Theory Greek (Greece) Παρακαλώ διαβάστε τις Γενικές Οδηγίες που θα βρείτε σε ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε να εργάζεστε στο πρόβλημα αυτό.

Σχετικά έγγραφα
Theory Greek (Greece) Γενικές οδηγίες Θεωρητικού Μέρους (30 Μονάδες)

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017: ΘΕΜΑΤΑ

[1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s][1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s]

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ - ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Ροπή αδράνειας - Θεμελιώδης νόμος στροφικής κίνησης)

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

γ) το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας του δίσκου τη στιγμή κατά την οποία έχει ξετυλιχθεί όλο το σχοινί.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής. Έργο και ισχύς σταθερής ροπής)

ΕΝΩΣΗ ΦΥΣΙΚΩΝ ΚΥΠΡΟΥ

Μηχανική Στερεού Σώματος

% ] Βαγγέλης Δημητριάδης 4 ο ΓΕΛ Ζωγράφου

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ. Δίνεται ότι η ροπή αδράνειας του δίσκου ως προς τον άξονα Κ είναι Ι= M R

Διαγώνισμα Φυσικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. = 2r, τότε:

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ-Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Ομάδας Προσανατολισμού Θετικών Σπουδών Τζιόλας Χρήστος. και Α 2

ταχύτητα μέτρου. Με την άσκηση κατάλληλης σταθερής ροπής, επιτυγχάνεται

[50m/s, 2m/s, 1%, -10kgm/s, 1000N]

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ (ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/03/2017 (ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ) ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

2. Κατά την ανελαστική κρούση δύο σωμάτων διατηρείται:

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β ΛΥΚΕΙΟΥ (ΠΡΟΕΤΟΙΜΑΣΙΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 19/03/2017 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 4 ΚΕΦΑΛΑΙΟ

ΘΕΜΑ Α Ι. Στις ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Θέματα Παγκύπριων Εξετάσεων

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΕΡΕΟ. ΘΕΜΑ Α (μοναδες 25)

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ [Υποκεφάλαιο 4.2 Οι κινήσεις των στερεών σωμάτων του σχολικού βιβλίου]

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΥΕΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

EΡΓΑΣΙΑ 5 η Καταληκτική ηµεροµηνία παράδοσης: 20 Ιουλίου 2003

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 17/4/2016 ΘΕΜΑ Α

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 6 24

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ 14/4/2019

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 05/01/2016 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΡΧΩΝ ΜΑΡΚΟΣ

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : OKTΩΒΡΙΟΣ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 7

ΣΕΙΡΑ: 3 Κύματα: αρμονικό έως στάσιμο, Στερεό: κινηματική έως διατήρηση στροφορμής

ΦΥΣ. 211 ΕΡΓΑΣΙΑ # 8 Επιστροφή την Τετάρτη 30/3/2016 στο τέλος της διάλεξης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Χημείας Φυσική 1 1 Φεβρουαρίου 2017

Β. Συµπληρώστε τα κενά των παρακάτω προτάσεων

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

7. Ένα σώμα εκτελεί Α.Α.Τ. Η σταθερά επαναφοράς συστήματος είναι.

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. Στις ερωτήσεις Α1-Α4, να γράψετε στην κόλλα σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

γ) το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας του δίσκου τη στιγμή κατά την οποία έχει ξετυλιχθεί όλο το σχοινί.

Ομογενής δίσκος ροπής αδράνειας, με μάζα και ακτίνας θα χρησιμοποιηθεί σε 3 διαφορετικά πειράματα.

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

Για τις παραπάνω ροπές αδράνειας ισχύει: α. β. γ. δ. Μονάδες 5

ΘΕΜΑ Α Α. Στις ερωτήσεις 1-5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση

ΦΥΣ. 111 Τελική Εξέταση: 17-Δεκεµβρίου-2017

6ο Πρόχειρο Τεστ Γ Τάξης Λυκείου Θεµελιώδης Νόµος Στροφικής Κίνησης Σύνολο Σελίδων: πέντε (5) - ιάρκεια Εξέτασης: 90 min Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο:

ΟΡΟΣΗΜΟ. Ισχύει: α. L 1. και Κ 1 β. 2L 1 =2L 2 =L 2. και 2Κ 1 γ. L 1

ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΣΤΕΡΕΩΝ ΣΩΜΑΤΩΝ

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΚΑΙ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1 4 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Τετάρτη 12 Απριλίου Θέμα 1ο

Όλα τα θέματα των πανελληνίων στις μηχανικές ταλαντώσεις έως και το 2014 ΣΑΛΑΝΣΩΕΙ ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΣΑΛΑΝΣΩΗ ΒΑΙΚΕ ΕΝΝΟΙΕ. Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής

α. 2 β. 4 γ. δ. 4 2 Μονάδες 5

1. Κίνηση Υλικού Σημείου

α.- β. γ. δ. Μονάδες 5

ΤΕΣΤ 16. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Για τις παραπάνω ροπές αδράνειας ισχύει: α. β. γ. δ. Μονάδες 5

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ Αου ΤΕΤΡΑΜΗΝΟΥ ΣΤΑ ΚΕΦΑΛΑΙΑ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ ΚΡΟΥΣΕΙΣ 4 ο ΛΥΚΕΙΟ ΜΥΤΙΛΗΝΗΣ 11/1/16

ΘΕΜΑ Α A1. Στις ερωτήσεις 1 9 να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση, χωρίς να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ 1. ΘΕΜΑ Α Στις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α.5 να σημειώσετε την σωστή απάντηση

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 / 04 / 2018

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΟΜΑΔΑ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ ΤΕΛΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ:

ΦΥΣΙΚΗ Β Λ ΠΡΟΕΤ. Γ Λ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π. ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΘΕΩΡΙΑ

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ. Η ενέργεια ταλάντωσης ενός κυλιόμενου κυλίνδρου

ΟΡΟΣΗΜΟ >Ι 3. δ. Ι Οι τροχοί (1) και (2) του σχήματος είναι ίδιοι. Τότε: και Ι 2

ΦΥΣΙΚΗ Β'Λ προετ. Γ'Λ

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ» ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ


ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

Ερωτήσεις. 2. Η ροπή αδράνειας μιας σφαίρας μάζας Μ και ακτίνας R ως προς άξονα που διέρχεται

ΘΕΜΑ Α Στις ερωτήσεις Α1 Α5 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΤΟ ΥΛΙΚΟ ΕΧΕΙ ΑΝΤΛΗΘΕΙ ΑΠΟ ΤΑ ΨΗΦΙΑΚΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΑ ΒΟΗΘΗΜΑΤΑ ΤΟΥ ΥΠΟΥΡΓΕΙΟΥ ΠΑΙΔΕΙΑΣ.

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΣ 2016 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 6

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

Transcript:

Q1-1 Δύο προβλήματα Μηχανικής (10 Μονάδες) Παρακαλώ διαβάστε τις Γενικές Οδηγίες που θα βρείτε σε ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε να εργάζεστε στο πρόβλημα αυτό. Μέρος A. Ο Κρυμμένος Δίσκος (3.5 Μονάδες) Θεωρούμε ένα συμπαγή ξύλινο κύλινδρο ακτίνας r 1 και πάχους h 1. Κάπου στο εσωτερικό του το ξύλο έχει αντικατασταθεί από ένα μεταλλικό δίσκο ακτίνας r 2 και πάχους h 2. Ο μεταλλικός δίσκος έχει τοποθετηθεί κατά τρόπο ώστε ο άξονας συμμετρίας του B να είναι παράλληλος με τον άξονα συμμετρίας του ξύλινου κυλίνδρου, και να ισαπέχει από την κορυφή και τη βάση του ξύλινου κυλίνδρου. Συμβολίζουμε την απόσταση μεταξύ των και B με d. Η πυκνότητα του ξύλου είναι ρ 1 ενώ η πυκνότητα του μετάλλου είναι ρ 2 > ρ 1. Η συνολική μάζα των δύο σωμάτων είναι M. Στην άσκηση αυτή τοποθετούμε τον ξύλινο κύλινδρο στο έδαφος ώστε να μπορεί να κυλήσει ελεύθερα προς τα δεξιά ή τα αριστερά. Στην Εικ. 1 φαίνονται η πλευρική όψη και η κάτοψη της διάταξης. Σκοπός του ερωτήματος αυτού είναι ο προσδιορισμός των διαστάσεων και της θέσης του μεταλλικού δίσκου. Ακολούθως, όποτε σας ζητείται να εκφράσετε κάποιο αποτέλεσμα συναρτήσει γνωστών ποσοτήτων, μπορείτε να θεωρήσετε γνωστά τα ακόλουθα μεγέθη: r 1, h 1, ρ 1, ρ 2, M. (1) Θα πρέπει να υπολογίσετε τα μεγέθη r 2, h 2 και d, εκτελώντας έμμεσες μετρήσεις. a) b) B r 1 r 2 d r 2 h 1 h 2 r 1 B Εικόνα 1: a) Πλάγια όψη b) Κάτοψη Συμβολίζουμε με b την απόσταση μεταξύ του κέντρου μάζας C του συστήματος σωμάτων και του άξονα συμμετρίας του ξύλινου κυλίνδρου. Για να υπολογίσουμε την απόσταση αυτή, εκτελούμε το ακόλουθο πείραμα: Τοποθετούμε τον κύλινδρο σε οριζόντια βάση με τέτοιο τρόπο ώστε να βρίσκεται σε ευσταθή ισορροπία. Δίνουμε σταδιακά κλίση στη βάση (γωνία Θ με το οριζόντιο επίπεδο - βλ. Εικ. 2). Λόγω της στατικής τριβής ο κύλινδρος θα αρχίσει να κυλά ελεύθερα χωρίς να ολισθαίνει. Θα κυλήσει λίγο με κατεύθυνση τη βάση του κεκλιμένου επιπέδου και θα βρεθεί σε κατάσταση ευσταθούς ισορροπίας (οπότε θα σταματήσει) έχοντας διαγράψει μια γωνία φ την οποία μετράμε.

Q1-2 ϕ Θ Εικόνα 2: Κύλινδρος σε κεκλιμένο επίπεδο. A.1 Βρείτε μια έκφραση του b ως συνάρτηση των ποσοτήτων (1), της γωνίας φ και της γωνίας κλίσης Θ του κεκλιμένου επιπέδου. 0.8pt Ακολούθως μπορείτε να θεωρείτε γνωστή την τιμή του b. φ Εικόνα 3: Αναρτημένο σύστημα σωμάτων. Στη συνέχεια επιθυμούμε να μετρήσουμε τη ροπή αδράνειας I του συστήματος ως προς τον άξονα συμμετρίας. Για το σκοπό αυτό αναρτούμε τον ξύλινο κύλινδρο από τον άξονα συμμετρίας του στο άκρο άκαμπτης ράβδου. Στη συνέχεια τον εκτρέπουμε από τη θέση ισορροπίας του κατά μία μικρή γωνία φ, και τον αφήνουμε ελεύθερο. Βλ. Εικ. 3 για την πειραματική διάταξη. Βρίσκουμε ότι η φ μεταβάλλεται περιοδικά με περίοδο T.

Q1-3 A.2 Βρείτε την εξίσωση της κίνησης για το φ; Εκφράστε τη ροπή αδράνειας I του συστήματος ως προς τον άξονα συμμετρίας του συναρτήσει των T, b και των γνωστών ποσοτήτων (1). Μπορείτε να υποθέσετε ότι διαταράσσουμε την ισορροπία του ελάχιστα, συνεπώς η γωνία φ είναι πάντα πολύ μικρή. 0.5pt Από τις μετρήσεις των ερωτήσεων A.1 και A.2, επιθυμούμε να προσδιορίσουμε τις διαστάσεις και τη θέση του μεταλλικού δίσκου μέσα στον κύλινδρο. A.3 Βρείτε μια έκφραση της απόστασης d συναρτήσει του b και των ποσοτήτων (1). Αν θέλετε, μπορείτε να συμπεριλάβετε τα r 2 και h 2 ως μεταβλητές της έκφρασης στην οποία θα καταλήξετε, δεδομένου ότι θα υπολογιστούν στο ερώτημα A.5. 0.4pt A.4 Βρείτε μια έκφραση της ροπής αδράνειας I συναρτήσει του b και των ποσοτήτων (1). Αν θέλετε, μπορείτε να συμπεριλάβετε τα r 2 και h 2 ως μεταβλητές της έκφρασης στην οποία θα καταλήξετε, δεδομένου ότι θα υπολογιστούν στο ερώτημα A.5. 0.7pt A.5 Με βάση τα προηγούμενα αποτελέσματα γράψτε μια έκφραση για κάθε μία από τις ποσότητες h 2 και r 2 συναρτήσει των b, T και των γνωστών ποσοτήτων (1). Μπορείτε να εκφράσετε το h 2 ως συνάρτηση του r 2. 1.1pt Μέρος B. Περιστρεφόμενος Διαστημικός Σταθμός (6.5 Μονάδες) Η Αλίκη (Alice) είναι αστροναύτης και ζει σε ένα διαστημικό σταθμό, ο οποίος είναι ένας γιγάντιος τροχός ακτίνας R που περιστρέφεται περί τον άξονά του, δημιουργώντας έτσι τεχνητή βαρύτητα για τους επιβάτες του. Οι αστροναύτες κατοικούν στην εσωτερική πλευρά της περιφέρειας του κυλίνδρου. Η βαρυτική έλξη του διαστημικού σταθμού και η καμπυλότητα του δαπέδου μπορούν να αγνοηθούν. B.1 Με πόση κυκλική συχνότητα ω ss πρέπει να περιστρέφεται ο διαστημικός σταθμός ώστε οι επιβάτες να βιώνουν επιτάχυνση της βαρύτητα ίδια με εκείνη που επικρατεί στην επιφάνεια της Γης, έστω g E ; 0.5pt Η Αλίκη και ο φίλος της αστροναύτης Μπόμπος (Bob) έχουν μια διαφωνία. Ο Μπόμπος δεν πιστεύει ότι ζουν πραγματικά σε ένα διαστημικό σταθμό και ισχυρίζεται ότι βρίσκονται στην επιφάνεια της Γης. Η Αλίκη θέλει να αποδείξει στον Μπόμπο ότι ζουν σε ένα περιστρεφόμενο διαστημικό σταθμό χρησιμοποιώντας επιχειρήματα Φυσικής. Για το σκοπό αυτό προσαρτά μια μάζα m σε ελατήριο σταθεράς σκληρότητας k και θέτει το σύστημα σε ταλάντωση. Η μάζα ταλαντώνεται μόνο σε κατακόρυφη διεύθυνση και δε μπορεί να κινηθεί κατά τον οριζόντιο άξονα. B.2 Υποθέτοντας ότι η γήινη βαρύτητα είναι σταθερή προκαλώντας επιτάχυνση g E, πόση θα ήταν η γωνιακή συχνότητα ταλάντωσης ω E αν η μετρηση γινόταν στην επιφανεια της Γης; 0.2pt B.3 Πόση είναι η γωνιακή συχνότητα ταλάντωσης ω που μετρά η Αλίκη; 0.6pt Η Αλίκη είναι σίγουρη ότι το πείραμά της αποδεικνύει πως βρίσκονται σε περιστρεφόμενο διαστημικό σταθμό. Ο Μπόμπος διατηρεί τις αμφιβολίες του. Ισχυρίζεται πως όταν λαμβάνουμε υπόψη τη

Q1-4 μεταβολή της βαρύτητας σε συνάρτηση με το ύψος από την επιφάνεια της Γης, καταλήγουμε στα ίδια αποτελέσματα. Στη συνέχεια θα διερευνήσουμε αν ο Μπόμπος έχει δίκιο. R ω ss Εικονα 4: Διαστημικός σταθμός. B.4 Βρείτε μια έκφραση της βαρύτητας g E (h) για μικρά ύψη h πάνω από την επιφάνεια της Γης και υπολογίστε τη γωνιακή συχνότητα ω E της ταλαντούμενης μάζας (αρκεί μια γραμμική, πρωτοβάθμια, προσέγγιση). Η ακτίνα της Γης συμβολίζεται με R E. Αγνοείστε την περιστροφή της Γης. 0.8pt Πράγματι για αυτό το διαστημικό σταθμό η Αλίκη καταλήγει ότι το σύστημα ελατήριο-σώμα ταλαντώνεται με τη συχνότητα που προέβλεψε ο Μπόμπος. B.5 Για ποια τιμή της ακτίνας R του διαστημικού σταθμού η συχνότητα ταλάντωσης ω συμπίπτει με την ω E στην επιφάνεια της Γης; Εκφραστε την απαντησή σας ως συναρτηση της R E 0.3pt Εξοργισμένη με τον πεισματάρη Μπόμπο, η Αλίκη επινοεί ένα πείραμα για να αποδείξει τον ισχυρισμό της. Έτσι, ανεβαίνει σε ένα πύργο ύψους H πάνω από το δάπεδο του διαστημικού σταθμού και αφήνει ένα σώμα να πέσει. Αυτό το πείραμα μπορεί να θεωρηθεί τόσο σε ένα περιστρεφόμενο σύστημα αναφοράς όσο και σε ένα αδρανειακό. Σε ένα ομαλά περιστρεφόμενο σύστημα αναφοράς, οι αστροναύτες αντιλαμβάνονται μαι φανταστική δύναμη F C που ονομάζεται δύναμη Coriolis. Η δύναμη F C που ασκείται σε σώμα μάζας m κινούμενο με ταχύτητα v σε ένα Σύστημα Αναφοράς που στρέφεται με σταθερή κυκλική συχνότητα ω ss δίνεται από τη σχέση F C = 2mv Για το μέτρο της μπορείτε να χρησιμοποιήστε την έκφραση ω ss. (2) F C = 2mvω ss sin φ, (3)

Q1-5 όπου φ είναι η γωνία μεταξύ της διεύθυνσης της ταχύτητας και του άξονα περιστροφής. Η δύναμη έχει διεύθυνση κάθετη τόσο στην ταχύτητα v όσο και στον άξονα περιστροφής. Το πρόσημο της δύναμης προσδιορίζεται κανονικά από τον κανόνα του δεξιού χεριού, αλλά στη συνέχεια της άσκησης μπορείτε να το επιλέξετε ελεύθερα. B.6 Υπολογείστε την οριζόντια ταχύτητα v x και την οριζόντια μετατόπιση d x (ως προς τη βαση του πύργου και καθέτως προς αυτόν) της μαζας τη στιγμή που χτυπά στο δάπεδο. Μπορείτε να υποθέσετε οτι το ύψος H του πύργου ειναι αρκουντως μικρό ώστε η μετρούμενη επιτάχυνση από τους αστροναύτες κατά τη διάρκεια της πτώσης να είναι σταθερή. Επίσης, μπορειτε να υποθέσετε ότι d x H 1.1pt Για καλύτερα αποτελέσματα η Αλίκη αποφασίζει να εκτελέσει το πείραμα αυτό από έναν πολύ ψηλότερο πύργο. Προς έκπληξή της, το σώμα φτάνει στο δάπεδο στη βάση του πύργου, δηλ. d x = 0. B.7 Βρείτε ποιο ειναι το ελαχιστο ύψος για τον πυργο για το οποίο θα μπορει να ισχυει d x = 0. 1.3pt Η Αλίκη σκοπεύει να κάνει μια τελευταία προσπάθεια ώστε να πείσει το Μπόμπο. Θέλει να χρησιμοποιήσει τον ταλαντωτή ελατήριου-μάζας για να δείξει την επίδραση της δύναμης Coriolis. Προς το σκοπό αυτό τροποποιεί την αρχική πειραματική διάταξη: Συνδέει το ελατήριο σε ένα δαχτυλίδι το οποίο μπορεί να ολισθαίνει ελεύθερα σε μια οριζόντια ράβδο κατά τη διεύθυνση x χωρίς τριβές. Το ελατήριο ταλαντώνεται κατά τη διεύθυνση y. Η ράβδος είναι παράλληλη στο έδαφος και κάθετη στον άξονα περιστροφής του διαστημικού σταθμού. Το επίπεδο xy είναι συνεπώς κάθετο στον άξονα περιστροφής, με τη διεύθυνση y να διέρχεται από το κέντρο περιστροφής του σταθμού. d y = 0 Εικόνα 5: Πειραματική διάταξη.

Q1-6 B.8 Η Αλίκη μετατοπίζει τη μάζα κατά μία απόσταση d χαμηλότερα από τη θέση ισορροπίας (το οποίο βρίσκεται στο σημείο x = 0, y = 0), και στη συνέχεια την αφήνει ελεύθερη (βλ. Εικ.5). Γράψτε μια αλγεβρική έκφραση των x(t) και y(t). Μπορείτε να υποθέσετε ότι η τιμή της ω ss d είναι μικρή και να αγνοήσετε τη δύναμη Coriolis για κίνηση κατά τον άξονα y Σχεδιάστε την τροχιά (x(t), y(t)), σημειώνοντας όλα τα σημαντικά χαρακτηριστικά της, όπως το πλάτος. 1.7pt Η Αλίκη και ο Μπόμπος συνεχίζουν να διαφωνούν