ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Τελική Εξέταση

Σχετικά έγγραφα
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Τελική Εξέταση

W = 6.34 kn (2) F = u 2 f = u2 i + 2a(x f x i ) a = u2 f u2 i 2x f. F = d U(x) (5)

sin(30 o ) 4 cos(60o ) = 3200 Nm 2 /C (7)

dq dv = k e a 2 + x 2 Q l ln ( l + a 2 + l 2 ) 2 10 = (

E = P t = IAt = Iπr 2 t = J (1)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. εύτερη Σειρά Ασκήσεων - Λύσεις.

+ cos(45 ) i + sin(45 ) j + cos(45 ) i sin(45 ) j +

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2017 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Εκτη Σειρά Ασκήσεων

Σ F x = 0 T 1x + T 2x = 0 = T 1 cos(θ 1 ) = T 2 cos(θ 2 ) (2) F g cos(θ 2 ) (sin(θ 1 ) cos(θ 2 ) + cos(θ 1 ) sin(θ 2 )) = F g cos(θ 2 ) T 1 =

u = x t t = t 0 = T = x u = = s t = = s u = u bat 1 + T c = 343 m/s 273

y = u i t 1 2 gt2 y = m y = 0.2 m

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2015 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Ενδεικτικά Θέµατα

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Κυριακή 10 Μάη 2015 Βολή/Θερµοδυναµική/Ηλεκτρικό Πεδίο. Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν. Κατ/νσης Γ Λυκείου 2000 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν.Κατ/νσης Γ Λυκείου 2000 ÈÅÌÅËÉÏ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2016 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. εύτερο Φροντιστήριο

400 = t2 (2) t = 15.1 s (3) 400 = (t + 1)2 (5) t = 15.3 s (6)

Κεφάλαιο 27 Μαγνητισµός. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Λύση Α. Σωστή η επιλογή α. Β.

Ασκήσεις 6 ου Κεφαλαίου

(2.71R)I 1 + (1.71R)I 2 = 250V (1.71R)I 1 + (3.71R)I 2 = 500V

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2018 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Πρώτη Σειρά Ασκήσεων

ΦΥΣΙΚΗ Β ΤΑΞΗΣ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ 2003 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Κυριακή 10 Μάη 2015 Βολή/Θερµοδυναµική/Ηλεκτρικό Πεδίο

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Ενιαίου Λυκείου ευτέρα 26 Γενάρη 2015 Στατικός Ηλεκτρισµός/Συνεχές Ρεύµα. Συνοπτικές Λύσεις. Θέµα Α.

1η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Λύσεις Ασκήσεων 1 ου Κεφαλαίου

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Φυσικής Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 17 Μάη Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

Περι-Φυσικής. Θέµα Α. 5ο ιαγώνισµα - Επαναληπτικό ΙΙ. Ονοµατεπώνυµο: Βαθµολογία % Οµάδα Γ. (α) τη δύναµη που ασκείται στο υπόθεµα.

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Κυριακή 7 Μάη 2017 Οριζόντια Βολή-Κυκλική Κίνηση-Ορµή Ηλεκτρικό& Βαρυτικό Πεδίο

K = 1 2 mu2 = 320 kj. U g = mgh = kj = 1 2 mu2 f u = 4 u = m/s. K i = U f = mgh max h max = m

3ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 19 Οκτώβρη 2014 Ταλαντώσεις - Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Α

Προτεινόμενο Διαγώνισμα Φυσικής B Λυκείου Γενικής Παιδείας

ΦΥΣ Διαλ.13. Παράδειγμα Τάσεων

1. Στατικός Ηλεκτρισµός

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2014

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ÊÏÌÏÔÇÍÇ + +

Φυσική για Μηχανικούς

3ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 19 Οκτώβρη 2014 Ταλαντώσεις

3ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 19 Οκτώβρη 2014 Ταλαντώσεις - Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Α

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ: ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

α. 16 m/s 2 β. 8 m/s 2 γ. 4 m/s 2 δ. 2 m/s 2

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Παρασκευή 15 Μάη 2015 Μηχανική/Θερµοδυναµική/Ηλεκτρικό Πεδίο

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ Α : α V/m β V/m γ V/m δ V/m

a x (t) = d dt u x(t) = d dt dt x(t) )

3ο ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 19 Οκτώβρη 2014 Ταλαντώσεις

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ. Στατικός Ηλεκτρισµός

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 22 Απριλίου 2012 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

1)Σε ένα πυκνωτή, η σχέση μεταξύ φορτίου Q και τάσης V μεταξύ των οπλισμών του, απεικονίζεται στο διάγραμμα.

ΚΕΦΑΛΑΙΑ 3,4. Συστήµατα ενός Βαθµού ελευθερίας. k Για E 0, η (1) ισχύει για κάθε x. Άρα επιτρεπτή περιοχή είναι όλος ο άξονας

= R{(a + jb)e j2π 3 4 t } (6) a + jb = j2.707 = e j π (7) A = (9) f 0 = 3 4

Κίνηση σε Ηλεκτρικό Πεδίο.

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Ενιαίου Λυκείου ευτέρα 26 Γενάρη 2015 Στατικός Ηλεκτρισµός/Συνεχές Ρεύµα

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

4 η Εργασία (Ηµεροµηνία Παράδοσης: )

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2003

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ 2003

ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Ηλεκτρικό Πεδίο - Πυκνωτές

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Γ Ενιαίου Λυκείου Παρασκευή 23 Γενάρη 2015 Ταλαντώσεις - Κύµατα. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α. (α) L V

Θέµα 1 ο. iv) πραγµατοποιεί αντιστρεπτές µεταβολές.

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΧΕΙΜΕΡΙΝΑ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 30/12/11 ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών. HY-112: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 2015 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής. Ενδεικτικά Θέµατα

B 2Tk. Παράδειγμα 1.2.1

Φυσική Γενικής Παιδείας Β Λυκείου 2001

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣ ΣΤΙΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ιαγώνισµα στις Ταλαντώσεις ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΜΕΤΑΙΧΜΙΟ 1

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Φυσική Γενικής Παιδείας Β Λυκείου 2001

7.1 Τα πρώτα πειράματα της χρονιάς.

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

minimath.eu Φυσική A ΛΥΚΕΙΟΥ Περικλής Πέρρος 1/1/2014

2 ο Επαναληπτικό διαγώνισμα στο 1 ο κεφάλαιο Φυσικής Θετικής Τεχνολογικής Κατεύθυνσης (Μηχανικές και Ηλεκτρικές ταλαντώσεις)

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 3 ΙΟΥΝΙΟΥ 2003 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΠΤΑ (7)

ΦΥΣ Διαλ.12. Παράδειγμα Τάσεων

Φυσική για Μηχανικούς

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Β ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΑΒΒΑΤΟ 2 ΙΟΥΝΙΟΥ 2001 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΘΕΜΑ Α ΘΕΜΑ Β. 2 cm. = Q. Q 2 = q. I 1 = ω 1 Q =

Ηλεκτρικό φορτίο Ηλεκτρικό Πεδίο

1.Η δύναμη μεταξύ δύο φορτίων έχει μέτρο 120 N. Αν η απόσταση των φορτίων διπλασιαστεί, το μέτρο της δύναμης θα γίνει:

Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Παρασκευή 15 Μάη 2015 Μηχανική/Θερµοδυναµική/Ηλεκτρικό Πεδίο. Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2012

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

dx cos x = ln 1 + sin x 1 sin x.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Β. Θέµα 1 ο Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ. Ηµεροµηνία: Μ. Τετάρτη 12 Απριλίου 2017 ιάρκεια Εξέτασης: 2 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ιδακτική Ενότητα: Μηχανικές Αρµονικές Ταλαντώσεις Ασκήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β Τάξης ΓΕΛ 4 ο ΓΕΛ ΚΟΖΑΝΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΣΤΕΦΑΝΟΥ Μ. ΦΥΣΙΚΟΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 B ΦΑΣΗ. Ηµεροµηνία: Μ. Τετάρτη 12 Απριλίου 2017 ιάρκεια Εξέτασης: 3 ώρες ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος 2004

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (Επαναληπτικός ιαγωνισμός)

B' ΤΑΞΗ ΓΕΝ.ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗ & ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÅÐÉËÏÃÇ

Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Β ΤΑΞΗ

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΡΗΤΗΣ Τµήµα Επιστήµης Υπολογιστών HY-2: Φυσική Ι Χειµερινό Εξάµηνο 207-8 ιδάσκων : Γ. Καφεντζής Τελική Εξέταση Αιτιολογήστε πλήρως τις απαντήσεις σας. Επιτρέπεται η χρήση υπολογιστή τσέπης.. Θέµα ο : Κλασική Μηχανική + Κυµατική - 30 µονάδες Ενα πρωϊνό το ξυπνητήρι σας χτυπά κατά λάθος σε νωρίτερη ώρα απ αυτή που ϑέλατε να ξυπνήσετε. Πάνω στα νεύρα σας, το πιάνετε και το πετάτε µακριά. Για κακή σας τύχη, αυτό πέφτει από το παράθυρό σας κάτω στο δρόµο. Θεωρήστε ότι το ύψος από το πάτωµα του δωµατίου σας ως το χέρι σας είναι αµελητέο. Απαντήστε στα παρακάτω u0 θ h d (Α) (Β) (Γ) uf h (Δ) Σχήµα : Θέµα : διάγραµµα σεναρίου. ερωτήµατα : (αʹ) (2.5 µ.) Αν η αρχική ταχύτητα ϱίψης του ξυπνητηριού από το χέρι σας ήταν u 0 = 0 m/s και το ταβάνι σας έχει ύψος h = 3 m, τότε ποιά η γωνία ϱίψης θ αν υποθέσετε ότι το ξυπνητήρι περνά ξυστά (χωρίς να ακουµπά) από το ταβάνι σας ; (ϐʹ) (2.5 µ.) Πόσο χρόνο t χρειάζεται για να ϕτάσει στο ίδιο ύψος µε το ύψος ϱίψης σας ; (γʹ) (2.5 µ.) Πόση απόσταση d ϑα έχει διανύσει όταν ϕτάσει στο παραπάνω ύψος ; (δʹ) (0 µ.) Σε ποιές χρονικές στιγµες t, t 2 της πορείας του ϑα έχει δυναµική ενέργεια U υποδιπλάσια της κινητικής του K; (εʹ) (2.5 µ.) Αν το ξυπνητήρι χτύπησε στο παράθυρό σας, χάνοντας έτσι την οριζόντια συνιστώσα της ταχύτητάς του και πέφτοντας κατακόρυφα προς τα κάτω µε αρχική ταχύτητα u f, τότε ποιά είναι η συχνότητα που ακούτε ϑλιµµένος/η από το παράθυρό σας λίγο πριν γίνει ϑρύψαλλα, αν η συχνότητα εκποµπής του ήταν f = 200 Hz; Θεωρήστε ότι µένετε σε διαµέρισµα σε ύψος h = 5 m από το δρόµο και ότι έξω έχει ηλιόλουστη µέρα µε ϑερµοκρασία 20 C.

Φυσική Ι - 207-8/Τελική Εξέταση 2 (αʹ) Η κίνηση του ξυπνητηριού από το χέρι µας ως το παράθυρο αποτελεί ϐολή. Αφού µας δίνεται το µέγιστο ύψος h, τότε από το γνωστό τύπο έχουµε h = u2 0 sin2 (θ) 2g 3 = 02 sin 2 (θ) 9.6 = sin 2 (θ) = 0.588 = θ 50 o () (ϐʹ) Η κίνηση στον κατακόρυφο άξονα είναι ευθύγραµµη οµαλά επιταχυνόµενη, οπότε από το σηµείο Α ως το σηµείο Γ έχουµε y Γ = y Α + u ya t 2 gt2 0 = u 0 sin(50 o )t 4.9t 2 (4.9t 7.66)t = 0 = t = 0 ή t =.56 s (2) (γʹ) Η απόσταση d ισούται µε το εύρος της ϐολής, για το οποίο γνωρίζουµε τον τύπο d = u2 0 sin(2θ) g = 00 sin(00o ) 9.8 0 m (3) (δʹ) Εστω δυο σηµεία Α και Α 2 της πορείας του στα οποία ισχύει η Ϲητούµενη σχέση, δηλ. K = 2U 2 mu2 = 2mgy y = u2 4g (4) Μπορούµε να εφαρµόσουµε Α..Μ.Ε αφού η µόνη δύναµη που ασκείται στο σύστηµα σώµατος-γης είναι το ϐάρος, η οποία είναι συντηρητική δύναµη. Επίπεδο µηδενικής ϐαρυτικής δυναµικής ενέργειας είναι το πάτωµα του δωµατίου (που ταυτίζεται µε το επίπεδο ϱίψης του ξυπνητηριού). Εφαρµόζουµε Α..Μ.Ε στα σηµεία Α και Α (ή Α 2, δεν έχει σηµασία). Εχουµε K A + U A = K A + U A (5) 2 mu2 A + 0 = 2 mu2 A + mgy A (6) 2 mu2 A + 0 = 2 mu2 A + mg u2 A 4g (7) u 2 A = u 2 A + u2 A 2 (8) 200 3 = u2 A (9) u A = 8.65 m/s (0) Από την εξίσωση της ευθύγραµµης οµαλά επιταχυνόµενης κίνησης που εκτελείται στον άξονα y, έχουµε µεταξύ των σηµείων A και A y A = y A + u ya t 2 gt2 u2 A 4g = 0 + u 0 sin(50 o )t 4.9t 2 4.9t 2 7.66t +.7 = 0 () Το τριώνυµο δίνει λύσεις που είναι και οι Ϲητούµενες χρονικές στιγµές. t.3 s (2) t 2 0.27 s (3)

Φυσική Ι - 207-8/Τελική Εξέταση 3 (εʹ) Αρχικά πρέπει να ϐρούµε την ταχύτητα του ήχου, η οποία είναι u sound = 33 + T c 273 = 33 + 20 343 m/s (4) 273 Στο σηµείο Γ υπάρχει µόνο η y-συνιστώσα της ταχύτητας η οποία είναι u f = u yγ = u Γ sin(50 o ) = u 0 sin(50 o ) = 7.66 m/s (5) µε ϕορά προς τα κάτω, αφού γνωρίζουµε ότι τα µέτρα των ταχυτήτων στα σηµεία Α και Γ είναι τα ίδια, καθώς και η γωνία των συνιστωσών. Στο σύστηµα σώµα-γη, ισχύει η Α..Μ.Ε. µεταξύ των σηµείων Γ και, αφού η µόνη συντηρητική δύναµη είναι το ϐάρος. Ορίζουµε επίπεδο αναφοράς µηδενικής ϐαρυτικής δυναµικής ενέργειας το έδαφος. Οπότε K Γ + U Γ = K + U (6) 2 mu2 Γ + mgh = 2 mu2 + 0 (7) u 2 Γ + 2gh = u 2 (8) 7.66 2 + 9.6h = u 2 (9) u 2 = 352.68 (20) u 8.8 m/s (2) Από τη σχέση του Doppler για πηγή που αποµακρύνεται από τον παρατηρητή, έχουµε f = u sound u sound + u f = 343 200 = 37 Hz (22) 343 +.5 2. Θέµα 2ο : Ηλεκτρισµός - 30 µονάδες Λυγίζουµε µια οµοιόµορφα ϕορτισµένη ϱάβδο µήκους L στο σχήµα που ϕαίνεται στο Σχήµα 2. Η ϱάβδος έχει Σχήµα 2: Θέµα 2: οµοιόµορφα ϕορτισµένη ϱάβδος. συνολικό ϕορτίο Q. (αʹ) (5 µ.) Γράψτε το ηλεκτρικό δυναµικό V O στο σηµείο O στο κέντρο του ηµικυκλίου συναρτήσει των Q, L, ως V O = k e πq L (23) (ϐʹ) (5 µ.) είξτε ότι το ηλεκτρικό πεδίο E στο σηµείο O έχει µόνο x συνιστώσα.

Φυσική Ι - 207-8/Τελική Εξέταση 4 (γʹ) (20 µ.) είξτε αναλυτικά ότι το µέτρο της x συνιστώσας του ηλεκτρικού πεδίου στο σηµείο O δίνεται από τη σχέση E x = 2k e Qπ L 2 (αʹ) Η συνεισφορά ενός τµήµατος της ϱάβδου στο συνολικό δυναµικό στο σηµείο είναι dv = k e R Ολα τα τµήµατα ϱάβδου ισαπέχουν από το σηµείο O σταθερή απόσταση R = L/π. Άρα V = dv = k e R = k Q e = k e R R = k Qπ e L (24) (25) (ϐʹ) Λόγω της συµµετρίας του προβλήµατος, αν επιλέξουµε ένα απειροστά µικρό τµήµα ϱάβδου dx = dx ϕορτίου ευρισκόµενο στο 2ο τεταρτηµόριο υπό γωνία θ όπως στο σχήµα, κι ένα απειροστά µικρό τµήµα ϱάβδου dx 2 = dx ϕορτίου ευρισκόµενο στο 3ο τεταρτηµόριο υπό γωνία π θ, και σχεδιάσουµε τις συνιστώσες του ηλεκτρικού πεδίου στο σηµείο O, τότε παρατηρούµε ότι οι y συνιστώσες τους αλληλοακυρώνονται, αφού ισχύει de = k e R 2 = k λdx e R 2 de 2 = k e R 2 = k e λdx 2 R 2 λdx = de y = k e cos(θ) (26) R2 = de 2y = k e λdx R 2 cos(π θ) = k e λdx cos(θ) (27) R2 (γʹ) Εφόσον για ένα απειροστά µικρό τµήµα ϱάβδου dx ϕορτίου, το ηλεκτρικό πεδίο στο σηµείο O έχει τιµή de x = k e sin(θ) (28) R2 για όλη την κατανοµή ϕορτίου ϑα είναι E x = de x = k e sin(θ) (29) R2 Οµως οπότε E x = k e = λdx = λrdθ (30) λrdθ R 2 sin(θ) = k λ π e R 2 sin(θ) = k e sin(θ)dθ (3) R 0 = k ] eλ π R ( cos(θ)) = k eλ 0 R ( cos(π) + cos(0)) = 2k eλ (32) R = 2k e Q L π L = 2k e Qπ L 2 (33) 3. Θέµα 3ο : Ηλεκτρικά Κυκλώµατα - 30 µονάδες (αʹ) (20 µ.) Ενα αµπερόµετρο (ammeter) µετρά την ένταση του ηλεκτρικού ϱεύµατος που το διαπερνά, ενώ ένα ϐολτόµετρο (voltmeter) µετρά την τάση (διαφορά δυναµικού) που υπάρχει στα άκρα του. Για το ηλεκτρικό κύκλωµα του Σχήµατος 3, ϐρείτε τις ενδείξεις του αµπερόµετρου και του ϐολτόµετρου. Υποθέστε ότι οι συσκευές αυτές είναι ιδανικές (το ϐολτόµετρο έχει άπειρη αντίσταση, άρα είναι σαν να µην υπάρχει στο κύκλωµα, ενώ το αµπερόµετρο µηδενική αντίσταση, άρα αφήνει το ϱεύµα του κλάδου του να το διαπεράσει).

Φυσική Ι - 207-8/Τελική Εξέταση 5 Σχήµα 3: Θέµα 3: ηλεκτρικό κύκλωµα. (ϐʹ) (0 µ.) Πυκνωτές: Ενας τεχνικός έρχεται σπίτι σας για να επισκευάσει το στερεοφωνικό ενισχυτή σας. Στην προσπάθειά του αυτή, χρειάζεται έναν πυκνωτή χωρητικότητας 00 µf ικανό να αντέξει διαφορά δυναµικού V = 90 V ανάµεσα στις πλάκες του. Μαζί του κουβαλάει ένα κουτί µε πέντε (5) πυκνωτές των 00 µf, που όµως ο καθένας αντέχει V = 50 V. Πώς µπορείτε να χρησιµοποιήσετε τους πυκνωτές αυτούς για να επιτύχετε τα Ϲητούµενα ηλεκτρικά χαρακτηριστικά ; Χρειάζεται να χρησιµοποιηθούν και οι πέντε πυκνωτές ; Εξηγήστε. (αʹ) Εφαρµόζουµε το 2ο κανόνα του Kirchhoff στο ϐρόχο cdef c: 5I + 2 8 7I 2 = 0 5I + 7I 2 = 4 (34) Οµοια για το ϐρόχο cdeac: 5I + 2 + 2I 3 + 20 = 0 5I 2I 3 = 32 (35) Στον κόµβο e ισχύει ο ος κανόνας του Kirchhoff, δηλ. I + I 3 = I 2 (36) Αντικαθιστώντας την παραπάνω σχέση στη σχέση (34) έχουµε και αντικαθιστώντας στη σχέση (35), παίρνουµε 5I + 7I + 7I 3 = 4 = I 3 = 4 2I 7 (37) 5I 2 4 2I 7 = 32 = I = 3.9 A (38) που είναι και η ένδειξη του αµπερόµετρου. Κατά συνέπεια, I 2 = 2.2 A. Για να ϐρούµε την ένδειξη του ϐολτόµετρου, δηλ. το V ab, γράφουµε το 2ο κανόνα του Kirchhoff στο ϐρόχο abca: V ab 7I 2 20 = 0 = V ab = 4.3 V (39) (ϐʹ) Αν τοποθετήσει δυο πυκνωτές σε σειρά, η συνολική διαφορά δυναµικού ϑα υποδιπλασιαστεί για τον καθένα, δίνοντας έτσι διαφορά δυναµικού ίση µε 45 V στον καθένα. Οµως η συνολική χωρητικότητα ϑα είναι η µισή απ οση χρειάζεται. Για να διπλασιάσουµε τη χωρητικότητα, άλλο ένα Ϲεύγος πυκνωτών σε σειρά πρέπει να προστεθεί παράλληλα µε το πρώτο Ϲεύγος. Η συνολική χωρητικότητα τότε ϑα είναι ( 00 + ) ( + 00 00 + ) = 00 µf (40) 00

Φυσική Ι - 207-8/Τελική Εξέταση 6 Εναλλακτικά, µπορεί να συνδέσει δυο παράλληλους πυκνωτές σε σειρά µε άλλους δυο παράλληλους πυκνωτές. Η συνολική διαφορά δυναµικού σε κάθε παράλληλη διάταξη ϑα είναι 45 V. Η ισοδύναµη χωρητικότητα ϑα είναι (00 + 00) = 00 µf (4) + (00 + 00) Σε κάθε περίπτωση, ένας πυκνωτής περισσεύει. Οι διατάξεις απεικονίζονται στο Σχήµα 4. Σχήµα 4: ιατάξεις πυκνωτών. 4. Θέµα 4ο : Ηλεκτροµαγνητικά Πεδία - 20 µονάδες Είστε µηχανικός στο CERN και παρατηρείτε ένα πείραµα στον επιταχυντή LHC. Ενα ηλεκτρόνιο κινείται υπό την επίδραση οµογενούς ηλεκτρικού και µαγνητικού πεδίου όπως στο Σχήµα 5. Σχήµα 5: Σχήµα Θέµατος 4. (αʹ) (0 µ.) Ποιό είναι το µέτρο και η κατεύθυνση της επιτάχυνσης του ηλεκτρονίου στο στιγµιότυπο που ϐλέπετε ; (ϐʹ) (0 µ.) Για την επαναληπτική δοκιµή του πειράµατος, σας Ϲητούν να ϱυθµίσετε το ηλεκτρικό πεδίο E, ώστε η επιτάχυνση του ηλεκτρονίου στο παραπάνω στιγµιότυπο να είναι µηδενική. Τι κάνετε ; Εξηγήστε αναλυτικά. (αʹ) Από τον κανόνα του δεξιού χεριού, ϐρίσκουµε ότι η µαγνητική δύναµη έχει ϕορά κατακόρυφα προς τα πάνω (προσέξτε ότι πρόκειται για ηλεκτρόνιο, άρα η µαγνητική δύναµη ϑα είναι αντίθετης ϕοράς από τη ϕορά του

Φυσική Ι - 207-8/Τελική Εξέταση 7 αντίχειρα στη χρήση του κανόνα), παράλληλα µε τις ηλεκτρικές δυναµικές γραµµές. Η ηλεκτρική δύναµη, αντίθετα, έχει ϕορά κατακόρυφα προς τα κάτω, παράλληλα µε τις ηλεκτρικές δυναµικές γραµµές. Από το 2ο Νόµο του Newton και υποθέτοντας ϑετική ϕορά προς τα πάνω, ισχύει F = m a = F = ma FB F E = m e a = a = F B F E m e (42) = 2 0 6.6 0 6 9 0 3 (43) 0.4 0 6 = 9 0 3 (44) = 4 9 04 m/s 2 (45) µε ϕορά προς τα πάνω, αφού η µαγνητική δύναµη έχει µεγαλύτερο µέτρο από την ηλεκτρική. (ϐʹ) Για να υπάρχει µηδενική επιτάχυνση, πρέπει F = 0 FB = F E F B = qe = E = F B q = 250 N/C (46) Συνολικές µονάδες : 0 Άριστα : 00 Καλή Επιτυχία!