Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 008 Πνεπιστήµιο Αθηνών Εργστήριο Φυσικών Επιστηµών, Τεχνολογίς, Περιβάλλοντος Μρτίου 008 Θεωρητικό Μέρος Θέµ o Λυκείου Συνοπτικές λύσεις των θεµάτων. mv =nc v Τ (όπου m η µάζ του ερίου) ηλδή: mv m = Cv Τ M r Κι: C v = R Άρ: r R = Μ r Τ Οπότε: M Τ= r v R β. Ι= r E R + r + =E-Ir =0 Οπότε: E= r E R + r + r Κι: R= r ( r ) Άρ: R= Ω γ. Τ h =07K T c =5K T e max =- T c h 5 ηλδή: e max =- =0,8 07 Άρ: e max =8% Λυκείου Σελίδ πό 6
Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 008 Πνεπιστήµιο Αθηνών Εργστήριο Φυσικών Επιστηµών, Τεχνολογίς, Περιβάλλοντος Το υτοκίνητο δινύει τ 00 km σε χρόνο t=00/90 h. 0 ηλδή: t= h. 9 Τ 7 L πετρέλιο µε την κύση τους ποδίδουν 70 kwh. 70 Συνεπώς, ο ρυθµός της πρεχόµενης θερµότητς είνι P= 0 9 ηλδή: P=6 kw. h. 5 Η πόδοση του κινητήρ θ είνι: e=. 6 ηλδή: e=% Θέµ o Α.. Ένς τρόπος θ ήτν ν πολλπλσιάσουµε τον ριθµητή κι τον προνοµστή µε το φορτίο του πρωτονίου. Τότε θ ήτν d Ε λ = F ηλ /F µγν ηλδή, οι διστάσεις τόσο του ριθµητή όσο κι του προνοµστή είνι διστάσεις δύνµης, άρ το λ είνι διάσττο. β. Αφού το πρωτόνιο δεν εκτρέπετι ισχύει F ηλ =F µγν, άρ λ=. γ. Αν υπάρχει µόνο το ηλεκτρικό πεδίο έχουµε tanθ=υ y /υ χ υ ο θ υ y υ χ υ Είνι όµως υ χ =υ ο, υ y =at, a=e/m, t=d/υ ο κι Ε=λΒ, οπότε κτλήγουµε tanθ=λβd/mυ ο () d Αν υπάρχει µόνο το µγνητικό πεδίο το πρωτόνιο θ διγράψει τµήµ κύκλου µε κέντρο Κ κι κτίν R=mυ ο /Β () y K θ R Επίσης tanθ=d/y () θ Από (),() προκύπτει: λβd/mυ ο= d/y () επίσης y=rcosθ (5) υ ο Έτσι η () µε τη βοήθει των () κι (5) δίνει: λ=r/y=/cosθ Β Λυκείου Σελίδ πό 6
Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 008 Πνεπιστήµιο Αθηνών Εργστήριο Φυσικών Επιστηµών, Τεχνολογίς, Περιβάλλοντος Β. mv -0=E(L-Lcosθ) v= 9EL ( cosθ) m v=0,00 m/s Θέµ o. Υπάρχουν ζεύγη ηλεκτρικών φορτίων που πέχουν. K Αυτά θ έχουν: U = c Υπάρχουν κι ζεύγη ηλεκτρικών φορτίων που πέχουν. + - - + - + + - Αυτά θ έχουν: U = K c Επίσης υπάρχουν κι ζεύγη ηλεκτρικών φορτίων που πέχουν. K Αυτά θ έχουν: U = c Η δυνµική ενέργει του συστήµτος είνι: U=U +U +U ηλδή: U= K c + Άρ: U=-5,8 K c Αν W η ενέργει που πιτείτι θ ισχύει: U + W = U. Αλλά: U = 0 Οπότε: W = -U. Έτσι: W = 5,8 K c.. γ=5/, άρ: C v = R κι C p = 5 R () Στο διάγρµµ εικονίζετι η διεργσί που υφίσττι το έριο. Οι κτστάσεις κι Α νήκουν στην ίδι διβτική κµπύλη. Λυκείου Σελίδ πό 6
Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 008 Πνεπιστήµιο Αθηνών Εργστήριο Φυσικών Επιστηµών, Τεχνολογίς, Περιβάλλοντος P (tm), Γ Τ 0, Τ 8 (L) Άρ: γ P = P γ (). Ακόµη: P T P = () Τ Από τις () κι (): T γ = Τ γ- Τ γ, πό την οποί: =. Τ Οπότε: = κι =8 L Από την (): P = P γ Α, πό την οποί: P = P κι P =0, tm 8 5 Άρ η κτάστση είνι η (P,,Τ ), µε: P =0, tm =8 L κι Τ =50 Κ β. Είνι Wωφ= W ΑΒ +W ΒΓ +W Γ +W Α =0, όπου: Λυκείου Σελίδ πό 6
Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 008 Πνεπιστήµιο Αθηνών Εργστήριο Φυσικών Επιστηµών, Τεχνολογίς, Περιβάλλοντος W ΑΒ =nrt ln = nrt ln W ΒΓ =0 Δ W Γ =nrt ln Γ=-nRT ln W Α =-U Α =-nc v (T -T )=- nr(t -T ) Έτσι, έχουµε: T ln - T ln - (T -T )=0 Αντικθιστώντς τις τιµές: =8 L, T =000 K, T =50 K, προκύπτει: ln =0,8, άρ: = 5 e L ή =, L Επειδή οι κτστάσεις Β κι Α νήκουν στην ίδι ισόθερµη, ισχύει: P = P P = P ή P =,5 tm Άρ η κτάστση είνι η (P,,Τ ), µε: P =,5 tm =, L κι Τ =000 Κ Πειρµτικό Μέρος ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ. Λόγω του φινοµένου της υτεπγωγής στο σωληνοειδές πηνίο κι σύµφων µε τον κνόν του Lenz η νπτυσσόµενη ΗΕ πό υτεπγωγή έχει τέτοι πολικότητ ώστε ν ντιτίθετι στην ύξηση του ρεύµτος. Αυτό έχει ως ποτέλεσµ ν κθυστερεί η ποκτάστση του ρεύµτος στο κύκλωµ ().. Κθώς υξάνετι το ρεύµ στο κύκλωµ () θ υξάνετι ντίστοιχ το µγνητικό πεδίο Β στην κεντρική περιοχή του σωληνοειδούς συνεπώς κι η µγνητική ροή η οποί διέρχετι πό τις σπείρες του µικρού πηνίου του κυκλώµτος (). Σύµφων µε τον νόµο της επγωγής θ εµφνίζετι ΗΕ πό επγωγή (µοιβί επγωγή) κι δευτερευόντως θ κυκλοφορεί επγωγικό ρεύµ στο κύκλωµ ().. Το επγωγικό φορτίο δίνετι πό τη σχέση: N Q = (Νόµος Newmann) όπου R R= 9 Ω η συνολική ντίστση του κυκλώµτος (), Ν=00 ο ριθµός των σπειρών του µικρού πηνίου κι Α=8, 0 - m το εµβδόν κάθε σπείρς του. Το επγωγικό φορτίο είνι νεξάρτητο πό το χρόνο µέσ στον οποίο έγινε η µετβολή της µγνητικής ροής. Λυκείου Σελίδ 5 πό 6
Ένωση Ελλήνων Φυσικών ΠΑΝΕΛΛΗΝΙΟΣ ΙΑΓΩΝΙΣΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 008 Πνεπιστήµιο Αθηνών Εργστήριο Φυσικών Επιστηµών, Τεχνολογίς, Περιβάλλοντος. Επειδή πό τη θεωρί γνωρίζουµε ότι =K µ πni υποθέτουµε ότι το γράφηµ του µέτρου του Β σε σχέση µε το ρεύµ Ι θ είνι ευθεί η οποί θ διέρχετι πό την ρχή των ξόνων φού τ µεγέθη είνι νάλογ. QR 5. Από το νόµο του Newmann έχουµε ότι = ντικθιστώντς τις πειρµτικές N τιµές του Q κι τις τιµές γι τ R, κι Ν βρίσκουµε τις ντίστοιχες τιµές του Β 6. Ι (Α) Q (µc) (T) 0,78,0 0,08,6,0 0,6,0,9 0,,65,87 0,9,0,65 0,5 (T) x 0 -,5,5,5 0,5 0 0 I () Σειρά Γρµµική (Σειρά) 7. Η πρόβλεψη (υπόθεσή) µς επιβεβιώνετι Λυκείου Σελίδ 6 πό 6