ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ B ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΚΑΙ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ Επώνυμο: Όνομα: Τμήμα: Αγρίνιο 10-11-013 ΘΕΜΑ 1 ο Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση σε καθεμία από τις επόμενες προτάσεις 1) Σύμφωνα με την αρχή της επαλληλίας των κινήσεων, όταν ένα κινητό εκτελεί ταυτόχρονα δύο ή περισσότερες κινήσεις: α) καθεμία από αυτές εκτελείται ανεξάρτητα από τις υπόλοιπες β) η θέση στην οποία φτάνει το κινητό μετά από χρόνο t διαφέρει από τη θέση που θα έφτανε αν οι κινήσεις αυτές εκτελούνταν διαδοχικά στον ίδιο χρόνο γ) το μέτρο της ταχύτητας του σώματος ισούται σε κάθε περίπτωση με το άθροισμα των μέτρων των ταχυτήτων εξαιτίας των επιμέρους κινήσεων δ) η τροχιά του σώματος είναι ανεξάρτητη από τις κινήσεις αυτές. (3 Μόρια) ) Δύο σώματα Σ 1 και Σ με ίσες μάζες βρίσκονται στο ίδιο σημείο. Κάποια χρονική στιγμή αφήνουμε το Σ 1 να πέσει ελεύθερα και ταυτόχρονα ρίχνουμε το Σ με οριζόντια ταχύτητα υ 0. Εάν θεωρήσουμε την αντίσταση του αέρα αμελητέα τότε: α) Το σώμα Σ φθάνει πρώτο στο έδαφος. β) Τα σώματα θα φτάσουν στο έδαφος με ίδιο μέτρο ταχύτητας. γ) Τα σώματα κάθε χρονική στιγμή θα έχουν την ίδια δυναμική ενέργεια. δ) Τα σώματα θα έχουν διαφορετική επιτάχυνση. (3 Μόρια) 3) Το βεληνεκές ενός σώματος που εκτελεί οριζόντια βολή εξαρτάται: α) από την ταχύτητα του σώματος κάθε χρονική στιγμή β) από την τελική ταχύτητα του σώματος γ) από την αρχική ταχύτητα του σώματος δ) είναι ανεξάρτητο της ταχύτητα του σώματος (3 Μόρια) [1]
4) Ένα σώμα εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση. Η γραμμική του ταχύτητα: α) είναι σταθερή β) έχει μέτρο που μεταβάλλεται συνεχώς γ) έχει διεύθυνση που περνά από το κέντρο της κυκλικής τροχιάς και είναι κάθετη στο επίπεδο της κυκλικής τροχιάς δ) έχει διεύθυνση που μεταβάλλεται συνεχώς(3 Μόρια) 5) Ένα σώμα εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση. Η κεντρομόλος επιτάχυνση είναι ανεξάρτητη από: α) τη μάζα του σώματος β) τη συχνότητα περιστροφής γ) τη γωνιακή ταχύτητα δ) τη γραμμική ταχύτητα (3 Μόρια) 6) Η κεντρομόλος δύναμη που δέχεται ένα σώμα, που εκτελεί κυκλική κίνηση: α) είναι η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα κατά τη διεύθυνση της ακτίνας με φορά προς το κέντρο της κυκλικής τροχιάς. β) είναι μια δύναμη ανεξάρτητη από τις άλλες δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα. γ) είναι η συνισταμένη όλων των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα εφόσον η κίνηση είναι ομαλή κυκλική, δ) Είναι το αποτέλεσμα της κεντρομόλου επιτάχυνσης. (3 Μόρια) Β) Να σημειώσετε με Σ κάθε σωστή πρόταση και με Λ κάθε λανθασμένη 1) Στην οριζόντια βολή η ταχύτητα και η επιτάχυνση έχουν την ίδια διεύθυνση (1 Μόριο) ) Η γωνία που σχηματίζεται μεταξύ της ταχύτητας του σώματος και της οριζόντιας συνιστώσας ταχύτητας, στην οριζόντια βολή παραμένει κάθε χρονική στιγμή σταθερή. (1 Μόριο) 3) Η εξίσωση τροχιάς στην οριζόντια βολή δίνεται από τη σχέση y 1 u o x (1 Μόριο) g 4) Η επιτάχυνση ενός σώματος που εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση οφείλεται στη μεταβολή της κατεύθυνσης της γωνιακής ταχύτητας. (1 Μόριο) 5) Ένα σώμα εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση με περίοδο Τ και γραμμική ταχύτητα u. Σε χρόνο Τ/ η μεταβολή της ταχύτητας είναι 0. (1 Μόριο) Γ) Ένα υλικό σημείο εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση γύρω από το σημείο Ο, κινούμενο σύμφωνα με τη φορά των δεικτών ενός ρολογιού, σε οριζόντιο επίπεδο. Σημειώστε ποιο []
διάνυσμα παριστάνει: α) την γραμμική του ταχύτητα, β) την επιτάχυνσή του, γ) τη γωνιακή ταχύτητα ( Μόρια) ΘΕΜΑ ο Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση δίνοντας την κατάλληλη αιτιολόγηση. 1) Θεωρούμε δύο σώματα που βάλλονται οριζόντια από δύο διαφορετικά ύψη 1 και, με την αντίσταση του αέρα να θεωρείται αμελητέα. Αν η ταχύτητα με την οποία βάλλεται το πρώτο σώμα είναι διπλάσια της ταχύτητας με την οποία βάλλεται το δεύτερο (u o1 =u o ) και το βεληνεκές του πρώτου είναι τετραπλάσιο του δεύτερου (x max1 =4x max ), τότε για τα ύψη ισχύει: α) 1 = β) 1 =4 γ) 1 = δ) = 1 ) Ένα σώμα μάζας m εκτοξεύεται οριζόντια με ταχύτητα u o από ύψος. Όταν η οριζόντια μετατόπιση του σώματος είναι ίση με το 5% του βεληνεκούς του, το σώμα απέχει από το έδαφος: α) 16 β) 15 16 γ) 4 Θεωρείστε την αντίσταση του αέρα αμελητέα 3) Δύο δρομείς Δ 1 και Δ εκτελούν ομαλή κυκλική κίνηση με περιόδους Τ 1 και Τ ( Τ 1 >Τ ) αντίστοιχα στον ίδιο κυκλικό στίβο. Οι δύο δρομείς ξεκινούν από το ίδιο σημείο και κινούνται κατά την ίδια φορά. Οι δύο δρομείς θα συναντηθούν για δεύτερη φορά μετά από χρόνο: TT T T α) TT T T β) TT T T γ) 4) Οι δύο τροχοί (1) και () του διπλανού σχήματος με ακτίνες R 1 και R =3R 1 περιστρέφονται με τη βοήθεια του ιμάντα με συχνότητες f 1 και f αντίστοιχα. Εάν Δt 1 είναι ο χρόνος που απαιτείται για να διαγράψει ο τροχός (1) τρεις περιφορές και Δt είναι ο χρόνος που απαιτείται για να διαγράψει ο τροχός () τρεις περιφορές, ισχύει: α) Δt 1 =Δt β) Δt 1 =3Δt γ) Δt 1 = 1 3 Δt [3]
5) Ένα αυτοκίνητο κινείται στη στροφή ενός οριζόντιου δρόμου με ακτίνα καμπυλότητας R έχοντας ταχύτητα u. O ελάχιστος συντελεστής στατικής τριβής μεταξύ των τροχών του αυτοκινήτου και του οδοστρώματος, ώστε να πάρει το αυτοκίνητο τη στροφή με ασφάλεια ισούται με: u u u α) β) γ) g R g R g R ΘΕΜΑ 3 ο Σώμα μάζας m=1kg ισορροπεί δεμένο με δύο νήματα (1) και (), όπως φαίνεται στο σχήμα.το νήμα (1) μήκους l 1 =10m σχηματίζει γωνία 60 ο με την κατακόρυφο, ενώ το νήμα() είναι οριζόντιο 1)Να υπολογιστούν οι τάσεις των νημάτων.(6 Μόρια) Τη χρονική στιγμή t o =0 κόβουμε το νήμα () και ταυτόχρονα εκτοξεύουμε το σώμα από το σημείο Α με νήμα 1 νήμα ταχύτητα u A =10 7m/s κάθετη στο νήμα (1) και φοράς Α προς τα κάτω.nα υπολογιστεί: ) η συνισταμένη δύναμη που δέχεται το σώμα στο σημείο που το νήμα γίνεται οριζόντιο για πρώτη φορά (7 Μόρια) 3) η τάση του νήματος και η κεντρομόλος επιτάχυνση στο ανώτερο σημείο της κυκλικής τροχιάς του. (6 Μόρια) Καθώς το σώμα φτάνει στο ανώτερο σημείο της τροχιάς του για πρώτη φορά, το νήμα κόβεται και το σώμα βάλλεται οριζόντια με την ταχύτητα που απέκτησε. Να υπολογιστεί: 4) το βεληνεκές του σώματος. (6 Μόρια) Δίνονται g=10m/s, συν60 ο =1/, ημ60 ο = 3/ ΘΕΜΑ 4 ο Ένα σώμα μάζας m=kg αφήνεται ελεύθερο να κινηθεί από τη κορυφή ενός λείου κεκλιμένου επιπέδου γωνίας φ=30 ο και ύψους =0m (σημείο Α). Καθώς φτάνει στη βάση του κεκλιμένου επιπέδου (σημείο Γ), συναντά οριζόντιο τραχύ δάπεδο με το οποίο εμφανίζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=0,5. Έχοντας διανύσει απόσταση s 1 =60m φτάνει στο σημείο Δ όπου και βάλλεται οριζόντια με την ταχύτητα που απέκτησε στο σημείο αυτό. Εάν ο χρόνος πτώσης στην οριζόντια βολή είναι 4sec να υπολογιστεί: [4]
α) ο συνολικός χρόνος κίνησης του σώματος από το σημείο Α μέχρι το σημείο Ζ β) η ταχύτητα με την οποία φτάνει στο σημείο Ζ γ) η μετατόπιση του σώματος στην οριζόντια βολή δ) το ύψος στο οποίο βρίσκεται το σώμα 1sec πριν χτυπήσει στο έδαφος. ε) η συνολική οριζόντια απόσταση μεταξύ αρχικής και τελικής θέσης της κίνησης Δίνεται g=10m/s, ημ30 ο =1/, συν30 ο = 3/, 3=1,7 Α K φ Γ S 1 Δ Ζ [5]