ΚΕΦ. 2.1: ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΟΡΜΗΣ Ερωτήσεις σύντομης απάντησης 1. Να εξηγήσετε τα παρακάτω φαινόμενα με βάση την αρχή διατήρησης της ορμής: α) ανάκρουση του όπλου και β) κίνηση πυραύλου. 2. Γιατί ο πυροσβέστης δυσκολεύεται να κρατήσει τον ελαστικό σωλήνα που ρίχνει μεγάλες ποσότητες νερού με μεγάλη ταχύτητα; 3. Ένα σώμα κάνει ομαλή κυκλική κίνηση. Μεταβάλλεται η ορμή του; Διακαιολογήστε 4. Οι αθλητές του καράτε πετυχαίνουν με απότομα χτυπήματα να σπάσουν τούβλα, καδρόνια κ.λ.π. ενώ οι αθλητές του άλματος σε ύψος προτιμούν να πέφτουν πάνω σε στρώμα από αφρολέξ. Πώς εξηγείτε τα φαινόμενα αυτά; 5. Να δώσετε δύο παραδείγματα όπου η ορμή ενός σώματος να είναι μηδέν, ενώ ο ρυθμός μεταβολής της ορμής να είναι διάφορος του μηδενός; 6. Ένας άνθρωπος είναι ντυμένος ''βαριά'' και βρίσκεται στη μέση μιας παγωμένης λίμνης. Τα παπούτσια του δεν παρουσιάζουν καθόλου τριβή με τον πάγο. Ο άνθρωπος πρέπει να πάει στην ακτή. Τι πρέπει να κάνει; 7. Αν μια ακίνητη βόμβα εκραγεί, τα κομμάτια μετά την έκρηξη θα κινούνται. Η βόμβα πριν την έκρηξη έχει ορμή μηδέν, ενώ το κάθε κομμάτι μετά την έκρηξη έχει ορμή μη μηδενική. Ισχύει η αρχή διατήρησης της ορμής για το σύστημα ''βόμβα;'' 8. Πώς μπορούμε στηριζόμενοι στους νευτωνικούς νόμους της κίνησης να καταλήξουμε στην αρχή διατήρησης της ορμής; 9. Μπορεί να κινηθεί μια βάρκα, αν με τη βοήθεια φυσητήρα που βρίσκεται πάνω της φυσάμε ρεύμα αέρα στα πανιά της; 10. Γιατί η προπέλα που χρησιμοποιείται για την προώθηση των πλοίων είναι στο πίσω μέρος τους κι όχι στο μπροστινό; Ερωτήσεις ανάπτυξης 1. Δύο αυτοκίνητα Α και Β κινούνται αντίθετα σε οριζόντιο δρόμο και συγκρούονται. Να σχεδιάσετε και να περιγράψετε τις εξωτερικές και εσωτερικές δυνάμεις που ασκούνται στο σύστημα των δύο αυτοκινήτων με τη μορφή ''η δύναμη (σύμβολο)...είναι (εσωτερική, εξωτερική).και ασκείται από το σώμα.. στο σώμα.'' 2. Ένα βλήμα μάζας m και ταχύτητας υ ανεβαίνει κατακόρυφα και σε κάποιο σημείο της ανόδου του εκρήγνυται σε δύο κομμάτια, εκ των οποίων το ένα μάζας m 1 πάει προς τα πάνω με ταχύτητα υ 1 και το άλλο μάζας m 2 πάει προς τα κάτω με ταχύτητα υ 2. Να απαντήσετε στα παρακάτω: α) να γίνει διάγραμμα ορμών πριν και μετά από την έκρηξη β) να γραφεί η αρχή διατήρησης της ορμής στο συγκεκριμένο φαινόμενο και γ) ισχύει η αρχή διατήρησης της Μηχανικής ενέργειας; (δικαιολογείστε την απάντησή σας). 3. Δύο αστροναύτες Α και Β βρίσκονται αιωρούμενοι ακίνητοι στο διάστημα, μακριά
από κάθε πεδίο βαρύτητας. Η μάζα του Α είναι μεγαλύτερη από αυτή του Β. Σε κάποια χρονική στιγμή ο Α σπρώχνει τον Β. α) Να συγκρίνετε τις ταχύτητες των δύο αστροναυτών μετά την απομάκρυνσή τους και β) να προβλέψετε τι θα απογίνουν οι δύο αστροναύτες (δικαιολογείστε τις απαντήσεις σας). 4. Ένας άνθρωπος μάζας 70kg που κάθεται ακίνητος στην επιφάνεια μιας παγωμένης λίμνης (μηδενική τριβή) πετάει μια μπάλα μάζας 0,5kg. Αν η ταχύτητα της μπάλας είναι οριζόντια και ίση με 10m/s να υπολογιστεί η ταχύτητα του ανθρώπου (Να γίνει ένα σχήμα με τα σώματα, τις μάζες και τις ταχύτητές τους). Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Σε κάθε μία από τις παρακάτω ερωτήσεις, βάλτε σε κύκλο τη σωστή απάντηση: 1. Μια μπάλα από πλαστελίνη πέφτει στο έδαφος από ύψος 2m και ακινητοποιείται. Τι απέγινε η ορμή της; α. χάθηκε β. μετατράπηκε σε θερμότητα γ. μεταφέρθηκε στη Γη δ. παρέμεινε μέσα στη μπάλα 2. Ένας βαρκάρης είναι μέσα σε μια βάρκα και προσπαθεί να την μετακινήσει σπρώχνοντάς την από μέσα, αλλά αυτό δεν γίνεται. Ο λόγος είναι ότι: α. η δύναμη είναι μικρή β. υπάρχουν τριβές γ. η δύναμη είναι εσωτερική δ. η δύναμη είναι εξωτερική 3. Ποια από τις παρακάτω αρχές ισχύει στην περίπτωση της ανελαστικής κρούσης; α. διατήρηση ταχυτήτων β. διατήρηση της ενέργειας γ. διατήρηση της ορμής δ. τίποτα από τα παραπάνω 4. Ένα βλήμα μάζας m και ταχύτητας υ ανεβαίνει κατακόρυφα και σε κάποιο σημείο της ανόδου του εκρήγνυται σε δύο κομμάτια, εκ των οποίων το ένα, μάζας m 1 πάει προς τα πάνω με ταχύτητα υ 1 και το άλλο μάζας m 2 πάει προς τα κάτω με ταχύτητα υ 2. Ποιες από τις παρακάτω σχέσεις ισχύουν στο φαινόμενο αυτό: α. mu m1u1 m2u2 β. m m 1 m 2 γ. U U 1 U 2 δ. Αρχική κινητική ενέργεια = Τελική κινητική ενέργεια 5. Στην περίπτωση έκρηξης ενός βλήματος στον αέρα ισχύει η διατήρηση της ορμής; Α. Ναι Β. Όχι επιλέξτε ένα από τα α,β,γ,δ,ε παρακάτω για να δικαιολογήσετε την απάντησή σας α. υπάρχει η εξωτερική δύναμη της βαρύτητας β. η συνισταμένη των εξωτερικών δυνάμεων δεν είναι μηδέν γ. η μεταβολή ορμής λόγω βαρύτητας είναι η ίδια, λίγο πριν και λίγο μετά την έκρηξη δ. το βάρος του βλήματος θεωρείται αμελητέο ε. η συνισταμένη των εσωτερικών δυνάμεων είναι μηδέν
6. Στην περίπτωση ανάκρουσης του όπλου ισχύει η διατήρηση της ορμής στο σύστημα όπλο - βλήμα; Α. Ναι Β. Όχι επιλέξτε ένα από τα α,β,γ,δ παρακάτω για να δικαιολογήσετε την απάντησή σας α. δεν υπάρχει εξωτερική δύναμη στο σύστημα β. η συνισταμένη των εξωτερικών δυνάμεων στο σύστημα είναι μηδέν γ. το βάρος του συστήματος είναι μηδέν δ. το βάρος του σώματος και η αντίσταση του αέρα θεωρούνται αμελητέες 7. Ποιο από τα παρακάτω φαινόμενα δεν εξηγείται με την αρχή διατήρησης της ορμής: α. η εκκίνηση ενός αυτοκινήτου β. η ανάκρουση του όπλου γ. η κίνηση ενός πυραύλου δ. η κίνηση του πλοίου στη θάλασσα 8. Η ορμή ενός σώματος εξαρτάται από: α. τη μάζα του σώματος β. το μέτρο της ταχύτητας του σώματος γ. την αδράνεια του σώματος δ. την επιτάχυνση του σώματος ε. την κατεύθυνσητης ταχύτητας του σώματος Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές; 9. Ένα σώμα εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; α. Η ορμή του σώματος παραμένει σταθερή β. Η ορμή του σώματος μεταβάλλεται γ. Η διεύθυνση της ορμής του σώματος μεταβάλλεται δ. Το μέτρο της ορμής του σώματος παραμένει σταθερό. 10. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; α. Η ορμή είναι μονόμετρο μέγεθος β. Η διατήρηση της ορμής ισχύει μόνο σε απομονωμένα συστήματα γ. Η διατήρηση της ορμής ισχύει μόνο κατά τις εκρήξεις σωμάτων δ. Η διατήρηση της ορμής ισχύει πάντα στις κρούσεις σωμάτων. 11. Ο απαραίτητος όρος για τη διατήρηση της ορμής ενός συστήματος σωμάτων είναι: α. οι εξωτερικές δυνάμεις να έχουν συνισταμένη αντίθετη από τη συνισταμένη των εσωτερικών δυνάμεων β. να μην ασκούνται εσωτερικές δυνάμεις γ. να μην ασκούνται εξωτερικές δυνάμεις ή αν ασκούνται να έχουν συνέχεια συνισταμένη μηδέν δ. να μην μεταβάλλονται οι ορμές των σωμάτων του συστήματος Ποια από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστή; 12. Δύο σώματα που αποτελούν μονωμένο σύστημα είναι αρχικά ακίνητα. Τα σώματα αλληλεπιδρούν. Οι ορμές που θα αποκτήσουν τα σώματα έχουν ίσα μέτρα: α. όταν τα σώματα έχουν ίσες μάζες β. πάντοτε γ. ποτέ δ. όταν η αλληλεπίδραση διαρκεί πολύ λίγο. Ποια είναι η σωστή απάντηση;
13. Ένα μονωμένο σύστημα αποτελείται από δύο σώματα. Τα σώματα αρχικά ηρεμούν και στη συνέχεια αλληλεπιδρούν. Οι ορμές των σωμάτων μετά την αλληλεπίδραση: α. είναι ίσες β. έχουν ίσα μέτρα γ. είναι αντίθετες δ. είναι ανάλογες των μαζών. Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. 14. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. α. Ένα σύστημα δύο σωμάτων μπορεί να έχει μηδενική ορμή ακόμη και αν τα σώματα κινούνται. β. Η έλξη που ασκεί η Γη στη Σελήνη δεν είναι εσωτερική δύναμη του συστήματος Γη - Σελήνη γιατί προκαλεί την περιφορά της Σελήνης γύρω από τη Γη. γ. Δύο σώματα με διαφορετικές μάζες έχουν πάντα διαφορετικές ορμές δ. Δύο ίσες δυνάμεις που ασκούνται σε δύο σώματα με διαφορετικές ορμές προκαλούν στον ίδιο χρόνο ίσες μεταβολές στην ορμή των σωμάτων. 15. Ένα αρχικά ακίνητο σώμα διασπάται σε δύο άλλα. Αν το σύστημα είναι μονωμένο τότε: α. τα παραγόμενα σώματα κινούνται σε κάθετες διευθύνσεις β. τα παραγόμενα σώματα κινούνται στην ίδια διεύθυνση γ. η συνολική ορμή δεν διατηρείται δ. η συνολική ορμή μετά την έκρηξη είναι μηδέν ε. ο λόγος των μαζών ισούται με τον λόγο των μέτρων των ταχυτήτων Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές; 16. Ένα Ι.Χ. μάζας m συγκρούεται μετωπικά με ημιφορτηγό μάζας 2m. Μετά τη σύγκρουση δημιουργείται συσσωμάτωμα που παραμένει ακίνητο στο σημείο της σύγκρουσης. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; α. Το ημιφορτηγό έχει διπλάσια ταχύτητα από το Ι.Χ. β. Τα οχήματα πριν τη σύγκρουση είχαν αντίθετες ορμές γ. Η ορμή του συστήματος πριν τη σύγκρουση ήταν ίση με μηδέν δ. Οι μεταβολές της ορμής των οχημάτων είναι αντίθετες. Ερωτήσεις αντιστοίχισης 1. Να αντιστοιχίσετε τα φαινόμενα με τις αρχές διατήρησης: Φαινόμενα Αρχές διατήρησης α. ελαστική κρούση. Ορμής β. πλαστική κρούση..κινητικής ενέργειας γ. έκρηξη βλήματος..μάζας..ταχύτητας 2. Να αντιστοιχίσετε τα φυσικά μεγέθη με τις μονάδες: Φυσικά μεγέθη Μονάδες α. ορμή m kg s β. μάζα. s m γ. ταχύτητα..kg
δ. δύναμη..cm.n Ερωτήσεις συμπλήρωσης 1. Η ορμή ενός σώματος είναι μέγεθος..το μέτρο της υπολογίζεται από τη σχέση. και η μονάδα της στο S.I. είναι. Ερωτήσεις σωστού - λάθους ή διπλής επιλογής 1. Ένας μαθητής βρίσκεται πάνω σε ένα τραπέζι. Τα δύο αυτά σώματα θεωρούνται ένα σύστημα. Χαρακτηρίστε με Σ τις εσωτερικές και με Ξ τις εξωτερικές δυνάμεις του συστήματος: το βάρος του μαθητή το βάρος του τραπεζιού η δύναμη που ασκεί ο μαθητής στο τραπέζι 2. Η διατήρηση της ορμής ενός συστήματος ισχύει όταν: Η κρούση είναι ελαστική Η κρούση είναι πλαστική Υπάρχει επαφή μεταξύ των σωμάτων του συστήματος 3. Ένας άνθρωπος βρίσκεται μέσα σε ανελκυστήρα που ανεβαίνει. Χαρακτηρίστε με Σ τις εσωτερικές και με Ξ τις εξωτερικές δυνάμεις του συστήματος ασανσέρ - άνθρωπος: Το βάρος του ασανσέρ Το βάρος του ανθρώπου Η δύναμη που ασκεί το συρματόσχοινο συγκράτησης του ασανσέρ Η δύναμη που ασκεί το δάπεδο του ασανσέρ στον άνθρωπο Η δύναμη που ασκεί ο άνθρωπος στο δάπεδο του ασανσέρ Ερωτήσεις συνδυασμού 1. Τι έχει μεγαλύτερη ορμή ένα ακίνητο φορτηγό αυτοκίνητο ή ένα παιδί που τρέχει; α. Το παιδί β. Το φορτηγό Δικαιολογήστε την απάντησή σας. 2. Ένα καταδιωκτικό αεροπλάνο (με την μέγιστη ισχύ των μηχανών του) εκτοξεύει πύραυλο σε ένα άλλο που προπορεύεται. Η ταχύτητα του καταδιωκτικού θα: α. ελαττωθεί β. αυξηθεί γ. παραμείνει η ίδια Δικαιολογήστε την απάντησή σας.
ΚΕΦ. 2.2: ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ Ερωτήσεις σύντομης απάντησης 1. Είναι δυνατόν να ασκείται δύναμη σε κάποιο σώμα και να μην παράγεται έργο; Αναφέρετε ένα παράδειγμα για να υποστηρίξετε την άποψή σας. 2. Αναφέρετε δυο περιπτώσεις κατά τις οποίες ασκείται δύναμη πάνω σε ένα σώμα αλλά δεν εκτελείται καθόλου έργο. 3. Δυο παιδιά ίδιας μάζας βρίσκονται στην κορυφή μιας τσουλήθρας.το ένα κατεβαίνει από την τσουλήθρα και το άλλο πηδάει.να συγκριθεί το έργο του βάρους στις δυο περιπτώσεις. 4. Ένα ποδήλατο κινείται σε οριζόντιο δρόμο.τι είδους ενέργειες έχει;ποιες είναι οι μαθηματικές σχέσεις που περιγράφουν τις ενέργειες αυτές; 5. Τρεις άνθρωποι με ίσες μάζες ανεβαίνουν στον πρώτο όροφο ενός κτιρίου με διαφορετικούς τρόπους ο καθένας: α) με ακίνητες σκάλες, β) με κυλιόμενες σκάλες και γ) με τον ανελκυστήρα.να συγκρίνετε τη μεταβολή της δυναμικής ενέργειας των ανθρώπων στις τρεις περιπτώσεις. 6. Στο σχήμα φαίνεται η ελλειπτική τροχιά ενός δορυφόρου γύρω από τον πλανήτη με το μαύρο χρώμα.σε ποια θέση ο δορυφόρος θα έχει τη μεγαλύτερη κινητική ενέργεια και σε ποια τη μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια;δικαιολογήστε την απάντησή σας. 7. Ένας δορυφόρος κινείται γύρω από τη Γη.Το κοντινότερο σημείο στη Γη λέγεται περίγειο και το πιο μακρινό απόγειο.σε ποιο σημείο από τα δύο έχει μεγαλύτερη κινητική και σε ποιο μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια;δικαιολογήστε την απάντησή σας. 8. Από το δεύτερο όροφο ενός κτιρίου αφήνουμε να πέσει ένα αντικείμενο.τι είδους ενέργειες έχει το σώμα: α) τη στιγμή που το αφήνουμε, β) όταν διέρχεται από τον πρώτο όροφο και γ) λίγο πριν προσκρούσει στο έδαφος. 9. Αφήνουμε να πέσει από ύψος δυο μέτρων ένα κομμάτι από πλαστελίνη.το κομμάτι προσκρούει στο έδαφος και παραμένει.τι απέγινε η μηχανική του ενέργεια;δικαιολογήστε την απάντησή σας. 10. Ένα σώμα κινείται ευθύγραμμα υπό την επίδραση δυο σταθερών δυνάμεων F 1 και F 2,οι οποίες έχουν αντίθετες κατευθύνσεις.είναι δυνατό το έργο να είναι θετικό και για τις δυο δυνάμεις;δικαιολογήστε. 11. Σπρώχνουμε ένα σώμα πάνω σε μη λείο οριζόντιο δάπεδο.τι εκφράζει το έργο κάθε δύναμης που ασκείται στο σώμα; 12. Δυο παιδιά Α και Γ με ίσες μάζες m 1 =m 2 =m,βρίσκονται στην κορυφή μιας τσουλήθρας.το ένα παιδί κατεβαίνει την τσουλήθρα,ενώ το άλλο πηδά από αυτήν.ποιου παιδιού το έργο του βάρους είναι μεγαλύτερο;
13. Να περιγράψετε τρία φαινόμενα κατά τα οποία μια δύναμη ασκείται σε σώμα αλλά το έργο της είναι μηδέν. 14. Πώς θα αλλάξει η κινητική ενέργεια ενός σώματος αν η ταχύτητά του διπλασιαστεί; Είναι δυνατόν δύο σώματα τα οποία κινούνται με την ίδια ταχύτητα να έχουν διαφορετική κινητική ενέργεια; 15. Το μέτρο της ορμής ενός σώματος υποτριπλασιάζεται. Πώε μεταβάλλεται η κινητική ενέργεια του σώματος; Ερωτήσεις ανάπτυξης 1. Αυτοκίνητο κινείται με ταχύτητα σταθερού μέτρου σε οριζόντια κυκλική πλατεία.να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο αυτοκίνητο και να προσδιορίσετε σε ποιες από αυτές το έργο είναι θετικό,αρνητικό ή μηδενικό. 2. Ένα σώμα αρχικά ηρεμεί και πάνω σ'αυτό επενεργεί δύναμη σταθερή (τριβές αμελητέες).να γίνει η γραφική παράσταση έργου-χρόνου. 3. Να προσδιορίσετε ποια είναι η ωφέλιμη και ποια η καταναλισκόμενη ισχύς σε τρεις από τις παρακάτω μηχανές: α) ηλεκτρικός γερανός, β) ατμομηχανή, γ) βενζινοκίνητο αυτοκίνητο, δ) ηλεκτρικό τραίνο, ε) ανεμιστήρας. 4. Περιγράψτε κάποιο πείραμα για να εκτιμήσετε την ισχύ: α) ενός ποδηλάτου και β) ενός αυτοκινήτου. Ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής Σε καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις βάλτε σε κύκλο το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Τι απέγινε η δυναμική ενέργεια ενός ανελκυστήρα που κατέβηκε από τον πρώτο όροφο στο ισόγειο; α. μετατράπηκε σε κινητική β. εξαφανίστηκε γ. μετατράπηκε σε θερμότητα δ. παρέμεινε μέσα στον ανελκυστήρα 2. Ένα σώμα ακολουθεί έναν από τους παρακάτω δρόμους 1,2,3,4 για να φτάσει στο έδαφος (αντιστάσεις αμελητέες).με βάση το σχήμα να απαντήσετε στις ερωτήσεις 2.1, 2.2 και 2.3. 1 2 3 4 2.1. Με ποιον από τους παραπάνω δρόμους το έργο του βάρους είναι μεγαλύτερο: α. με το δρόμο 1 β. με το δρόμο 2
γ. με το δρόμο 3 δ. με το δρόμο 4 ε. τίποτα από τα παραπάνω 2.2. Με ποιο δρόμο το σώμα φτάνει στο έδαφος με τη μεγαλύτερη ταχύτητα: α. με το δρόμο 1 β. με το δρόμο 2 γ. με το δρόμο 3 δ. με το δρόμο 4 ε. τίποτα από τα παραπάνω 2.3. Με ποιον από τους παρακάτω δρόμους η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας είναι μεγαλύτερη: α. με το δρόμο 1 β. με το δρόμο 2 γ. με το δρόμο 3 δ. με το δρόμο 4 ε. τίποτα από τα παραπάνω 3. Καθώς μια πέτρα εκτελεί οριζόντια βολή και πέφτει χωρίς αντιστάσεις στο έδαφος, α. η κινητική της ενέργεια διατηρείται β. η κινητική της ενέργεια μετατρέπεται σε δυναμική γ. η δυναμική της ενέργεια διατηρείται δ. δεν γίνεται έργο πάνω στην πέτρα. 4. Ένα σώμα αφήνεται από ύψος 2 m να πέσει στο έδαφος.μετά την αναπήδηση ανεβαίνει σε μικρότερο ύψος από το αρχικό.τι από τα παρακάτω ισχύει: α. η μηχανική ενέργεια του σώματος είναι σταθερή β. κάποια ποσότητα μηχανικής ενέργειας μετατράπηκε σε θερμότητα γ. η δυναμική ενέργεια του σώματος είναι σταθερή δ. η κινητική ενέργεια του σώματος είναι σταθερή. 5. Σπρώχνουμε ένα βιβλίο σε οριζόντιο επίπεδο και το αφήνουμε ελεύθερο,οπότε αυτό κάποια στιγμή σταματάει.τι από τα παρακάτω ισχύει: α. η κινητική του ενέργεια μετατράπηκε σε δυναμική β. η ορμή του διατηρείται γ. η ορμή του μετατράπηκε σε θερμότητα δ. η κινητική του ενέργεια μετατράπηκε σε θερμότητα. 6. Το έργο μιας από τις δυνάμεις που ασκούνται σε ένα σώμα: α. είναι μηδέν όταν το σώμα είναι ακίνητο, β. έχει πρόσημο το οποίο εξαρτάται από τη γωνία που σχηματίζουν τα μεγέθη δύναμη και επιτάχυνση του σώματος, γ. έχει πρόσημο που εξαρτάται από τη γωνία μεταξύ της δύναμης και της μετατόπισης δ. είναι πάντα θετικό, γιατί το έργο είναι μονόμετρο μέγεθος Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας 7. Το έργο της δύναμης βαρύτητας κατά την κάθοδο ενός αλεξιπτωτιστή με σταθερή ταχύτητα είναι: α. θετικό β. αρνητικό γ. μηδέν δ. θετικό ή αρνητικό ανάλογα με τη θετική φορά που πήραμε στον κατακόρυφο άξονα
Ποια είναι η σωστή απάντηση; 8. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; α. Το έργο μιας σταθερής δύναμης είναι σταθερό β. Η δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα και το έργο της δύναμης για μια μετατόπιση είναι μεγέθη διανυσματικά γ. Αν ένα σώμα κινείται σε οριζόντιο επίπεδο το έργο του βάρους του είναι μηδέν δ. Αν ένα σώμα ολισθαίνει σε κεκλιμένο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα, το έργο του βάρους του είναι μηδέν. 9. Το έργο μιας δύναμης από τις πολλές ενδεχομένως που ασκούνται σε ένα σώμα είναι μηδέν όταν: α. η κίνηση του σώματος είναι οριζόντια και η δύναμη κατακόρυφη β. η κίνηση του σώματος είναι κατακόρυφη και η δύναμη οριζόντια γ. η κίνηση του σώματος είναι οριζόντια και η δύναμη οριζόντια, αλλά κάθετη στην ταχύτητα του σώματος δ. η κίνηση του σώματος είναι οριζόντια και η δύναμη οριζόντια ίδιας διεύθυνσης με την ταχύτητα. Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; 10. Ένα σώμα κάνει ομαλή κυκλική κίνηση σε οριζόντιο επίπεδο. Το έργο της κεντρομόλου δύναμης είναι μηδέν γιατί: α. η κεντρομόλος δύναμη είναι κάθετη σε κάθε στοιχειώδη μετατόπιση β. η επιτάχυνση του σώματος είναι μηδέν γ. η κεντρομόλος δύναμη είναι κάθετη στην ταχύτητα του σώματος δ. η κεντρομόλος δύναμη είναι ακτινική ενώ η ταχύτητα του σώματος είναι εφαπτομενική στην τροχιά. Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; 11. Το έργο της τριβής ολίσθησης είναι αρνητικό γιατί: α. η γωνία μεταξύ της τριβής και της μετατόπισης είναι 180 0 β. το συνφ στον τύπο του έργου W T T s είναι ίσο με -1 γ. κάθε στιγμή η τριβή έχει φορά αντίθετη από εκείνη της ταχύτητας δ. ο συντελεστής τριβής ολίσθησης είναι καθαρός αριθμός. Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; 12. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. α. Το έργο της συνισταμένης δύναμης σε μια ευθύγραμμη ομαλή κίνηση είναι πάντα μηδέν β. Αν η δύναμη που επιταχύνει ένα σώμα σε μια ευθύγραμμη κίνηση μειώνεται η κινητική ενέργεια του σώματος αυξάνεται γ. Η ταχύτητα ενός σώματος μπορεί να μεταβάλλεται όταν το έργο της συνισταμένης δύναμης που ασκείται στο σώμα είναι μηδέν δ. Η κινητική ενέργεια ενός συστήματος σωμάτων είναι ίση με το άθροισμα των κινητικών ενεργειών των σωμάτων του συστήματος 13. Σε ένα σώμα που κινείται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο ασκείται μόνο μια οριζόντια δύναμη F. Όταν το έργο της δύναμης F είναι θετικό τότε: α. η επιτάχυνση έχει την κατεύθυνση της ταχύτητας β. η κινητική ενέργεια του σώματος αυξάνεται γ. το σώμα δίνει μέσω του έργου ενέργεια στο περιβάλλον δ. δεν έχουμε καμια ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ σώματος και περιβάλλοντος Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές;
14. Σώμα κινείται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Αν στο σώμα ασκείται μόνο μια οριζόντια δύναμη F και το έργο της είναι αρνητικό, τότε: α. η επιτάχυνση έχει την ίδια κατεύθυνση με την ταχύτητα β. η κινητική ενέργεια του σώματος μειώνεται γ. η δύναμη F είναι κάθετη στην ταχύτητα δ. η κινητική ενέργεια έχει την ίδια κατεύθυνση με τη δύναμη F ε. το σώμα δίνει ενέργεια μέσω έργου στο περιβάλλον Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές; 15. Σε ένα σώμα που κινείται σε λείο οριζόντιο επίπεδο ασκείται μόνο μία οριζόντια δύναμη F. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. α. Όταν το σώμα δίνει ενέργεια στο περιβάλλον μέσω έργου τότε το W F είναι αρνητικό β. Όταν μειώνεται η κινητική ενέργεια του σώματος το W F είναι αρνητικό γ. Όταν το έργο της F είναι θετικό τότε έχουμε μείωση της κινητικής ενέργειας του σώματος δ. Όταν το έργο της F είναι θετικό τότε το μέτρο της ταχύτητας του σώματος αυξάνεται. 16. Μια δύναμη είναι διατηρητική όταν: α. ικανοποιεί τον θεμελιώδη νόμο της μηχανικής ( F m ) β. ικανοποιεί το αξίωμα δράσης - αντίδρασης γ. το έργο της σε μια κλειστή διαδρομή είναι μηδέν δ. το έργο της για δεδομένη αρχική και τελική θέση είναι ανεξάρτητο της διαδρομής του σώματος. Ποιες από τις παραπάνω προτάσεις είναι σωστές; 17. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. α. Η βαρυτική δυναμική ενέργεια είναι ανεξάρτητη της κινητικής κατάστασης του σώματος και εξαρτάται μόνο από τη θέση του σώματος. β. Η δυναμική ενέργεια σχετίζεται με διατηρητικές δυνάμεις. γ. Σε κάθε είδος διατηρητικής δύναμης αντιστοιχεί ένα είδος δυναμικής ενέργειας. δ. Η δυναμική ενέργεια έχει σχέση και με μη διατηρητικές δυνάμεις. 18. Ένα σώμα μετατοπίζεται σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Το έργο του βάρους του σώματος είναι ίσο με μηδέν γιατί: α. το βάρος είναι συντηρητική δύναμη β. το βάρος εξουδετερώνεται από τη δύναμη του επιπέδου γ. το επίπεδο είναι λείο δ. το βάρος είναι κάθετο στη μετατόπιση. Ποια είναι η σωστή απάντηση; 19. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές; α. Μπορεί ένα σύστημα να είναι ακίνητο κι όμως να έχει δυναμική ενέργεια. β. Η δυναμική ενέργεια ενός συστήματος σωμάτων μπορεί να είναι αρνητική. γ. Η μηχανική ενέργεια ενός σώματος σε μια θέση είναι ίση με την ενέργεια που ξοδέψαμε για να φέρουμε το σώμα στη θέση αυτή. δ. Στη Φυσική συναντάμε μόνο τη βαρυτική δυναμική ενέργεια και όχι άλλη μορφή δυναμικής ενέργειας.
20. Ποιες από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστές; α. Το θεώρημα της κινητικής ενέργειας και η διατήρηση της μηχανικής ενέργειας δεν ισχύουν στην περίπτωση μη συντηρητικών δυνάμεων β. Το έργο των συντηρητικών δυνάμεων είναι μηδέν. γ. Αν ένα σώμα αφεθεί να κινηθεί σε λείο κεκλιμένο επίπεδο μόνο με την επίδραση του βάρους του, τότε το έργο του βάρους είναι ίσο με την ελάττωση της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας, η οποία είναι ισόποση με την αύξηση της κινητικής του ενέργειας. δ. Το έργο του βάρους ενός υποβρυχίου καθώς αυτό βυθίζεται κατακόρυφα είναι μηδέν. ε. Το θεώρημα της κινητικής ενέργειας είναι ένας διαφορετικός τρόπος διατύπωσης της αρχής διατήρησης της ενέργειας. 21. Η μηχανική ενέργεια ενός συστήματος διατηρείται όταν: α. δεν ασκούνται σε αυτό εξωτερικές δυνάμεις β. δεν ασκούνται σε αυτό καθόλου εσωτερικές δυνάμεις γ. οι εσωτερικές δυνάμεις είναι μη διατηρητικές δ. οι εσωτερικές δυνάμεις είναι διατηρητικές και η συνισταμένη των εξωτερικών δυνάμεων είναι μηδέν. Ποια από τις παραπάνω απαντήσεις είναι σωστή; 22. Για ένα σύστημα σωμάτων το άθροισμα K U παραμένει συνέχεια σταθερό όταν α. το σύστημα είναι μονωμένο και όλες οι δυνάμεις είναι διατηρητικές β. το σύστημα είναι μονωμένο αδιάφορα από το αν οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι διατηρητικές ή όχι γ. οι δυνάμεις που δέχονται τα σώματα του συστήματος είναι διατηρητικές,αδιάφορα από το αν το σύστημα είναι μονωμένο ή όχι δ. τα σώματα του συστήματος δέχονται και μη διατηρητικές δυνάμεις οι οποίες όμως δεν παράγουν έργο. Ποιες από τις προτάσεις αυτές είναι σωστές; 23. Ο συντελεστής απόδοσης μιας μηχανής είναι 0,6. Αυτό σημαίνει ότι: α. η ωφέλιμη ισχύς είναι το 40% της δαπανόμενης β. η ισχύς που χάνεται είναι το 60% της δαπανόμενης γ. η προσφερόμενη από τη μηχανή ενέργεια είναι το 40% της δαπανόμενης. δ. Η ωφέλιμη ισχύς είναι το 60% της δαπανόμενης Ποια είναι η σωστή απάντηση; 24. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις που αναφέρονται στην ισχύ είναι σωστές; α. Είναι μονόμετρο μέγεθος. β. Εκφράζει τον ''ρυθμό'' με τον οποίο αποδίδεται ή προσφέρεται ενέργεια. γ. Είναι το πηλίκο της αποδιδόμενης (ή προσφερόμενης) ενέργειας προς τον χρόνο στον οποίο αποδόθηκε (ή προσφέρθηκε) η ενέργεια αυτή. δ. Αναφέρεται στη μέγιστη δύναμη που μπορεί να δεχτεί ένα σώμα από το περιβάλλον του. Ερωτήσεις αντιστοίχησης 1. Αντιστοιχίστε τα στοιχεία της αριστερής στήλης με τις έννοιες της δεξιάς που ταιριάζουν,τοποθετώντας το κατάλληλο γράμμα στο διάστικτο: Είδος μεγέθους Έννοιες α. βαθμωτό κινητική ενέργεια β. διανυσματικό ισορροπία γ. δεν είναι φυσικό μέγεθος έργο δύναμης δύναμη
εργασία 2. Αντιστοιχίστε τις φράσεις της αριστερής στήλης με τα φυσικά μεγέθη της δεξιάς που ταιριάζουν: Φράσεις Φυσικά μεγέθη α. ένα σώμα έχει δύναμη β. ένα σώμα ασκεί ενέργεια γ. ένα σώμα παίρνει έργο δ. ένα σώμα μετατρέπει 3. Να αντιστοιχίσετε τα φυσικά μεγέθη της αριστερής στήλης με τις μονάδες τους στη δεξιά στήλη: Φυσικά μεγέθη Μονάδες α. έργο J β. δύναμη W γ. ισχύς N Kg m/s Ερωτήσεις συμπλήρωσης κενού Να συμπληρώσετε τα παρακάτω κενά: 1. Όταν η συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα και η ταχύτητά του έχουν την ίδια φορά,τότε η κινητική ενέργεια του σώματος,το έργο της συνισταμένης δύναμης είναι και το σώμα ενέργεια από το περιβάλλον. 2. Όταν η συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα και η ταχύτητά του έχουν αντίθετη φορά, τότε η κινητική ενέργεια του σώματος,το έργο της συνισταμένης δύναμης είναι και το σώμα ενέργεια στο περιβάλλον. 3. Όταν η συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε ένα σώμα και η ταχύτητά του είναι κάθετες μεταξύ τους,τότε η κινητική ενέργεια του σώματος,το έργο της συνισταμένης δύναμης είναι και το σώμα ενέργεια από το περιβάλλον. 4. Το θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας εκφράζει ότι: το συνολικό. των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα είναι με τη μεταβολή.. του σώματος. 5. Το έργο του βάρους είναι. της διαδρομής που ακολουθεί το σώμα και εξαρτάται από και από τη διαφορά 6. Το έργο της τριβής ολίσθησης δίνεται από τη μαθηματική σχέση 7. Κινητική ενέργεια υπάρχει εφόσον υπάρχει και δυναμική εφόσον υπάρχουν δυνάμεις. 8. Η κινητική ενέργεια ενός βέλους που σφηνώνεται σε ένα δέντρο μετατράπηκε σε.. 9. Η δυναμική και η κινητική ενέργεια ενός αεροπλάνου που προσγειώνεται μετατρέπεται σε. Ερωτήσεις σωστού-λάθους ή διπλής επιλογής
Βάλτε μπροστά από τις προτάσεις που ακολουθούν καθεμιά από τις παρακάτω ερωτήσεις το γράμμα Σ,αν η πρόταση είναι σωστή ή το γράμμα Λ αν είναι λανθασμένη. 1. Σχετικά με τις έννοιες έργο και δύναμη: Ένα σώμα έχει έργο Ένα σώμα έχει έργο δύναμης Ένα σώμα έχει δύναμη Ένα σώμα ασκεί δύναμη Το έργο μιας δύναμης είναι αρνητικό Το έργο μιας δύναμης είναι θετικό Το έργο μιας δύναμης είναι μηδέν 2. Ένα αεροπλάνο κινείται οριζόντια με σταθερή ταχύτητα σε ύψος 100 m από την επιφάνεια της Γης.Το επίπεδο μηδενικής βαρυτικής δυναμικής ενέργειας θεωρείται η επιφάνεια της Γης.Στην περίπτωση αυτή: Το αεροπλάνο έχει βαρυτική δυναμική ενέργεια Το αεροπλάνο έχει κινητική ενέργεια Το έργο που παράγει το βάρος του είναι μηδέν Το έργο που καταναλώνει η αντίσταση του αέρα είναι μηδέν Το συνολικό έργο που εκτελείται στο αεροπλάνο είναι μηδέν 3. Αφήνουμε ένα σώμα να πέσει στην επιφάνεια της θάλασσας,οπότε αυτό βυθίζεται. Τότε: Η κινητική ενέργεια μετατρέπεται σε δυναμική Η δυναμική ενέργεια ελαττώνεται Η βαρυτική δυναμική ενέργεια αναφέρεται στο σύστημα σώμα-γη Η μηχανική ενέργεια διατηρείται σταθερή Η άνωση είναι δύναμη διατηρητική 4. Χαρακτηρίστε με Δ και Μ τις διατηρητικές και μη διατηρητικές δυνάμεις αντίστοιχα: Βάρος σώματος Τριβή ολίσθησης Στατική τριβή Δύναμη ελατηρίου Δύναμη τόξου Άνωση 5. Το έργο μιας από τις δυνάμεις που ασκούνται σε ένα σώμα: α. είναι μηδέν όταν το σώμα είναι ακίνητο, β. έχει πρόσημο το οποίο εξαρτάται από τη γωνία που σχηματίζουν τα μεγέθη δύναμη και επιτάχυνση του σώματος, Ερωτήσεις συνδυασμού 1. Βάλτε το γράμμα Σ μπροστά από την πρόταση αν αυτή είναι σωστή και το γράμμα Λ αν είναι λανθασμένη. Η κινητική ενέργεια ενός σώματος εξαρτάται από το σύστημα αναφοράς. Δικαιολόγηση 2. Ένας αθλητής της άρσης βαρών προσπαθεί να σηκώσει τα βάρη αλλά δεν μπορεί. Παράγει έργο; α. Ναι β. Όχι Δικαιολόγηση
3. Ένα σώμα ανεβάζεται σε ύψος 3 m με τρεις τρόπους: α) κατακόρυφα, β) σε κεκλιμένο επίπεδο και γ) με σκαλοπάτια.πότε το έργο του βάρους του σώματος είναι μεγαλύτερο: i) στην περίπτωση α ii) στην περίπτωση β iii) στην περίπτωση γ iv) σε καμία περίπτωση Δικαιολόγηση 4. Αφήνουμε ένα φύλλο χαρτί να πέσει στο έδαφος.διατηρείται η μηχανική του ενέργεια; α. Ναι β. Όχι Δικαιολόγηση 5. Δυο αθλητές της άρσης βαρών διαφορετικού ύψους σε κάποιο σχετικό πρωτάθλημα σήκωσαν το ίδιο βάρος.ο κοντύτερος αθλητής χρειάστηκε περισσότερο χρόνο από τον ψηλότερο.να απαντήσετε στις παρακάτω ερωτήσεις: α. Ποιος από τους δυο εκτέλεσε μεγαλύτερο έργο: (η ταχύτητα με την οποία ανεβάζουν τα βάρη είναι σταθερή) i) ο ψηλότερος ii) ο χαμηλότερος iii) δεν επηρεάζει το ύψος Δικαιολογήστε την απάντησή σας. β. Σε ποιον από τους δυο αθλητές η ισχύς είναι μεγαλύτερη: i) στον ψηλότερο ii) στο χαμηλότερο iii) το ίδιο και στους δυο Δικαιολογήστε την απάντησή σας.