ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΤΕΚΝΩΝ ΕΛΛΗΝΩΝ ΤΟΥ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟΥ ΚΑΙ ΤΕΚΝΩΝ ΕΛΛΗΝΩΝ ΥΠΑΛΛΗΛΩΝ ΣΤΟ ΕΞΩΤΕΡΙΚΟ ΠΕΜΠΤΗ 8 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2011 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ: ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙ ΩΝ: ΕΞΙ (6) ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ημιτελείς προτάσεις A1 έως και Α4 και δίπλα το το γράμμα πο αντιστοιχεί στο σωστό σμπλήρωμά της. Α1. Tα μηχανικά κύματα α. είναι μόνο εγκάρσια. β. είναι μόνο διαμήκη. γ. μεταφέρον ενέργεια και ορμή. δ. διαδίδονται στο κενό. Α2.Παρατηρητής απομακρύνεται με σταθερή ταχύτητα Α από ακίνητη ηχητική πηγή, η οποία εκπέμπει ήχο σχνότητας f s. Το διάνσμα της ταχύτητας Α βρίσκεται στην εθεία πηγής παρατηρητή. Aν η ταχύτητα το ήχο στον αέρα είναι, η σχνότητα το ήχο πο αντιλαμβάνεται ο παρατηρητής είναι α. f A = Α f s β. f A = Α + γ. f A = f s δ. f A = Α f s Α3. Σώμα εκτελεί τατόχρονα δύο απλές αρμονικές ταλαντώσεις με εξισώσεις x 1 =A 1 ημωt και x 2 =A 2 ημ(ωt+π) πο γίνονται στην ίδια διεύθνση και γύρω από το ίδιο σημείο, με A 2 > A 1. Η σύνθετη ταλάντωση πο προκύπτει έχει φάση απομάκρνσης α. ωt και πλάτος A 2 A 1 β. ωt+π και πλάτος A 2 A 1 ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙ ΕΣ Α f s
ΑΡΧΗ 2ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ γ. ωt και πλάτος A 1 +A 2 A A δ. ωt+π και πλάτος 1 + 2 2 Α4. Σώμα εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση πλάτος Α. Αν το πλάτος της ταλάντωσης ατής διπλασιαστεί, τότε διπλασιάζεται α. η περίοδος. β. η σχνότητα. γ. η ολική ενέργεια της ταλάντωσης. δ. η μέγιστη ταχύτητα το σώματος. Α5. Να χαρακτηρίσετε αν το περιεχόμενο των ακόλοθων προτάσεων είναι Σωστό ή Λάθος, γράφοντας στο τετράδιό σας τη λέξη Σωστό ή Λάθος δίπλα στο γράμμα πο αντιστοιχεί στην κάθε πρόταση. α. Το ορατό φως δεν ανήκει στα ηλεκτρομαγνητικά κύματα. β. Όλα τα σημεία ενός σώματος πο εκτελούν μεταφορική κίνηση έχον την ίδια ταχύτητα. γ. Όλες οι ταλαντώσεις στο μακρόκοσμο είναι φθίνοσες. δ. Στις μη κεντρικές κρούσεις δεν ισχύει η αρχή διατήρησης της ορμής για το σγκροόμενο σύστημα σωμάτων. ε. Αν η σνολική εξωτερική ροπή σ ένα σύστημα σωμάτων είναι μηδέν, τότε η ολική στροφορμή το σστήματος παραμένει σταθερή. ΘΕΜΑ Β Β1. Πηγή εγκάρσιο κύματος ταλαντώνεται με σχνότητα f και πλάτος Α και δημιοργεί σε γραμμικό ελαστικό μέσο κύμα, πο περιγράφεται από την εξίσωση ΤΕΛΟΣ 2ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙ ΕΣ
ΑΡΧΗ 3ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ t x y=aημ2π( ) T λ Όταν η πηγή το κύματος ταλαντώνεται με διπλάσια σχνότητα και το ίδιο πλάτος, δημιοργεί στο ελαστικό μέσο κύμα, πο περιγράφεται από την εξίσωση 2t α. y=aημ2π( T γ. y=aημπ( T t x t ) β. y=aημ4π( λ T x ) λ x ) λ Να επιλέξετε το γράμμα πο αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση (μονάδες 2). Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας (μονάδες 6). Μονάδες 8 Β2. Σύστημα εκτελεί εξαναγκασμένη ταλάντωση σταθερού πλάτος. Η ιδιοσχνότητα το σστήματος είναι f o και η 1 περίοδος το διεγέρτη είναι Τ 1, όπο Τ 1 >. Αν η περίοδος το διεγέρτη αξηθεί, τότε το πλάτος της ταλάντωσης α. μικραίνει. β. παραμένει το ίδιο. γ. μεγαλώνει. Να επιλέξετε το γράμμα πο αντιστοιχεί στη σωστή φράση (μονάδες 2). Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας (μονάδες 6). Μονάδες 8 Β3. Στο παρακάτω σχήμα f o Σ 2 Σ 1 ΤΕΛΟΣ 3ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙ ΕΣ
ΑΡΧΗ 4ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ τα δύο σώματα Σ 1 και Σ 2 είναι όμοια, το δάπεδο είναι λείο και οριζόντιο και το κατακόρφο τοίχωμα είναι λείο και ακλόνητο. Το Σ 2 είναι αρχικά ακίνητο και το Σ 1 κινείται προς το Σ 2 με ταχύτητα. Οι κρούσεις μεταξύ των Σ 1 και Σ 2 είναι κεντρικές και ελαστικές και η κρούση το Σ 2 με το τοίχωμα είναι ελαστική. Μετά από όλες τις κρούσεις πο θα μεσολαβήσον α. το Σ 1 κινείται με ταχύτητα, ενώ το Σ 2 είναι ακίνητο. β. τα Σ 1 και Σ 2 κινούνται με ταχύτητα. 2 γ. το Σ 1 ακινητοποιείται, ενώ το Σ 2 κινείται με ταχύτητα 2. Να επιλέξετε το γράμμα πο αντιστοιχεί στη σωστή φράση (μονάδες 2). Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας (μονάδες 7). Μονάδες 9 ΘΕΜΑ Γ Ιδανικό κύκλωμα ηλεκτρικών ταλαντώσεων LC αποτελείται από πκνωτή χωρητικότητας C=10-6 F και πηνίο με σντελεστή ατεπαγωγής L=10-4 H. Γ1. Να πολογίσετε τη σχνότητα της ηλεκτρικής ταλάντωσης. Γ2. Να πολογίσετε το μέγιστο φορτίο το πκνωτή, αν γνωρίζομε ότι το ηλεκτρικό φορτίο το πκνωτή είναι q=4 10-7 C, όταν η ένταση το ρεύματος πο διαρρέει το κύκλωμα είναι i=3 10-2 A. Μονάδες 6 Γ3. Να πολογίσετε το φορτίο το θετικού οπλισμού το πκνωτή τις χρονικές στιγμές κατά τις οποίες η ενέργεια το μαγνητικού πεδίο το πηνίο είναι τριπλάσια από την ενέργεια το ηλεκτρικού πεδίο το πκνωτή. ΤΕΛΟΣ 4ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙ ΕΣ
ΑΡΧΗ 5ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ Γ4. Αν τη χρονική στιγμή t=0 ο πκνωτής έχει το μέγιστο φορτίο το, να γράψετε την εξίσωση της ενέργειας το ηλεκτρικού πεδίο το πκνωτή σε σνάρτηση με το χρόνο (μονάδες 2) και να την παραστήσετε γραφικά για χρονικό διάστημα μιας περιόδο της ηλεκτρικής ταλάντωσης (μονάδες 5). Για το σχεδιασμό της γραφικής παράστασης να χρησιμοποιήσετε το χαρτί μιλιμετρέ το τετραδίο σας. ΘΕΜΑ Ομογενής δίσκος μάζας m=4kg και ακτίνας R=0,1m είναι ακίνητος πάνω σε πλάγιο επίπεδο γωνίας κλίσης φ=30 0 με τον άξονά το οριζόντιο. Γύρω από το δίσκο είναι τλιγμένο λεπτό, αβαρές και μη ελαστικό νήμα. Στην ελεύθερη άκρη το νήματος ασκείται σταθερή δύναμη μέτρο F 1 με διεύθνση παράλληλη προς την επιφάνεια το πλάγιο επιπέδο και με φορά προς τα πάνω, όπως φαίνεται στο σχήμα. F 1 30 o 1. Να πολογίσετε το μέτρο της στατικής τριβής πο δέχεται ο δίσκος από το πλάγιο επίπεδο. Μονάδες 6 Αντικαθιστούμε τη δύναμη F 1 με δύναμη F 2 ίδιας κατεύθνσης με την F 1 και μέτρο F 2 =7N, με αποτέλεσμα ο δίσκος να αρχίσει να κλίεται χωρίς να ολισθαίνει προς τα κάτω. Το νήμα τλίγεται γύρω από το δίσκο χωρίς να ολισθαίνει. 2. Να πολογίσετε την επιτάχνση το κέντρο μάζας το δίσκο, καθώς και τη νέα τιμή της στατικής τριβής. ΤΕΛΟΣ 5ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙ ΕΣ
ΑΡΧΗ 6ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ 3. Να πολογίσετε το μέτρο της ταχύτητας το σημείο εφαρμογής της F 2 τη χρονική στιγμή t 1 κατά την οποία ο δίσκος έχει αποκτήσει γωνιακή ταχύτητα μέτρο ω 1 =10 rad/s. 4. Να πολογίσετε το διάστημα πο διάνσε το κέντρο μάζας το δίσκο από τη στιγμή πο άρχισε να κινείται μέχρι τη χρονική στιγμή t 1. ίνονται: ημ30 0 = 2 1, η επιτάχνση της βαρύτητας g=10 m/s 2 και η ροπή αδράνειας το δίσκο ως προς τον άξονα περιστροφής το I= 2 1 mr 2. Ο ΗΓΙΕΣ ΓΙΑ ΤΟΥΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟΥΣ 1. Στο τετράδιο να γράψετε μόνο τα προκαταρκτικά (ημερομηνία, εξεταζόμενο μάθημα). Να μην αντιγράψετε τα θέματα στο τετράδιο. 2. Να γράψετε το ονοματεπώνμό σας στο επάνω μέρος των φωτοαντιγράφων αμέσως μόλις σας παραδοθούν. εν επιτρέπεται να γράψετε οποιαδήποτε άλλη σημείωση. Κατά την αποχώρησή σας να παραδώσετε μαζί με το τετράδιο και τα φωτοαντίγραφα, τα οποία και θα καταστραφούν μετά το πέρας της εξέτασης. 3. Να απαντήσετε στο τετράδιό σας σε όλα τα θέματα. 4. Να γράψετε τις απαντήσεις σας μόνο με μπλε ή μόνο με μαύρο στλό ανεξίτηλης μελάνης. 5. Κάθε απάντηση επιστημονικά τεκμηριωμένη είναι αποδεκτή. 6. ιάρκεια εξέτασης: Τρεις (3) ώρες μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων. 7. Χρόνος δνατής αποχώρησης: Μία (1) ώρα μετά τη διανομή των φωτοαντιγράφων και όχι πριν τις 17:00. ΕΥΧΟΜΑΣΤΕ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΤΕΛΟΣ ΜΗΝΥΜΑΤΟΣ ΤΕΛΟΣ 6ΗΣ ΑΠΟ 6 ΣΕΛΙ ΕΣ