β. δημιουργούνται από πηγή η οποία ταλαντώνεται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης.

Transcript

1 ΜΑΘΗΜΑ /ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥMΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 18/11/2017 ΕΞΕΤΑΣΤΕΑ ΥΛΗ: ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ-ΚΥΜΑΤΑ-DOPPLER ΘΕΜΑ Α 1. Τα εγκάρσια μηχανικά κύματα : α. διαδίδονται σε όλα τα μέσα. β. δημιουργούνται από πηγή η οποία ταλαντώνεται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης. γ. μεταφέρουν ενέργεια, όχι όμως και ορμή. δ. δημιουργούν πυκνώματα και αραιώματα ύλης. 2. Σε χορδή κιθάρας έχει δημιουργηθεί στάσιμο αρμονικό κύμα. Τα σημεία της χορδής που ταλαντώνονται έχουν : α. το ίδιο πλάτος. β. την ίδια συχνότητα. γ. συχνότητα που εξαρτάται από τη θέση που βρίσκονται. δ. πλάτος ταλάντωσής που είναι αρμονική συνάρτηση του χρόνου. 3. Μια ηχητική πηγή που παράγει ήχο συχνότητας αφήνεται να εκτελέσει ελεύθερη πτώση από την κορυφή πολυκατοικίας. Ο παρατηρητής που βρίσκεται στην κορυφή της πολυκατοικίας κατά τη διάρκεια της πτώσης αντιλαμβάνεται ήχο με συχνότητα που ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ

2 α. έχει σταθερή τιμή μικρότερη της. β. αυξάνεται διαρκώς. γ. μειώνεται διαρκώς. δ. στην αρχή αυξάνεται και κάποια στιγμή σταθεροποιείται. 4. Ένα σύστημα ελατηρίου μάζας εκτελεί εξαναγκασμένη ταλάντωση με απόσβεση b 0 και βρίσκεται σε κατάσταση συντονισμού. α. Η περίοδος του διεγέρτη είναι ίση με το μισό της ιδιοπεριόδου του συστήματος. β. Η μέγιστη κινητική ενέργεια του σώματος είναι ίση με τη μέγιστη δυναμική ενέργεια της ταλάντωσης γ. Το σύστημα απορροφά τα μικρότερα ποσά ενέργειας, από αυτά που απορροφά σε οποιαδήποτε άλλη συχνότητα του διεγέρτη. δ. Το πλάτος ταλάντωσης είναι ανεξάρτητο της σταθεράς απόσβεσης b. 5. Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις. α. Η επιτάχυνση ενός σώματος που εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση έχει φορά πάντα προς τη θέση ισορροπίας του σώματος. β. Η σχέση που συνδέει την επιτάχυνση ενός σώματος που εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση με την απομάκρυνσή του είναι. γ. Σε κάθε απλή αρμονική ταλάντωση τα μεγέθη πλάτος, μέγιστη επιτάχυνση και κινητική ενέργεια παίρνουν μόνο θετικές τιμές. δ. Περίοδος του διακροτήματος είναι ο χρόνος ανάμεσα σε δύο διαδοχικούς μηδενισμούς της απομάκρυνσης. ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ

3 ε. Η δύναμη απόσβεσης σε μια φθίνουσα ταλάντωση κατευθύνεται πάντα προς τη θέση ισορροπίας. ΘΕΜΑ Β 1. Ένα σώμα μάζας εκτελεί κίνηση που προέρχεται από τη σύνθεση δύο απλών αρμονικών ταλαντώσεων ίδιας διεύθυνσης, γύρω από το ίδιο σημείο, με εξισώσεις και. (όλα τα μεγέθη στο S.I.) Η ενέργεια της σύνθετης ταλάντωσης είναι: Ποιό από τα παραπάνω είναι το σωστό; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. 2. Σε ένα γραμμικό ελαστικό μέσο διαδίδονται προς αντίθετες κατευθύνσεις δύο εγκάρσια αρμονικά κύματα με πλάτος Α και μήκος κύματος. Το σημείο Α του μέσου είναι δεσμός ενώ το σημείο Β είναι κοιλία. Μεταξύ των Α και Β εμφανίζονται τρείς κοιλίες. Η απόσταση μεταξύ των Α και Β ισούται με: ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ

4 Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση και να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. 3. Ένα σύστημα ξεκινά φθίνουσες ταλαντώσεις με αρχική ενέργεια και αρχικό πλάτος. Το έργο της δύναμης αντίστασης μετά από ταλαντώσεις είναι. Άρα το πλάτος ταλάντωσης μετά από ταλαντώσεις είναι: Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. 4. Ένας παρατηρητής πλησιάζει με ταχύτητα ακίνητη πηγή ήχου, η οποία εκπέμπει ήχο συχνότητας. Ο παρατηρητής ακούει ήχο συχνότητας η οποία είναι κατά % μεγαλύτερη από την. Η ταχύτητα του παρατηρητή είναι: ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ

5 Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. ΘΕΜΑ Γ Δύο σύγχρονες κυματικές πηγές και βρίσκονται στα σημεία Α και Β αντίστοιχα, της επιφάνειας ενός υγρού. Τη χρονική στιγμή οι πηγές ξεκινούν να ταλαντώνονται κάθετα στην επιφάνεια του υγρού, με την απομάκρυνση τους να περιγράφεται από την εξίσωση μήκος κύματος. Τα κύματα που δημιουργούν έχουν. Σημείο (Σ) της επιφάνειας απέχει κατά από την πηγή και κατά από την πηγή. Τα δύο κύματα φτάνουν στο (Σ) με χρονική διαφορά. α) Να υπολογίσετε την ταχύτητα διάδοσης των κυμάτων. β) Να υπολογίσετε την απόσταση. γ) Να εξετάσετε το είδος της συμβολής που συμβαίνει στο σημείο (Σ). δ) Να γράψετε τη χρονική εξίσωση της δύναμης επαναφοράς που δέχεται ένα σημειακό κομμάτι ξύλου μάζας που αρχικά ισορροπούσε στο σημείο (Σ). (Θεωρήστε ότι ) ΘΕΜΑ Δ Το σώμα Σ 1 του σχήματος έχει μάζα, φέρει ενσωματωμένο ανιχνευτή ήχου και αρχικά ισορροπεί δεμένο στο ελεύθερο άκρο ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ

6 οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς. Εκτρέπουμε το σώμα κατά προς την αρνητική κατεύθυνση και το αφήνουμε ελεύθερο να κινηθεί στο λείο οριζόντιο επίπεδο. Στη διεύθυνση ταλάντωσης και στο σημείο Γ υπάρχει ακίνητη πηγή ήχου που εκπέμπει κύματα συχνότητας απομάκρυνση: συγκρούεται πλαστικά με σώμα Σ 2, μάζας. Όταν το Σ 1 βρίσκεται σε σε αντίθετη κατεύθυνση με ταχύτητα. κατευθυνόμενο προς την ηχητική πηγή,, το οποίο κινείται Να βρεθούν: α) η μέγιστη τιμή της συχνότητας που θα καταγράψει ο ανιχνευτής πριν την κρούση. β) η συχνότητα που καταγράφει ο ανιχνευτής ελάχιστα πριν την κρούση. γ) η σχέση που δίνει τη συχνότητα που ανιχνεύει ο ανιχνευτής σε συνάρτηση με το χρόνο πριν την κρούση, θεωρώντας την στιγμή που το Σ 1 είναι στη θέση ισορροπίας του και κινείται προς τα θετικά. δ) η συχνότητα που καταγράφει ο ανιχνευτής αμέσως μετά την κρούση καθώς και το ποσοστό της επί % μεταβολής της συχνότητας που καταγράφει ο δέκτης κατά την κρούση. Δίνεται η ταχύτητα του ήχου στον αέρα. ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ

7 ΟΔΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟΥΣ 1. Στο τετράδιο να γράψετε μόνον τα προκαταρκτικά (ημερομηνία, εξεταζόμενο μάθημα, κατεύθυνση). Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο. 2. Να γράψετε το ονοματεπώνυμό σας στο πάνω μέρος των φωτοαντιγράφων, αμέσως μόλις σας παραδοθούν. Καμιά άλλη σημείωση δεν επιτρέπεται να γράψετε. Κατά την αποχώρησή σας να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα. 3. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα. 4. Να γράψετε τις απαντήσεις σας μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στυλό διαρκείας και μόνον ανεξίτηλης μελάνης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μολύβι μόνο για σχέδια, διαγράμματα και πίνακες. 5. Κάθε απάντηση επιστημονικά τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 6. Διάρκεια εξέτασης: τρεις (3) ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 7. Χρόνος δυνατής αποχώρησης: 1.00 μ.μ. KΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 7ΗΣ ΑΠΟ 7 ΣΕΛΙΔΕΣ