ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 (ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ) ΚΥΡΙΑΚΗ 15 ΜΑΡΤΙΟΥ 2015 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 5

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 (ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ) ΚΥΡΙΑΚΗ 15 ΜΑΡΤΙΟΥ 2015 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 5"

Ὅμηρ Μαγγίνας
8 χρόνια πριν
Προβολές:

1 ΑΡΧΗ 1 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 (ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ) ΚΥΡΙΑΚΗ 15 ΜΑΡΤΙΟΥ 2015 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ 5 ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Α1. Ένα στερεό εκτελεί μεταφορική κίνηση. Τότε: α. Η τροχιά του είναι οπωσδήποτε ευθύγραμμη. β. Υπάρχει ένα τουλάχιστον σημείο του στερεού με μηδενική ταχύτητα. γ. Υπάρχουν δύο τουλάχιστον σημεία του στερεού που έχουν διαφορετικές ταχύτητες την ίδια χρονική στιγμή. δ. Ένα τυχαίο ευθύγραμμο τμήμα του στερεού μετατοπίζεται παράλληλα προς τον εαυτό του. Α2. Το θεώρημα των παραλλήλων αξόνων του Steiner συσχετίζει τις ροπές αδράνειας ενός στερεού ως προς άξονες περιστροφής α. τυχαίους. β. οποιουσδήποτε παράλληλους μεταξύ τους. γ. παράλληλους μεταξύ τους αλλά ο ένας διέρχεται από το κέντρο μάζας του στερεού. δ. παράλληλους μεταξύ τους αλλά ο ένας διέρχεται από το κέντρο μάζας του στερεού και ο άλλος διέρχεται οπωσδήποτε από το στερεό. Α3. Στερεό σώμα περιστρέφεται περί σταθερό άξονα έχοντας στροφορμή μετρου L o. Ασκούμε στο σώμα σταθερή ροπή μέτρου τ που το επιβραδύνει ομαλά. Ο χρόνος t o που χρειάζεται για να σταματήσει είναι Lo τ 2 α. to =, β. to = Lo τ, γ. t o =, δ. to = Lo t τ Lo Α4. Ένα στερεό ισορροπεί με την επίδραση δυνάμεων. Τότε ισχύει: α. ΣF x = 0 και ΣF y = 0. β. Στ = 0. ΤΕΛΟΣ 1 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

β. Υπάρχει ένα τουλάχιστον σημείο του στερεού με μηδενική ταχύτητα. γ. Υπάρχουν δύο τουλάχιστον σημεία του στερεού που έχουν διαφορετικές ταχύτητες την ίδια χρονική στιγμή. δ. Ένα τυχαίο ευθύγραμμο τμήμα του στερεού μετατοπίζεται παράλληλα προς τον εαυτό του.

2 ΑΡΧΗ 2 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ γ. ΣF x = 0 και ΣF y = 0 και Στ = 0. δ. ΣF = 0 ή Στ = 0. Α5. 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. α. Ένα σώμα που κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει έχει κινητική ενέργεια από μεταφορά αλλά και από περιστροφή. β. Η ύπαρξη των τεσσάρων εποχών του πλανήτη μας οφείλεται στη διατήρηση της στροφορμής του. γ. Η ροπή αδράνειας ενός στερεού εξαρτάται μόνο από τη θέση του άξονα περιστροφής. δ. Το έργο της τριβής κύλισης σε ένα σώμα που κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει είναι ίσο με μηδέν. ε. Ζεύγος δυνάμεων είναι το σύστημα δύο οποιονδήποτε παράλληλων και αντίρροπων δυνάμεων. ΘΕΜΑ Β Β1. Ομογενής ράβδος δένεται με το ένα άκρο της μέσω αβαρούς νήματος από σημείο της οροφής. Το άλλο άκρο της ράβδου ακουμπάει στο οριζόντιο έδαφος το οποίο θεωρούμε λείο. Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται 3 θέσεις όπου μπορεί να ισορροπεί η ράβδος. Σωστή θέση ισορροπίας της ράβδου είναι: i. Η θέση Α ii. Η θέση Β iii. Η θέση Γ. α. Να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. Μονάδα 1 β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. ΤΕΛΟΣ 2 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

Ένα σώμα που κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει έχει κινητική ενέργεια από μεταφορά αλλά και από περιστροφή. β. Η ύπαρξη των τεσσάρων εποχών του πλανήτη μας οφείλεται στη διατήρηση της στροφορμής του. γ.

3 ΑΡΧΗ 3 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ Β2. Τροχός αρχικά ακίνητος, αρχίζει (t = 0) να περιστρέφεται υπό την επίδραση σταθερής ροπής, γύρω από σταθερό άξονα, που διέρχεται από το κέντρο του και είναι κάθετος στο επίπεδό του. Η κινητική ενέργεια του τροχού ως συνάρτηση της στροφορμής του απεικονίζεται στο σχήμα: 0 L 0 L 0 L α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Β3. Το άκρο Α του λεπτού, αβαρούς και μη εκτατού νήματος του γιογιό του διπλανού σχήματος είναι στερεωμένο σε σταθερό σημείο της οροφής. Το γιογιό αφήνεται ελεύθερο. Κατά την κάθοδό του το νήμα ξετυλίγεται χωρίς να ολισθαίνει και παραμένει κατακόρυφο. Α. Ο λόγος της κινητικής ενέργειας από μεταφορά προς την κινητική ενέργεια από περιστροφή: α. αυξάνεται β. μειώνεται γ. παραμένει σταθερός i. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. ii. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 3 Β. Κάποια στιγμή το νήμα σπάνει. Ο λόγος της κινητικής ενέργειας από μεταφορά προς την κινητική ενέργεια από περιστροφή: α. αυξάνεται β. μειώνεται γ. παραμένει σταθερός ii. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. ii. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Μονάδες 3 ΤΕΛΟΣ 3 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

Η κινητική ενέργεια του τροχού ως συνάρτηση της στροφορμής του απεικονίζεται στο σχήμα: 0 L 0 L 0 L α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. Β3.

4 ΑΡΧΗ 4 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ ΘΕΜΑ Γ Δύο σημειακές μάζες m = 1 g η καθεμία είναι στερεωμένες στα άκρα ομογενούς ράβδου d 2d F μάζας Μ = 12 Κg. Το σύστημα μπορεί να περιστρέφεται σε οριζόντιο επίπεδο γύρω από m m κατακόρυφο άξονα που διέρχεται από το σημείο Κ, όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα, με την απόσταση d = 1 m. Στο σημείο Γ (όπου βρίσκεται η μάζα m) ασκείται οριζόντια δύναμη σταθερού μέτρου F = 17 N, που είναι συνεχώς κάθετη στη ράβδο, οπότε το σύστημα αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από τον κατακόρυφο άξονα. Να υπολογίσετε: Γ1. Τη ροπή αδράνειας του συστήματος ως προς τον άξονα που περιστρέφεται. Κάποια στιγμή το σύστημα ολοκληρώνει 8 N = περιστροφές. Να υπολογίσετε: π Γ2. Το έργο της δύναμης W F και το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας ω του συστήματος τη στιγμή αυτή. Μονάδες (2+5) με τον οποίο προσφέρει ενέργεια η δύναμη F στο σύ- dw dt F στημα την ίδια στιγμή. Γ3. Τον ρυθμό Γ4. Τον χρόνο t της παραπάνω κίνησης και την μέση ισχύ P στην ίδια χρονική διάρκεια. Μονάδες (5+2) Δίνεται η ροπή αδράνειας ομογενούς ράβδου ως προς άξονα κάθετο προς αυτήν που διέρχεται από το μέσον της 1 2 I cm = ML. 12 ΘΕΜΑ Δ Η τροχαλία Τ του διπλανού σχήματος είναι ομογενής, έχει μάζα Μ = 4 g, ακτίνα R = 20 cm και ροπή αδράνειας ως 1 2 προς τον άξονα περιστροφής της I = MR. Τριβή στον 2 άξονα περιστροφής της δεν υπάρχει. Λεπτό, αβαρές και μη εκτατό νήμα είναι τυλιγμένο πολλές φορές στο αυλάκι της τροχαλίας και στο άκρο του είναι δεμένο σώμα Σ, το οποίο θεωρούμε ως σημειακή μάζα. Το νήμα ΒΑ είναι B O R T ΤΕΛΟΣ 4 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

Στο σημείο Γ (όπου βρίσκεται η μάζα m) ασκείται οριζόντια δύναμη σταθερού μέτρου F = 17 N, που είναι συνεχώς κάθετη στη ράβδο, οπότε το σύστημα αρχίζει να περιστρέφεται γύρω από τον κατακόρυφο άξονα.

5 ΑΡΧΗ 5 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ οριζόντιο και αβαρές. Το σημείο Α απέχει από το κέντρο Ο της τροχαλίας α- πόσταση R/2, ενώ η ΟΑ σχηματίζει γωνία φ = 60 ο με την κατακόρυφο και το σύστημα ισορροπεί. Τη χρονική στιγμή t = 0 κόβουμε το νήμα ΒΑ. Σ όλη τη διάρκεια της κίνησης το νήμα είναι κατακόρυφο και ξετυλίγεται χωρίς να ολισθαίνει στο αυλάκι της τροχαλίας. Σε χρόνο t = 2 s η τροχαλία ολοκληρώνει 10 N = περιστροφές. Να υπολογίσετε: π Δ1. Το μέτρο της επιτάχυνσης της μεταφορικής κίνησης του σώματος Σ και το μέτρο της γωνιακής επιτάχυνσης της τροχαλίας Τ. Μονάδες (3+3) Δ2. Την μάζα του σώματος Σ και το μέτρο της τάσης του κατακόρυφου νήματος. Μονάδες (2+2) Δ3. Το μέτρο της τάσης του οριζόντιου νήματος ΒΑ πριν την κοπή του. Τη χρονική στιγμή t = 2 s να υπολογίσετε: Δ4. Το μέτρο της στροφορμής της τροχαλίας Τ, του σώματος Σ και ολόκληρου του συστήματος. Μονάδες (2+2+2) Δ5. Τους ρυθμούς μεταβολής της κινητικής ενέργειας της τροχαλίας Τ και του σώματος Σ. Μονάδες (2+2) Δίνεται g = 10 m/s 2. ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ 3 ΩΡΕΣ ΕΥΧΕΣ ΓΙΑ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΑΒΡΑΜΙΔΗΣ ΘΟΔΩΡΟΣ ΦΥΣΙΚΟΣ-ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΣ SCIENCE PRESS ΤΕΛΟΣ 5 ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ

Σε χρόνο t = 2 s η τροχαλία ολοκληρώνει 10 N = περιστροφές. Να υπολογίσετε: π Δ1. Το μέτρο της επιτάχυνσης της μεταφορικής κίνησης του σώματος Σ και το μέτρο της γωνιακής επιτάχυνσης της τροχαλίας Τ.

Σχετικά έγγραφα

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 3 ο ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Α Στις ημιτελείς προτάσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό της πρότασης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση,