ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2/11/08

Transcript

1 ΤΣΙΜΙΣΚΗ &ΚΑΡΟΛΟΥ ΝΤΗΛ ΓΩΝΙΑ THΛ: ΑΡΤΑΚΗΣ 12 - Κ. ΤΟΥΜΠΑ THΛ: ΕΠΩΝΥΜΟ:... ΟΝΟΜΑ:... ΤΜΗΜΑ:... ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:... ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 2/11/08 ΖΗΤΗΜΑ 1 Ο Α. Για τις παρακάτω προτάσεις 1 έως 4 γράψτε το γράµµα α, β, γ, ή δ που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Όταν παλιώνει και φθείρεται ένα αµορτισέρ αυτοκινήτου α. το πλάτος της ταλάντωσης αµαξώµατος και τροχών φθίνει πιο γρήγορα β. αυξάνεται η σταθερά απόσβεσης b της ταλάντωσης γ. η κίνηση δεν είναι πλέον απεριοδική δ. η σταθερά απόσβεσης δεν επηρεάζεται 2. Για να διπλασιάσουµε τη συχνότητα κυκλώµατος LC πρέπει α. να διπλασιάσουµε το πλάτος φορτίου του πυκνωτή β. να τετραπλασιάσουµε το συντελεστή αυτεπαγωγής του πηνίου γ. να υποτετραπλασιάσουµε τη χωρητικότητα του πυκνωτή δ. να διπλασιάσουµε το πλάτος ρεύµατος στο πηνίο 3. Σε µια ανελαστική κρούση κινούµενου σώµατος µε ακίνητο ίδιας µάζας α. τα σώµατα ανταλλάσσουν ταχύτητες β. το άθροισµα των ταχυτήτων των σωµάτων µετά την κρούση ισούται µε την ταχύτητα του κινούµενου σώµατος πριν την κρούση γ. το άθροισµα των κινητικών ενεργειών των σωµάτων µετά την κρούση ισούται µε την κινητική ενέργεια του κινούµενου σώµατος πριν την κρούση δ. η ορµή κάθε σώµατος πριν και µετά την κρούση παραµένει σταθερή

2 4. Η κινητική ενέργεια ενός συστήµατος διατηρείται α. σε όλες τις περιπτώσεις κεντρικής κρούσης β. σε περίπτωση που µια σφαίρα σφηνώνεται σε ένα κοµµάτι ξύλο γ. σε κάθε είδος κρούσης, εφόσον διατηρείται και η ορµή του συστήµατος δ. κατά τη σκέδαση 2 σωµατιδίων Β. Για τις παρακάτω προτάσεις 1 έως 5 σηµειώστε ένα (Σ) αν είναι σωστές ή ένα (Λ) αν είναι λάθος 1. Τα κυκλώµατα LC εκπέµπουν ηλεκτροµαγνητικά κύµατα 2. Σε µια φθίνουσα ταλάντωση ο λόγος διαδοχικών πλατών µειώνεται εκθετικά 3. Σε µια ΓΑΤ που το σώµα ξεκινά την ταλάντωση από την θέση x=+a, η αρχική φάση της ταχύτητας είναι π rad 4. Σε µια πλήρη ηλεκτρική ταλάντωση η ηλεκτρική δυναµική ενέργεια στον πυκνωτή και η ενέργεια µαγνητικού πεδίου του πηνίου γίνονται ίσες 2 φορές 5. Σε ελαστική µετωπική κρούση 2 ίδιων µαζών, τα σώµατα ανταλλάσσουν ταχύτητες ΖΗΤΗΜΑ 2 ο Α. Κινούµενο σώµα µάζας m συγκρούεται πλαστικά µε ακίνητο σώµα ίδιας µάζας. Το ποσοστό απώλειας στην κινητική ενέργεια του συστήµατος είναι α. 25% β. 50% γ. 75% δ. 100% µονάδες 6

3 Β. Σώµα εκτελεί ταλάντωση που φθίνει εξαιτίας δύναµης αντίστασης F=-bυ. Τη στιγµή t=0 το πλάτος είναι Α 0. Μετά από Ν ταλαντώσεις το πλάτος έχει γίνει Α 0 /3. Μετά από επιπλέον 2Ν ταλαντώσεις το πλάτος θα γίνει: α. Α 0 /6 β. Α 0 /9 γ. Α 0 /27 µονάδες 7 Γ. Στο κύκλωµα του σχήµατος ο διακόπτης είναι κλειστός, ο πυκνωτής αφόρτιστος και το πηνίο διαρρέεται από σταθερό ρεύµα. Μόλις ανοίξει ο διακόπτης, ο πρώτος οπλισµός του πυκνωτή που θα αποκτήσει θετικό φορτίο είναι α. ο οπλισµός Α β. ο οπλισµός Β γ. κανένας από τους 2, ο πυκνωτής δεν φορτίζεται µονάδες 6

4 ΘΕΜΑ 3 ο Στο κύκλωµα του διπλανού σχήµατος οι πυκνωτές έχουν χωρητικότητες C 1 =C 2 =10-6 F και το πηνίο έχει συντελεστή αυτεπαγωγής L=10-2 H. Ο πυκνωτής C 1 φορτίζεται από πηγή V=200 Volt ενώ ο πυκνωτής C 2 είναι αφόρτιστος. Τη στιγµή t=0 κλείνουµε το διακόπτη 1, ενώ ο διακόπτης 2 παραµένει ανοικτός και στο κύκλωµα που δηµιουργείται ξεκινά ηλεκτρική ταλάντωση. Α. Να γραφούν οι χρονικές εξισώσεις του φορτίου του πυκνωτή C 1 και της έντασης του ρεύµατος που διαρρέει το πηνίο. B. Να βρεθεί πότε το ρεύµα στο πηνίο παίρνει την τιµή i=+i/2 για δεύτερη φορά Γ. Να βρεθεί η τάση (απόλυτη τιµή) και ο ρυθµός µεταβολής της τάσης στα άκρα του πυκνωτή C 1, όταν το ρεύµα στο πηνίο είναι i=i/2. Κάποια στιγµή που το ρεύµα στο πηνίο είναι i=i/2, ανοίγουµε το διακόπτη 1 και ταυτόχρονα κλείνουµε το διακόπτη 2. Να βρεθεί το φορτίο του πυκνωτή C 2 τη στιγµή που η µαγνητική ενέργεια στο πηνίο είναι τριπλάσια της ηλεκτρικής στον πυκνωτή.

5 ΘΕΜΑ 4 ο : Ο ΑΠΡΟΣΕΚΤΟΣ ΠΕΛΕΚΑΝΟΣ Ένας µαθητής - λάτρης των extreme sports µάζας m 1 =65 kg, δοκιµάζει να κάνει bangee jumping. Το ελαστικό σκοινί µε το οποίο δένεται συµπεριφέρεται ως ιδανικό ελατήριο σταθεράς κ= 400 N/m, έχοντας φυσικό µήκος L=5 m. Ο µαθητής πέφτει ελεύθερα από ύψος Η=11m πάνω από την επιφάνεια πισίνας. Την ώρα που ο µαθητής πέφτοντας, περνά από το φυσικό µήκος του ελαστικού σκοινιού, ένας πελεκάνος - ολίγον µύωψ - µάζας m 2 =15 kg (καλοθρεµµένος), κινείται κατακόρυφα προς τα πάνω µε ταχύτητα υ 2 =50/3 m/s. Ο απρόσεκτος πελεκάνος πέφτει µετωπικά πάνω στην αγκαλιά του µαθητή και τα 2 σώµατα συνεχίζουν µαζί την κίνησή τους ως ένα σώµα. Αν g=10m/s 2, να βρεθούν: 1. α. Η ταχύτητα του µαθητή τη στιγµή που πέφτοντας ελεύθερα, περνά από το φυσικό µήκος του ελαστικού σχοινιού και β. η ταχύτητα του συστήµατος µαθητή-πελεκάνου αµέσως µετά την µετωπική σύγκρουσή τους. 2. Το ποσό θερµότητας που αναπτύσσεται κατά την σύγκρουση και η ποσοστιαία απώλεια στην κινητική ενέργεια του συστήµατος κατά την σύγκρουση 3. Όταν το σύστηµα µαθητή πελεκάνου θα σταµατήσει στιγµιαία για πρώτη φορά, θα είναι στεγνό ή βρεγµένο; 4. Ποια είναι η χρονική εξίσωση της δυναµικής ενέργειας της ταλάντωσης που θα εκτελέσει το σύστηµα µαθητή-πελεκάνου; Να θεωρηθεί ως στιγµή t=0, η στιγµή που το ελαστικό σκοινί έχει επιµηκυνθεί κατά 2m από το ΦΜ κατά την κάθοδο και ότι η θετική φορά της κίνησης είναι η προς τα πάνω. 5. Σε ποια χρονική στιγµή της ταλάντωσης η δυναµική ενέργεια του συστήµατος θα είναι τριπλάσια της κινητικής του για 2η φορά Μαθητής και πελεκάνος να θεωρηθούν υλικά σηµεία, τριβές και αντιστάσεις από τον αέρα είναι αµελητέες και το ελαστικό σκοινί ασκεί δύναµη µόνο κατά την επιµήκυνσή του.