ΕΠΩΝΥΜΟ:........................ ΟΝΟΜΑ:........................... ΤΜΗΜΑ:........................... ΤΣΙΜΙΣΚΗ & ΚΑΡΟΛΟΥ ΝΤΗΛ ΓΩΝΙΑ THΛ : 270727 222594 ΑΡΤΑΚΗΣ 12 Κ. ΤΟΥΜΠΑ THΛ : 919113 949422 www.syghrono.gr ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ:..................... www.syghrono.gr ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 23/4/2009 ΖΗΤΗΜΑ 1 ο Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθµό καθεµιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Σώµα εκτελεί εξαναγκασµένη ταλάντωση υπό την επίδραση περιοδικής διεγείρουσας δύναµης, σε χώρο που υπάρχουν αποσβέσεις σταθεράς b (b>0). Συνεπώς, α. η ταλάντωση είναι φθίνουσα β. η ταλάντωση διατηρεί σταθερό το πλάτος της γ. για κάθε τιµή συχνότητας της διεγείρουσας δύναµης συµβαίνει συντονισµός δ. όταν η συχνότητα της διεγείρουσας δύναµης συµπέσει µε την ιδιοσυχνότητα του συστήµατος, το πλάτος γίνεται ελάχιστο 2. Η σύνθεση 2 ΓΑΤ (ίδιας διεύθυνσης και γύρο από το ίδιο σηµείο) µε ίδιες συχνότητες, ίδιο πλάτος Α και διαφορά φάσης π rad θα προκαλέσει α. ακινησία β. διακρότηµα γ. ταλάντωση πλάτους 2Α δ. αλλαγή στη συχνότητα ταλάντωσης
3. Σε ένα στάσιµο κύµα που έχει δηµιουργηθεί σε χορδή, α. µεταφέρεται ενέργεια µεταξύ των µορίων του µέσου διάδοσης β. όταν η χορδή διέρχεται από τη θέση ισορροπίας όλη η ενέργεια έχει τη µορφή ελαστικής δυναµικής ενέργειας γ. η απόσταση µορίου του µέσου που δεν ταλαντώνεται από µόριο που ταλαντώνεται µε το µέγιστο πλάτος είναι λ/4 δ. όλα τα µόρια ταλαντώνονται µε πλάτος 2Α 4. Οι κεραίες εκποµπής καθώς και οι κεραίες δορυφορικής λήψης φέρουν παραβολικό µεταλλικό κάτοπτρο ώστε α. τα ραδιοκύµατα που ανακλούν, να διαδίδονται προς όλες τις κατευθύνσεις β. να απορροφούν τα ραδιοκύµατα γ. να προκαλούν διάχυση των ραδιοκυµάτων δ. να ισχυροποιούν το ανακλώµενο σε αυτές σήµα της δέσµης ραδιοκυµάτων, που εκπέµπεται ή λαµβάνεται Στην παρακάτω ερώτηση 5 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. 5. α. Αν ο ρυθµός µε τον οποίο µεταβάλλεται η στροφορµή σώµατος που στρέφεται γύρω από σταθερό άξονα, είναι µηδέν, τότε ο ρυθµός µεταβολής της γωνίας που διαγράφει είναι σταθερός β. Αν µια ακτινοβολία προσπίπτει από πυκνό προς αραιό µέσο, µε γωνία θ π, µικρότερη από την κρίσιµη, τότε υφίσταται ολική ανάκλαση γ. η υπέρυθρη ακτινοβολία αυξάνει το πλάτος ταλάντωσης των σωµατιδίων του µέσου που την απορροφά, αυξάνοντας έτσι τη θερµοκρασία του
δ. Η γη περιστρέφεται µε σταθερή περίοδο γύρω από τον εαυτό της γιατί η ελκτική δύναµη από τον ήλιο προκαλεί σταθερή ροπή ε. Η διαφορά φάσης διαδοχικών κοιλιών σε στάσιµο κύµα είναι π rad ΖΗΤΗΜΑ 2 ο 1. Ένα παιδάκι εκπέµπει µε µια σφυρίχτρα συνεχόµενο ήχο σταθερής συχνότητας f=99hz, τρέχοντας µε σταθερή ταχύτητα υ 1 =υ/100 προς έναν τοίχο, όπου υ η ταχύτητα του ήχου, τότε: α. να γράψετε τη συχνότητα του ήχου που ακούει το παιδί, απευθείας από τη σφυρίχτρα β. να γράψετε τη συχνότητα του ήχου που προκύπτει από την ανάκλαση του ήχου στον τοίχο και φτάνει στο παιδί γ. να εξηγήσετε γιατί η ένταση του ήχου που θα ακούει τελικά το παιδί, θα αυξοµειώνεται και να βρείτε µε ποιόν ρυθµό. µονάδες 9 2. Συµπαγής σφαιρικός αστέρας µάζας Μ και ακτίνας R, µε Ι cm =2/5MR 2 και κινητική ενέργεια περιστροφής Κ 1, στρέφεται γύρω από άξονα που περνά από το κέντρο µάζας του. Λόγω βαρυτικής κατάρρευσης που οφείλεται σε εσωτερικές δυνάµεις, ο αστέρας συρρικνώνεται και η ακτίνα του γίνεται R/2. Συνεπώς η κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής του γίνεται: α. Κ 2 =Κ 1 /2 β. Κ 2 =2Κ 1 γ. Κ 2 =4Κ 1 δ. Κ 2 =Κ 1 /4 1. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση 2. Αιτιολογήστε την απάντηση σας µονάδες 2 µονάδες 6
3. ύο αβγά (Α) και (Β) που έχουν µάζες m 1 =0,01 kg και m 2 =0,03 kg (θεωρήστε τα υλικά σηµεία) συγκρούονται πλαστικά επί οριζοντίου λείου εδάφους. Το αβγό m 1 έχει αρχικά ταχύτητα υ=8 m/s, ενώ το αβγό (Β) είναι ακίνητο. Αν η µέση δύναµη που απαιτείται για να σπάσει το τσόφλι του αβγού m 1 είναι F θρ,1 =5Ν, η αντίστοιχη για το αβγό m 2 είναι F θρ,2 =8Ν και η κρούση διαρκεί t=0,01s, τότε α. θα σπάσει το αυγό (Α) β. θα σπάσει το αυγό (Β) γ. θα σπάσουν και τα 2 αυγά δ. δε θα σπάσει κανένα αυγό 1. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση 2. Αιτιολογήστε την απάντηση σας µονάδες 2 µονάδες 6
ΖΗΤΗΜΑ 3 ο ύο όµοια σώµατα µάζας m=1kg είναι κρεµασµένα σε κατακόρυφα όµοια ελατήρια σταθερών κ που έχουν ακλόνητα στερεωµένα τα πάνω άκρα τους. Τα συστήµατα ισορροπούν µε τα ελατήρια να έχουν παραµορφωθεί κατά l=0,1 m το καθένα. Εκτρέπουµε τα 2 συστήµατα ώστε να εκτελέσουν όµοιες ταλαντώσεις πλάτους Α=2cm το καθένα, χωρίς αρχική φάση, ενώ βρίσκονται πάνω από επιφάνεια δεξαµενής µε νερό. Τα σώµατα έχουν στερεωµένες ακίδες που έρχονται σε επαφή µε το νερό στα σηµεία Α και Β που απέχουν d=2π m (όπως στο σχήµα) και δηµιουργούν 2 όµοια επιφανειακά κύµατα που συµβάλλουν. Αν δίνεται ότι τα κύµατα διαδίδονται στο νερό µε ταχύτητα υ=10m/s και ότι g=10m/s 2 να βρεθούν: Α. 1. η µέγιστη δύναµη που θα ασκήσει κάθε ελατήριο στο σώµα µάζας m κατά τη διάρκεια της ταλάντωσης 2. το µέτρο της επιτάχυνσης της ταλάντωσης τη στιγµή που η ταχύτητα της ταλάντωσης είναι υ max /2 B. Θεωρώντας ως στιγµή t=0, τη στιγµή έναρξης των ταλαντώσεων των 2 συστηµάτων 1. Να ελέγξετε αν ένα σηµείο Λ, που βρίσκεται πάνω στην ΑΒ και σε απόσταση s=π/2 m από το µέσο Μ της απόστασης ΑΒ, θα σταµατήσει κάποια στιγµή να ταλαντώνεται και να κατασκευάσετε τη γραφική παράσταση της αποµάκρυνσής του µορίου Λ σε συνάρτηση µε το χρόνο 2. Να βρείτε πόσα σηµεία ανάµεσα στο Α και στο Μ µένουν διαρκώς ακίνητα µετά τη συµβολή. Μονάδες 25
ZHTHMA 4o Οµογενής κύλινδρος µάζας Μ=4Kg και ακτίνας R=1m (Ι cm =1/2ΜR 2 ) µπορεί να στρέφεται γύρω από σταθερό άξονα που περνά από το κέντρο µάζας του και είναι αρχικά ακίνητος. Υλικό σηµείο µάζας m=1kg εκτοξεύεται προς τον κύλινδρο και συγκρούεται εφαπτοµενικά στην επιφάνεια και πλαστικά µε τον κύλινδρο, έχοντας λίγο πριν την κρούση ταχύτητα υ=12m/s. A. Να βρεθούν: 1. η γωνιακή ταχύτητα µε την οποία θα περιστρέφεται το συσσωµάτωµα αµέσως µετά την κρούση 2. το ποσοστό της συνολικής αρχικής κινητικής ενέργειας που έγινε θερµότητα κατά την κρούση Β. Αν κατά την περιστροφή του συσσωµατώµατος αναπτύσσεται σταθερή, αντίθετη της κίνησης, ροπή λόγω αντιστάσεων του αέρα τ=6 Νm, να βρεθούν 1. πόσες περιστροφές θα εκτελέσει το συσσωµάτωµα µέχρι να σταµατήσει 2. ποια θα είναι η ισχύς της ροπής των αντιστάσεων µετά από 1sec περιστροφής του δίσκου, και ποια η µέση ισχύς της ροπής από τη στιγµή που άρχισε να στρέφεται το συσσωµάτωµα και µέχρι να σταµατήσει Μονάδες 25