ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙ Α: Απαντιςεισ ΗΜΕ ΟΜΗΝΙΑ: 08/03/2015

Transcript

1 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ ΕΤΟΥΣ ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙ Α: Απαντιςεισ ΗΜΕ ΟΜΗΝΙΑ: 08/03/2015 Τηαγκαράκθσ Γιάννθσ, Δθμοποφλου Ηρϊ, Αδάμθ Μαρία, Αγγελίδθσ ΕΡΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Άγγελοσ, Ραπακαναςίου Θάνοσ, Ραπαςταμάτθσ Στζφανοσ ΘΕΜΑ 1 Α Να διατυπϊςετε τον πρϊτο νόμο του Νεφτωνα για τθν κίνθςθ των ςωμάτων Σχολικό ςελ 53 «Αργότερα ο Νεφτωνασ αδράνεια» Β Τι είναι θ αδράνεια των ςωμάτων; Ποιο μζγεκοσ είναι το μζτρο τθσ αδράνειασ; Να περιγράψετε ζνα παράδειγμα ςτο οποίο εμφανίηεται θ αδράνεια εξθγϊντασ κατάλλθλα Φροντιςτθριακό ςελ 41 Ερϊτθςθ 3, ςχολικό ςελ 53 Δραςτθριότθτα Το κζρμα δζχεται από το βιβλίο τθ δφναμθ τθσ (ςτατικισ) τριβισ, θ οποία ζχει τθ φορά κίνθςθσ του βιβλίου Τραβϊντασ το βιβλίο απότομα προκαλοφμε μεγάλθ μεταβολι ςτθ ταχφτθτά του, ενϊ θ δφναμθ τθσ τριβισ ςτο κζρμα δεν μπορεί να προκαλζςει τθν ίδια μεταβολι ςτθν ταχφτθτά του Ωσ αποτζλεςμα το κζρμα πζφτει ςε κζςθ που βρίςκεται ςτθν ίδια ευκεία με τθ γόμα Το κζρμα εξαιτίασ τθσ αδράνειασ, ζχει τθν τάςθ να αντιςτζκεται ςτθν οποιαδιποτε μεταβολι τθσ κινθτικισ του κατάςταςθσ και παραμζνει ςτθν ίδια κζςθ Γ Δφο δυνάμεισ F1 και F2 ζχουν το ίδιο μζτρο 10 Ν Να υπολογίςετε τθ ςυνιςταμζνθ τουσ αν οι δφο δυνάμεισ ζχουν το ίδιο ςθμείο εφαρμογισ και ςχθματίηουν μεταξφ τουσ γωνία : α 0 0 β γ 90 0 Ιςχφει F1 = F2 = F = 10 N α Fολ = F1 + F2 = 2F = 20 Ν, β Fολ = F1 - F2 = 0 γ Fολ = = = F= 10 N Δ Πότε δφο δυνάμεισ λζγονται αντίκετεσ και ποια θ ςυνιςταμζνθ δυο αντίκετων δυνάμεων; Σχολικό ςελ 50 «Εάν δυο δυνάμεισ αντίκετεσ» ΘΕΜΑ 2 Α Με ποιο όργανο μεηράμε δσνάμεις; Να διαησπώζεηε ηο νόμο ηοσ Φοσκ (Hook) για ένα παραμορθωμένο ελαηήριο Φρονηιζηηριακό ζελ 35 ερώηηζη 4 Στολικό ζελ46 <<Οργάνων μέηρηζης δσναμόμεηρων>> <<Η επιμήκσνζη αζκείηαι ζ ασηό>> Στο άκρο ενόσ δυναμόμετρου αςκοφμε F1 = 20 N, με αποτζλεςμα το ελατιριό του να επιμθκφνεται κατά 4 cm Αν μαηί με τθ δφναμθ F1, αςκιςουμε και μια δφναμθ F2 = 10 Ν, ίδιασ κατεφκυνςθσ, ποια θ επιπλζον επιμικυνςθ του ελατθρίου; Αρχικά ςτο ελατιριο αςκείται δφναμθ F1 = 20 Ν και προκαλεί επιμικυνςθ Δl1 = 4 cm Μαηί με τθ δφναμθ F2, ςτο ελατιριο αςκείται δφναμθ Fολ = F1 + F2 = 30 Ν προκαλϊντασ του επιμικυνςθ Δl Σελίδα 1 από 5

2 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ ΕΤΟΥΣ Τα 20Ν προκαλοφν επιμικυνςθ 4cm Τα 30Ν προκαλοφν επιμικυνςθ Δl 20 Δl = 30 4 ι Δl = 6cm Συνεπϊσ θ επιπλζον επιμικυνςθ κα είναι Δl - Δl1 = 2 cm Β Τζςςερισ ςυγγραμικζσ δυνάμεισ με μζτρα F1 = 3 N, F2 = 5 Ν, F3 = 7 Ν και F4 = 9 Ν αςκοφνται ςτο ίδιο ςϊμα Να βρεκεί θ ςυνιςταμζνθ ςτισ εξισ περιπτϊςεισ : α Οι δυνάμεισ F2, F3, F4 είναι ομόρροπεσ και ταυτόχρονα αντίρροπεσ με τθν F1 β Οι δυνάμεισ F1, F2 είναι ομόρροπεσ και ταυτόχρονα αντίρροπεσ με τισ F3, F4 γ Οι δυνάμεισ F1, F2, F3 είναι ομόρροπεσ και ταυτόχρονα αντίρροπεσ με τθν F4 α Fολ = F2 + F3 + F4 F1 = 18 N Η ςυνιςταμζνθ δφναμθ είναι ίςθ με 18 Ν και κατεφκυνςθ ίδια με τισ F2,F3 και F4 β Fολ = F1 + F2 F3 F4 = -8 N Η ςυνιςταμζνθ δφναμθ είναι ίςθ με 8 Ν και κατεφκυνςθ ίδια με τισ F3 και F4 γ Fολ = F1 + F2 + F3 F4 = 6 N Η ςυνιςταμζνθ δφναμθ είναι ίςθ με 6 Ν και κατεφκυνςθ ίδια με τισ F1 και F2 και F3 Γ Τι γνωρίηετε για τθ δφναμθ «βάροσ» και για τθ δφναμθ «τριβι»; Σχολικό ςελ47<<η δφναμθ που προκάλεςε είναι πάντοτε ελκτικζσ>>, <<Σε κάκε τόπο κατακόρυφοσ του τόπου>>, <<Το βάροσ του εδάφουσ>> Σχολικό ςελ48 <<θ τριβι είναι πάνω ςτθν άλλθ>> ΘΕΜΑ 3 Α Να διατυπϊςετε τθ ςυνκικθ ιςορροπίασ υλικοφ ςθμείου Σχολικό ςελ 54 «Λζμε ότι ζνα ςϊμα ιςορροπεί Fολ = 0» Β Πόηε ένα ζώμα ιζορροπεί όηαν αζκούνηαι ζε ασηό : α δφο δυνάμεισ Πταν οι δφο δυνάμεισ είναι αντίκετεσ, δθλαδι ζχουν ίδια μζτρα F1 = F2 και αντίκετεσ κατευκφνςεισ β τρεισ δυνάμεισ Πταν θ ςυνιςταμζνθ των δφο δυνάμεων είναι αντίκετθ προσ τθν τρίτθ δφναμθ Γ Το ζώμα ηοσ ζτήμαηος κινείηαι με ζηαθερή ηατύηηηα σ = 8 m/s Αν για ηο μέηρο ηης δύναμης ιζτύει F = 20 N και για ηο βάρος ηοσς ζώμαηος w = 10 N να ζτεδιάζεηε και να σπολογίζεηε όλες ηις άλλες δσνάμεις ποσ δέτεηαι ηο ζώμα Υπάρτει δύναμη ηριβής; Να αιηιολογήζεηε ηην απάνηηζή ζας Σελίδα 2 από 5

3 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ ΕΤΟΥΣ , το βάροσ του w, θ κάκετθ δφναμθ από το δάπεδο Το ςϊμα δεν κινείται ςτθ κατακόρυφθ διεφκυνςθ επομζνωσ οι και w είναι αντίκετεσ N w = 0, N = w = 10 N Αφοφ το ςϊμα κινείται ςτθν οριηόντια διεφκυνςθ, ζχοντασ ςτακερι ταχφτθτα από 1ο Νόμο του Νεφτωνα ιςχφει ότι θ ςυνιςταμζνθ των δυνάμεων ςτθν οριηόντια διεφκυνςθ πρζπει να είναι μθδζν Fολ = 0 Συνεπϊσ ςτο ςϊμα πρζπει να αςκείται αντίκετθ δφναμθ τθσ, άρα εμφανίηεται τριβι με το ζδαφοσ μζτρου F T = 0, F = T = 20 N Στο ςϊμα αςκοφνται θ δφναμθ ΘΕΜΑ 4 Α Ποιεσ είναι οι κυριότερεσ διαφορζσ ανάμεςα ςτθ μάηα και ςτο βάροσ ενόσ ςϊματοσ; Ποια ςχζςθ ςυνδζει τα δφο αυτά μεγζκθ ; Σχολικό ςελ57 πίνακασ 31 Η ςχζςθ που τα ςυνδζει είναι όπου g θ επιτάχυνςθ τθσ βαρφτθτασ Β α Να διατυπϊςετε τον τρίτο νόμο του Νεφτωνα Σχολικό ςελ 57 <<Πταν ζνα ςϊμα κατεφκυνςθσ ςτο πρϊτο >> β Ζνα κιβϊτιο βρίςκεται ακίνθτο πάνω ςε ζνα τραπζηι Ποιεσ δυνάμεισ αςκοφνται ςτο κιβϊτιο και ιςορροπεί και από ποιο ςϊμα δζχεται τθν κάκε δφναμθ; Στο κιβϊτιο αςκοφνται δφο δυνάμεισ, θ μία είναι το βάροσ ποφ αςκείται από τθ γθ και θ δεφτερθ είναι θ κάκετθ δφναμθ από το τραπζηι Οι δφο δυνάμεισ αυτζσ ζχουν ίςα μζτρα και αντίκετεσ κατευκφνςεισ οπότε θ ςυνιςταμζνθ τουσ είναι μθδζν και ζτςι το κιβϊτιο ιςορροπεί ΘΕΜΑ 5 Α Τι ονομάηουμε πίεςθ και ποια θ μονάδα μζτρθςθσ τθσ πίεςθσ ςτο SI ; Σχολικό ςελ65 <<Ρίεςθ τθσ επιφάνειασ αυτισ >> Μονάδα μζτρθςθσ ςτο SI είναι το 1, θ μονάδα αυτι λζγεται και Pascal 1 =1Pa Β α Δφναμθ F= 90N αςκείται κάκετα ςε επίπεδθ επιφάνεια με εμβαδό Α=3 Πόςθ πίεςθ αςκείται ςτθν επιφάνεια Α εξαιτίασ τθσ δφναμθσ F; β Εάν θ επιφάνεια είχε εμβαδόν Αϋ=3 Α πόςθ κα ιταν θ πίεςθ που κα προκαλοφςε θ ίδια δφναμθ F ςτθν επιφάνεια αυτι; α β Άρα Σελίδα 3 από 5

4 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ ΕΤΟΥΣ ΘΕΜΑ 6 Α α Τι είναι θ υδροςτατικι πίεςθ και που οφείλεται; Από τι εξαρτάται και με ποια όργανα τθν μετράμε; Η υδροςτατικι πίεςθ είναι θ πίεςθ τθν οποία αςκεί ζνα υγρό που ιςορροπεί ςε κάκε επιφάνεια με τθν οποία βρίςκεται ςε επαφι και οφείλεται ςτθ βαρφτθτα Εξαρτάται από το βάκοσ (h) και τθν πυκνότθτα (ρ) του υγροφ κακϊσ και από τθν επιτάχυνςθ τθσ βαρφτθτασ(g) Το όργανο μζτρθςθσ τθσ υδροςτατικισ πίεςθσ είναι το μανόμετρο β Δφο ςθμεία ενόσ υγροφ Α και Β βρίςκονται ςε βάκοσ και αντίςτοιχα Υπολογίςτε τθν πίεςθ ςτα ςθμεία Α και Β Δίνεται ː, Β Δϊςτε τον οριςμό τθσ ατμοςφαιρικισ πίεςθσ Που οφείλεται και ποια θ τιμι τθσ ςτθν επιφάνεια τθσ κάλαςςασ; Ατμοςφαιρικι πίεςθ είναι θ πίεςθ τθν οποία αςκεί το βάροσ τθσ ατμόςφαιρασ, που περιβάλλει τθ γθ, ςε οποιοδιποτε ςθμείο πάνω ςτθ γθ και ςε οποιοδιποτε ςϊμα είναι ςε επαφι με τον αζρα Οφείλεται ςτο βάροσ του αζρα και θ τιμι τθσ ςτθν επιφάνεια τθσ κάλαςςασ ιςοφται με 1atm θ οποία ιςοφται με Pa ΘΕΜΑ 7 Α Τι ονομάηουμε άνωςθ Ποφ οφείλεται θ άνωςθ ςτα υγρά και από τι εξαρτάται το μζτρο τθσ; ϋανωςθ είναι θ δφναμθ τθν οποία δζχεται ζνα ςϊμα από κάποιο ρευςτό (υγρό ι αζριο) όταν βρίςκεται βυκιςμζνο ολόκλθρο ι κατά ζνα μζροσ του μζςα ςε αυτό Η άνωςθ ςτα υγρά οφείλεται ςτθν υδροςτατικι πίεςθ Το μζτρο τθσ άνωςθσ εξαρτάται από τθν πυκνότθτα του υγροφ, από τον όγκο του ςϊματοσ που είναι βυκιςμζνο ςτο υγρό και από τθν επιτάχυνςθ τθσ βαρφτθτασ ςτον τόπο μζτρθςθσ Β Ζνα ςϊμα, που επιπλζει ςε νερό, δζχεται άνωςθ μζτρου 100N Να υπολογίςετε τον όγκο του ςϊματοσ που είναι βυκιςμζνο ςτο νερό Δίνονται: ρνεροφ=103kg/m3, g=10m/s2 Α = ρυγροφ g Vβυκ ι Vβυκ = ι Vβυκ = m3 ι Vβυκ = 10-2m3 ΘΕΜΑ 8 Α Να διατυπϊςετε τθν αρχι του Αρχιμιδθ Σχολικό ςελ79 << Τα υγρά αςκοφν δφναμθ εκτοπίηεται από το ςϊμα >> Β Το εμβαδό του μικροφ εμβόλου μιασ μθχανικισ αντλίασ είναι 80cm2 και το εμβαδό του μεγάλου εμβόλου είναι 800cm2 Σϊμα με βάροσ 4000N βρίςκεται πάνω ςτο μεγάλο ζμβολο Να υπολογίςετε τθ δφναμθ που πρζπει να αςκθκεί ςτο μικρό ζμβολο ϊςτε να ανυψωκεί το ςϊμα Σφμφωνα με τθν αρχι του Ραςκάλ ιςχφει: p2 = p1 ι = Σελίδα 4 από 5 ι F1 = F2 ι F1 = 4000 Ν ι F1 = 400 N

5 ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΕΚΠ ΕΤΟΥΣ ΘΕΜΑ 9 Α Πϊσ ορίηεται το ζργο ςτακερισ δφναμθσ θ οποία ζχει ίδια κατεφκυνςθ με τθ μετατόπιςθ; Στθν περίπτωςθ που μια ςτακερι δφναμθ ζχει τθν ίδια κατεφκυνςθ με τθν μετατόπιςθ, το ζργο τθσ ορίηεται ωσ το γινόμενο του μζτρου τθσ δφναμθσ επί το μζτρο τθσ μετατόπιςθσ x W F = F Δx Ποια είναι θ μονάδα μζτρθςθσ του ζργου ςτο SI; Μονάδα μζτρθςθσ του ζργου ςτο SI είναι το 1J (1Joule) Β Ζνασ εργάτθσ ανυψϊνει ςϊμα μάηασ 15kg με ςτακερι ταχφτθτα, κατακόρυφα προσ τα πάνω, ςε φψοσ 1m Να υπολογίςετε: α το ζργο του βάρουσ του ςϊματοσ β το ζργο τθσ δφναμθσ του εργάτθ Δίνεται: g=10m/s 2 Σχεδιάηουμε το ςϊμα και τισ δυνάμεισ που αςκοφνται ςε αυτό κακϊσ ανυψϊνεται: Το ςϊμα ανυψϊνεται με ςτακερι ταχφτθτα, οπότε από τθν ςυνκικθ ιςορροπίασ ιςχφει: F ολ = 0 ι F w =0 ι F = w ι F = m g ι F = 15Kg 10m/s 2 ι F = 150Ν α W w = - w h ι W w = - m g h ι W w = -150 Ν 1m ι W w = - 150J β W F = + F h ι W F = +150 Ν 1m ι W F = + 150J Σελίδα 5 από 5