κάθε ερώτηση βαθμολογείται με δέκα (10) μονάδες. 11. Στις πολύ φτωχές χώρες οι άνθρωποι πεθαίνουν από έλλειψη βασικών αγαθών, όπως είναι το πόσιμο νερό. Για το λόγο αυτό, πολλές μη κυβερνητικές, φιλανθρωπικές οργανώσεις διενεργούν γεωτρήσεις και εγκαθιστούν χειροκίνητες αντλίες νερού (όπως αυτή της εικόνας) σε απομακρυσμένες περιοχές, ώστε οι κάτοικοί τους να έχουν πρόσβαση σε νερό. έμβολο έξοδος μοχλός έδαφος είσοδος νερό (α) Να εξηγήσετε πώς διοχετεύεται το νερό μέσα στην αντλία, όταν ανεβαίνει το έμβολο στο εσωτερικό της. (μ. 3) (β) Μπορεί η αντλία της εικόνας να χρησιμοποιηθεί σε πλανήτη που δεν έχει ατμόσφαιρα (ναι ή όχι); Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μ. 2) 6

7 Ατμοσφαιρική Πίεση (Torr) (γ) Σας δίνεται ο πίνακας του μέσου υψόμετρου σε διάφορες περιοχές της Κύπρου και η γραφική παράσταση της ατμοσφαιρικής πίεσης σε συνάρτηση με το υψόμετρο. Πίνακας Γραφική Παράσταση Περιοχή Μέσο Υψόμετρο (m) Λευκωσία 128 Λεμεσός 1 Λάρνακα 24 Πάφος 32 Κυπερούντα Υψόμετρο (m) Σε ποια από τις περιοχές του πίνακα η ατμοσφαιρική πίεση είναι: (μ. 2) i. η μεγαλύτερη:... ii. η μικρότερη:... (δ) Πού οφείλεται η ατμοσφαιρική πίεση και ποιοι παράγοντες την επηρεάζουν; (μ. 3) 12. (α) Να γράψετε την αρχή του Αρχιμήδη. (μ. 2) (β) Να περιγράψετε τον τρόπο με τον οποίο τα υποβρύχια ανεβαίνουν στην επιφάνεια, όταν βρίσκονται βυθισμένα στη θάλασσα. (μ. 3) 7

8 (γ) Σώμα είναι κρεμασμένο από δυναμόμετρο, όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα. Στη συνέχεια το σώμα βυθίζεται στο νερό. Να απαντήσετε στα ακόλουθα ερωτήματα: 6Ν 2Ν i) Πόσο είναι το βάρος του σώματος;.. (μ. 1) ii) Πόση άνωση ασκεί το νερό στο σώμα; (μ. 2) iii) Πόσο είναι το βάρος του νερού που έχει εκτοπίσει το σώμα; (μ. 1) iv) Αν αντί για νερό μέσα στο δοχείο υπήρχε λάδι, η άνωση που θα δεχόταν το σώμα θα ήταν μικρότερη, μεγαλύτερη ή ίδια;.. (μ. 1) 13. Στο σχήμα που ακολουθεί φαίνονται δύο δοχεία που περιέχουν το ίδιο υγρό, στο ίδιο ύψος. (α) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στα σημεία Α, Γ, Δ, Ε λόγω υδροστατικής πίεσης. (μ. 4) (β) Τα σημεία Α και Δ βρίσκονται και στα δύο δοχεία στο ίδιο βάθος από την επιφάνεια του υγρού. Το μέτρο της δύναμης στο σημείο Α είναι μεγαλύτερο, μικρότερο ή ίσο με το μέτρο της δύναμης στο σημείο Δ;.. (μ. 1) 8

9 (γ) Αν το ύψος του υγρού είναι h=0,2 m και η πυκνότητα του ρ=2000 kg/m 3, να αποδείξετε ότι η υδροστατική πίεση στο σημείο Ε είναι 4000 Pa. (μ. 3) (δ) Αν το εμβαδόν της επιφάνειας του πυθμένα είναι 0,001m 2, να υπολογίσετε τη συνολική δύναμη που δέχεται. (μ. 2) 14. Οι δύο τηλεοράσεις που φαίνονται στο σχήμα έχουν ακριβώς το ίδιο βάρος (Β Γ = B Δ ). Η βάση της τηλεόρασης Γ έχει διπλάσιο εμβαδόν επιφάνειας από τη βάση της τηλεόρασης Δ (S Γ =2S Δ ). Τα έπιπλα των δύο τηλεοράσεων είναι ακριβώς τα ίδια. Να παρατηρήσετε προσεκτικά την εικόνα και να απαντήσετε στις ερωτήσεις που ακολουθούν: (α) Η πίεση στο έπιπλο της τηλεόρασης Γ είναι μεγαλύτερη, μικρότερη ή ίση με αυτή στο έπιπλο της τηλεόρασης Δ; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μ. 4) (β) Η πίεση στο πάτωμα είναι διαφορετική στις δύο περιπτώσεις; Να εξηγήσετε. (μ. 3) (γ) Να υπολογίσετε την πίεση που δέχεται η επιφάνεια από την τηλεόραση Γ, εάν το βάρος της είναι 120 Ν και το εμβαδόν της βάσης της είναι 0,04 m 2. (μ. 3) 9

10 15. (α) Να διατυπώσετε την αρχή του Πασκάλ. (μ. 2) (β) Ο Μπαρμπαστρούμφ για να γκρεμίσει την πύλη του κάστρου του Δρακουμέλ πρέπει να σπρώξει τον πολιορκητικό κριό. λάδι F 2 (i) Να εξηγήσετε πώς η αρχή του Πασκάλ εφαρμόζεται στην πιο πάνω κατασκευή. (μ. 3)... (ii) Αν το εμβαδόν του μικρού εμβόλου είναι 10 cm 2 και του μεγάλου 500 cm 2, να υπολογίσετε τη δύναμη που πρέπει να ασκήσει ο Μπαρμπαστρούμφ στο μικρό έμβολο, ώστε να σπρώξει τον πολιορκητικό κριό με δύναμη F 2 =500 Ν. (μ. 2) (iii) Να προτείνετε μία (1) αλλαγή που θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί στην κατασκευή η οποία θα επέτρεπε, με την ίδια δύναμη του Μπαρμπαστρούμφ, να ασκηθεί μεγαλύτερη δύναμη στην πύλη του κάστρου. (μ. 1) (iv) Να εξηγήσετε γιατί, όταν εγκλωβιστεί αέρας στα υδραυλικά φρένα δε λειτουργούν κανονικά. (μ. 2) Ο Συντονιστής O Διευθυντής Χρίστος Ηρακλέους (Β.Δ.) Γεώργιος Χατζημιχαήλ 10

11 ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ Β Έτος (Πρακτική Κατεύθυνση) ΥΔΡΟΣΤΑΤΙΚΗ Πίεση (γενικός ορισμός) P F S Υδροστατική πίεση Ρ =ρ υγρού g h Άνωση Α = ρ υγρού g V βυθ.σωματος Βάρος Πυκνότητα Αρχή του Pascal Επιτάχυνση της βαρύτητας (στην επιφάνεια της γης) Β=m g m V F S F S g 10 m/ s 2 11