ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ 1 C

Transcript

1 ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΙ ΕΠΑΛ (ΟΜΑΔΑ Β) ΤΕΤΑΡΤΗ ΜΑΪΟΥ 3 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΚΑΙ ΤΩΝ ΔΥΟ ΚΥΚΛΩΝ) Θέμα Α ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ Α γ, Α γ, Α3 δ, Α γ Α5. α. Σωστό, β. Λάθος, γ. Σωστό, δ. Λάθος, ε. Σωστό Θέμα Β Β. α) Σωστό το ii β) ΔΕ = Ε τε. Ε αρχ. = 3 L I C V 36 5 C 9 ΔΕ = -3 J B. α) Σωστό το iii β) Η ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων με την ααγή της συχνότητας, παραμένει η ίδια αφού εξαρτάται από το μέσο διάδοσης που είναι το ίδιο. Θα είναι: = f = f f = 3f = 3 ή 3 () Έστω στο σημείο Σ του ευθ. Τμήματος ΚΛ εμφανίζεται αποσβετική συμβοή των κυμάτων. Θα ισχύει: Σ Κ Λ r r (N ) ( ) r r και r r r = (N+) + r = (N+) + r = (N+) + () r = (N+) + () Αά το Σ ανάμεσα στα Κ, Λ. Συνεπώς θα πρέπει: < r < ( ) < (N+) + < - < (N+) < - < N+ < -3 < N < - 6,5 < N < 5,5 Οπότε: Ν =,,, 3,, 5, - 6 δηαδή υπερβοές απόσβεσης Ιατροπούου 3 & Χρυσ. Παγώνη - Κααμάτα τη.: & 9639

2 Β3. α) Σωστό το ii β) Στο σύστημα των δυο δίσκων κατά την επαφή τους ασκούνται εσωτερικές ροπές και συνεπώς ισχύει η αρχή διατήρησης της στροφορμής του συστήματος. Είναι: L πριν Lμετά I ω = (I + Ι )ω I ω = (I + I )ω L Δ L πριν Δ ω (+) L μετά Δ Δ ω 5 I I ω = ω ω = ω 5 ΔL L()μετά L()πριν ΠΡΙΝ ΜΕΤΑ ΔL = I ω Ι ω = I (ω ω ) = I ( 5 ω ω ) = 5 I ω ΔL = 5 L ΔL = 5 L Θέμα Γ Γ. Από την κεντρική εαστική κρούση των Σ, Σ έχουμε: = 3 /s 3 3 N T Σ (A) W Σ (+) k, l Για το Σ από (Α) ΣF y = N W = N = g Και Τ = μν Τ = μ g () Θ.Μ.Κ.Ε για το Σ από (Α) ΔΚ = ΣW Κ (Α) = W T () T 9,5 = /s μ g μ g Γ. Από την κεντρική εαστική κρούση των Σ, Σ έχουμε: /s Η κινητική ενέργεια που μεταφέρθηκε από το Σ στο Σ κατά την κρούση θα ισούται με τη μεταβοή της κινητικής ενέργειας του Σ αμέσως μετά την κρούση Δη. ΔΚ = Κ (τε) = Κ (τε). = Ιατροπούου 3 & Χρυσ. Παγώνη - Κααμάτα τη.: & 9639

3 «Να υποογίσετε το ποσοστό της κινητικής ενέργειας που μεταφέρθηκε από το σώμα Σ στο σώμα Σ κατά την κρούση.» Εδώ δεν είναι ΞΕΚΑΘΑΡΟ από την εκφώνηση το ποσοστό ποιας κινητικής ενέργειας του Σ. Της αρχικής του, δη στο (Α) ή αυτής που είχε ακριβώς πριν την κρούση δη στο ; Προφανώς ζητείται της κινητικής ενέργειας ακριβώς πριν την κρούση αά πιστεύουμε πως όποιο ποσοστό κι αν δοθεί από τους Μαθητές, θα πρέπει να ηφθεί σαν σωστό μιας και η Φυσική της άσκησης δεν αάζει σε τίποτα. Κ (Α) = και Κ = ΔΚ 8 Οπότε: Π% = ( ) % % % Π% % Κ 9 (3 ) Και αν θεωρήσουμε την Κ (Α) θα βρούμε: ΔΚ Π% = ( ) % % % Π% 8% Κ (Α) Γ3. Το Σ από τη θέση (Α) μέχρι τη θέση εκτεεί ευθύγραμμη ομαά επιβραδυνόμενη κίνηση. Από ο Νόμο Νεύτωνα έχουμε: ΣF = α Τ = α = μ g = α α = μg =,5 α = 5 /s 3 33, 9,6 Οπότε: = - α Δt Δt Δt =,8 s α Το Σ ακριβώς μετά την κρούση του κινείται προς την αντίθετη κατεύθυνση N υπό την επίδραση των ίδιων δυνάμεων και με την τριβή πάι να αντιτίθεται στην T κίνηση του. Συνεπώς πάι θα εκτεέσει Σ k, l ευθύγραμμη ομαά επιβραδυνόμενη κίνηση με ίδιο μέτρο επιβράδυνσης. Οπότε: Σ = - α Δt Σ 3, Δt Δt =,6 s α W Άρα Δt = Δt + Δt =,8 +,6 Δt =,7 s k, l Γ. Για το Σ μετά την κρούση του με το Σ. Σ ΣF y = N W = N = g Και Τ = μν Τ = μ g () Θ.Μ.Κ.Ε για το Σ από (Δ) ΔΚ = ΣW (Δ) Κ = W T + W Fε () T Δ k Δ Ιατροπούου 3 & Χρυσ. Παγώνη - Κααμάτα τη.: & 9639 T F ε W N Δl = (Δ)

4 μ g Δ k Δ 5Δ Δ Δ = - 5 (-) Δ = 69 Δ 69 = 3 = Δ Δ Δ Δ 7 Η αρνητική ύση απορρίπτεται. Θέμα Δ Δ. Για τη μεταφορική κίνηση εφαρμόζουμε το θεμειώδη νόμο της μηχανικής και έχουμε: ΣF = α W x Τ στ. = Μα gημφ Τ στ. = Μα () T στ N W x Για τη στροφική κίνηση εφαρμόζουμε το θεμειώδη νόμο της μηχανικής και έχουμε: Στ = Ια γων Τ στ. = Ια γων W y W φ Τ στ. = α γων Τ στ. = αγων Αά αφού εκτεεί κύιση χωρίς οίσθηση θα ισχύει: α = α γων Οπότε: Τ στ. = α () Με πρόσθεση των () και () έχουμε: gημφ = Μα + α α + α = gημφ α = gημφ 3 Δ. Για τον όγκο V του αρχικού κυίνδρου μάζας Μ και ακτίνας είναι: V = π h (3) Για τον όγκο V του κυίνδρου που αφαιρούμε, μάζας και ακτίνας r είναι: V = πr h () Με διαίρεση κατά μέη των (3) και () έχουμε: V π h V V π r h V r Αφού ο κύινδρος είναι συμπαγής και ομογενής, ο κύινδρος που αφαιρέσαμε θα έχει την ίδια πυκνότητα με τον αρχικό κύινδρο. Οπότε η προηγούμενη σχέση γίνεται: r (5) r r Η ροπή αδράνειας είναι μονόμετρο μέγεθος. Συνεπώς για τις ροπές αδράνειας του αρχικού κυίνδρου Ι, του κυίνδρου που αφαιρούμε Ι και του κοίου Ι κοι. θα ισχύει: (5) r Ι = Ι + Ι κοι Ι κοι = Ι - Ι Ι κοι = r I κοι. r I κοι. r r I κοι. r Ιατροπούου 3 & Χρυσ. Παγώνη - Κααμάτα τη.: & 9639

5 Δ3. Το σύστημα των δυο κυίνδρων εκτεεί μεταφορική κίνηση. Εφαρμόζουμε το θεμειώδη νόμο της μηχανικής και έχουμε: ΣF = α W x Τ στ. = Μα gημφ Τ στ.= Μα (6) N Στο κομμάτι που ξαναπροσθέσαμε, όγω του T στ ιπαντικού δεν ασκούνται σε αυτό τριβές από το W x εσωτερικό του κοίου κυίνδρου και συνεπώς δεν δέχεται ροπές ώστε να εκτεέσει στροφική κίνηση. W y Στροφική κίνηση εκτεεί ΜΟΝΟ ο κοίος κύινδρος και εφαρμόζουμε το θεμειώδη νόμο της μηχανικής για τη στροφική του κίνηση: W φ Στ = Ι κοι α γων Τ στ. = Ι κοι. α γων Τ στ. = r α γων r Τ στ. = α γων Αά αφού εκτεεί κύιση χωρίς οίσθηση θα ισχύει: α = α γων r Οπότε: Τ στ. = α (7) Με πρόσθεση των (6) και (7) έχουμε: r r gημφ = Μα + α α + α = gημφ r g ημφ α 3 = gημφ α = α r 3 Δ3. Μ Μ I ω r κοι. Μ ω g ημφ 3 r ω 3 5 Επιμέεια απαντήσεων: Λογιώτης Σταύρος Οικονόμου Θανάσης Γρουσουζάκου Γιώτα Φυσικοί Φροντιστήριο Μ.Ε «ΕΠΙΛΟΓΗ» - Κααμάτα Ιατροπούου 3 & Χρυσ. Παγώνη - Κααμάτα τη.: & 9639