ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΠΑΓΑΝΑΣ φυσική Γ Λυκείου Θετική & Τεχνολογική Κατεύθυνση ΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ

www.dianysma.edu.gr ΙΩΑΝΝΗΣ ΜΠΑΓΑΝΑΣ φυσική Γ Λυκείου Θετική & Τεχνολογική Κατεύθυνση ΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΑ www.dianysma.edu.gr

ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ 1 Ιωάννης Μπαγανάς www.dianysma.edu.gr ΘΕΜΑ 1 Ο Στις ερωτήσεις 1-4 να επιλέξετε την σωστή απάντηση 1. Ένα σώµα εκτελεί απλή αρµονική ταλάντωση και διέρχεται από την θέση ισορροπίας του 10 φορές σε χρόνο 2s. Η περίοδος του είναι: α) 0,2s β) 0,4s γ) 5s δ) 10s (µονάδες 5 ) 2. Σ ένα κύκλωµα LC που εκτελεί ηλεκτρικές ταλαντώσεις στη διάρκεια µιας περιόδου η ενέργεια ηλεκτρικού πεδίου γίνεται ίση µε την ενέργεια µαγνητικού πεδίου: α) µια φορά, β) δύο φορές, γ) τέσσερις φορές, δ) οχτώ φορές. 3. Με την πάροδο του χρόνου η σταθερά απόσβεσης των αµορτισέρ ενός αυτοκινήτου α) αυξάνεται β) µειώνεται γ) µένει σταθερή δ) δεν εξαρτάται από τον χρόνο 4. Ένα σύστηµα µε ιδιοσυχνότητα f o εκτελεί εξαναγκασµένη ταλάντωση. ιαπιστώθηκε ότι όταν η συχνότητα του διεγέρτη παίρνει τις τιµές f 1 = 3Hz και f 2 = 9Hz, το πλάτος της ταλάντωσης είναι το ίδιο. Για την ιδιοσυχνότητα του συστήµατος ισχύει α) f o < f 1 β) f o >f 2 γ) f 1 <f o < f 2 δ) f 2 < f o < f 1 5. Στις ερωτήσεις 1-5 να σηµειώσετε µε το γράµµα Σ τις σωστές και µε το γράµµα Λ τις λανθασµένες α. Εάν Τ είναι η περίοδος ενός σώµατος το οποίο εκτελεί απλή αρµονική ταλάντωση, ο ελάχιστος χρόνος που χρειάζεται για να διανύσει την απόσταση ανάµεσα στις δύο ακραίες θέσεις είναι T / 2. β. Σε µια φθίνουσα µηχανική ταλάντωση στην οποία η δύναµη απόσβεσης που ασκείται πάνω στο σώµα είναι της µορφής F = - bυ και τα πλάτη στις χρονικές στιγµές t = 0, T, 2T είναι Α ο Α 1 και Α 2 αντίστοιχα, ισχύει η σχέση A1 = AA o 2

γ. Κατά την κατασκευή µιας κρεµαστής γέφυρας δεν πρέπει να λαµβάνεται υπ όψη το φαινόµενο του συντονισµού. δ. Το έργο που προκαλεί απόσβεση σε µια φθίνουσα ταλάντωση είναι πάντα αρνητικό. ε. Ένα σώµα εκτελεί µια ταλάντωση, η οποία είναι η σύνθεση δύο αρµονικών ταλαντώσεων της ίδιας διεύθυνσης, γύρω από το ίδιο σηµείο, µε το ίδιο πλάτος Α και ελαφρά διαφορετικές συχνότητες. Το πλάτος της ταλάντωσης του σώµατος είναι ανεξάρτητο από τον χρόνο και έχει µέγιστη τιµή 2Α. Θέµα 2 ο Α. Θέτουµε ένα σώµα µάζας m σε απλή αρµονική ταλάντωση, πρώτα µε ένα ελατήριο σταθεράς κ 1 ( ταλάντωση 1) και ύστερα µε ένα ελατήριο σταθεράς κ 2 ( ταλάντωση 2). Οι γραφικές παραστάσεις του µέτρου της συνιστάµενης δύναµης της ταλάντωσης σε συνάρτηση µε την αποµάκρυνση από την θέση ισορροπίας για τα δύο συστήµατα ταλάντωσης δίνεται στο παρακάτω σχήµα: Θεωρήσαµε και στις δύο περιπτώσεις το πλάτος της ταλάντωσης το ίδιο(α). ΣF 1 2 A x α. Σε ποια από τις δύο ταλαντώσεις το σώµα µάζας m ταλαντώνεται ποιο γρήγορα; β. Σε ποια από τις δύο ταλαντώσεις το έργο της συνισταµένης δύναµης για να µετατοπίσει το σώµα από αποµάκρυνση x 1, µέχρι αποµάκρυνση x 2 είναι µεγαλύτερο; Β. ιαθέτουµε δύο µηχανικά συστήµατα απλών αρµονικών ταλαντώσεων(ελατηρίου- µάζας), τα Α και Β. Τα δύο συστήµατα έχουν την ίδια σταθερά Κ και η κοινή γραφική παράσταση της αποµάκρυνσης των σωµάτων από τη θέση ισορροπίας φαίνεται στο παρακάτω διάγραµµα:

x +Α Β A t -Α Για τις µέγιστες ταχύτητες της ταλάντωσης των δύο συστηµάτων ισχύει: α) υ Α(max) > υ Β(max), β) υ Α(max) < υ Β(max) γ) υ Α(max) = υ Β(max) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας (µονάδες 5 ) Γ. Το διάγραµµα του παρακάτω σχήµατος παριστάνει την ταχύτητα σώµατος που εκτελεί απλή αρµονική ταλάντωση σε συνάρτηση µε τον χρόνο. υ 1 2 4 t 1. Η αρχική φάση της ταλάντωσης του σώµατος είναι: α) 0 ο β) π γ) π/2 δ) 3π/2 (µονάδες 3 ) 2. Η επιτάχυνση του σώµατος στην θέση 4 είναι: α)-ωα 2 β) 0 γ) -ω 2 Α δ) +ω 2 Α 3

Θέµα 3 ο Στο παρακάτω σχήµα ο πυκνωτής έχει χωρητικότητα C = 4µF, τα δύο ιδανικά πηνία Π 1 και Π 2 έχουν συντελεστές αυτεπαγωγής L 1 = 10mH και L 2 = 20mH αντίστοιχα και το κύκλωµα έχει αντίσταση R. Αρχικά ο πυκνωτής είναι φορτισµένος µε φορτίο Q = 8µC και οι δύο διακόπτες 1 και 2 είναι ανοικτοί. R L 2 C L 1 2 1 Α. Τη χρονική στιγµή t = 0 κλείνουµε τον διακόπτη 1 ενώ ο διακόπτης 2 παραµένει ανοικτός. Α 1. Να γράψετε τις εξισώσεις του φορτίου και της έντασης του ρεύµατος σε συνάρτηση µε τον χρόνο. Α 2. Να βρείτε την ένταση του ρεύµατος την χρονική στιγµή όπου ο ρυθµός µεταβολής του ρεύµατος στο πηνίο έχει τιµή 100 Α/s. Β. Τη χρονική στιγµή όπου η ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου στον πυκνωτή γίνεται τριπλάσια από την ενέργεια του µαγνητικού πεδίου στο πηνίο Π 1 ανοίγουµε τον διακόπτη 1 και κλείνουµε ταυτόχρονα τον διακόπτη 2 ( θεωρούµε πλέον αυτή τη χρονική στιγµή t = 0 ). Μετά από χρόνο t = 2s από την στιγµή που κλείσαµε τον διακόπτη 2 το µέγιστο φορτίο στον πυκνωτή γίνεται 2 3µ C. Β 1. Να γράψετε τις εξισώσεις των µέγιστων τιµών του φορτίου και του ρεύµατος σε συνάρτηση µε τον χρόνο και να κάνετε τις αντίστοιχες γραφικές παραστάσεις. Β 2. Να βρείτε σε ποια χρονική στιγµή το µέγιστο φορτίο στον πυκνωτή γίνεται 3µ C. Β 3. Πόση ενέργεια χάθηκε στο κύκλωµα από τη χρονική στιγµή που κλείσαµε τον διακόπτη 2 µέχρι τη χρονική στιγµή, όπου το µέγιστο φορτίο στον πυκνωτή είναι 3µ C ίνεται: ln2 = 0,7.