ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 13/11/2016 ΘΕΜΑ Α Να γράψετε στο τετραδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Ένα σώμα Α μάζας m που κινείται με σταθερή ταχύτητα μέτρου πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλο σώμα Β μάζας 3m που είναι αρχικά ακίνητο πάνω στο οριζόντιο επίπεδο. Μετά την κρούση η ταχύτητα του σώματος Β είναι: α.- β. γ. δ. 2. Σε μια απλή αρμονική ταλάντωση που εκτελεί ένα σώμα έχουν πάντα την ίδια φάση: α. η επιτάχυνση και η ταχύτητά του. β. η ταχύτητα και η απομάκρυνσή του από τη θέση ισορροπίας του. γ. η δύναμη επαναφοράς και η απομάκρυνση του από τη θέση ισορροπίας του. δ. η δύναμη επαναφοράς και η επιτάχυνσή του. 3. Το φαινόμενο του συντονισμού παρατηρείται μόνο στις: α. μηχανικές ταλαντώσεις. β. ηλεκτρικές ταλαντώσεις. γ. ελεύθερες ταλαντώσεις. δ. εξαναγκασμένες ταλαντώσεις. 4. Ο κατακόρυφος τροχός του σχήματος μπορεί να περιστρέφεται ως προς σταθερό οριζόντιο άξονα που περνάει από το σημείο Κ. Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 1 από 7
F Ο τροχός δέχεται το ζεύγος δυνάμεων του σχήματος. F Η συνολική ροπή του ζεύγους είναι: α. β. γ. δ. 5. Να γράψετε στο τετραδιό σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα τη λέξη ΣΩΣΤΟ για τη σωστή πρόταση και τη λέξη ΛΑΘΟΣ για τη λανθασμένη. Ένας δίσκος ακτίνας κυλιέται χωρίς να ολισθαίνει πάνω σε οριζόντιο δάπεδο με σταθερή γωνιακή ταχύτητα μέτρου. A Δ R d K B Γ Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές (Σ) και ποιες λανθασμένες (Λ); Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 2 από 7
α. το μέτρο της ταχύτητας του κέντρου μάζας του δίσκου είναι. β. το μέτρο της ταχύτητας του ανώτερου σημείου (Α) του δίσκου είναι. γ. το μέτρο της ταχύτητας του σημείου Β του δίσκου, που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, το οποίο απέχει απόσταση από το οριζόντιο δάπεδο είναι. δ. το μέτρο της ταχύτητας του κατώτερου σημείου Γ του δίσκου, που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα είναι. ε. το μέτρο της ταχύτητας του σημείου Δ, που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα, το οποίο βρίσκεται πάνω στην κατακόρυφη διάμετρο και απέχει απόσταση από το έδαφος είναι. ΘΕΜΑ Β 1 Δίσκος ακτίνας R=0,2m κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει και η γωνιακή του ταχύτητα μεταβάλλεται με το χρόνο όπως φαίνεται στο διάγραμμα. A) η ταχύτητα του κέντρου μάζας την χρονική στιγμή t1=2s είναι: α) =50m/s β) =2m/s γ) =5m/s Μονάδες 1 Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 3 από 7
Β) Η γωνιακή επιτάχυνση του σώματος την χρονική στιγμή t2=1s είναι: α) αγ=1r/s 2 β) αγ=5r/s 2 γ) αγ=2r/s 2 Μονάδες 1 Γ) Το διάστημα που έχει διανύσει ο δίσκος μέχρι την χρονική στιγμή t1=2s είναι: α) S=2m β) S=4m γ) S=50m Μονάδες 1 2. Ένα μηχανικό σύστημα εκτελεί φθίνουσα αρμονική ταλάντωση με πλάτος που μειώνεται εκθετικά σε συνάρτηση με το χρόνο σύμφωνα με τη σχέση:, όπου Α ο το αρχικό πλάτος της ταλάντωσης και Λ θετική σταθερά. H χρονική στιγμή που το πλάτος της ταλάντωσης γίνεται είναι η α. β. γ. Μονάδες 6 Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 4 από 7
3. Τα ιδανικά ελατήρια του σχήματος έχουν σταθερές με και τα σώματα Σ1 και Σ2, αμελητέων διαστάσεων, που είναι δεμένα στα άκρα των ελατηρίων, έχουν μάζες με. Τα δύο ελατήρια, βρίσκονται αρχικά στο φυσικό τους μήκος και τα σώματα σε επαφή. Εκτρέπουμε από τη θέση ισορροπίας του το σώμα Σ1 κατά d συμπιέζοντας το ελατήριο και το αφήνουμε ελεύθερο. Κάποια στιγμή συγκρούεται με το Σ2 και κολλά σ αυτό. Τα σώματα κινούνται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και η διάρκεια της κρούσης θεωρείται αμελητέα.(δίνεται η σταθερά επαναφοράς της ταλάντωσης του συσσωματώματος ότι ισούται με Dσυσσωματ.= ) Το πλάτος Aσυσσωμ.της ταλάντωσης του συσσωματώματος δίνεται απο τη σχέση: α) Aσυσσωμ.=3d β) Aσυσσωμ.= d γ) Aσυσσωμ. d Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση Μονάδες 6 ΘΕΜΑ Γ Ομογενής και ισοπαχής ράβδος ΟΓ μάζας και μήκους =1,2m ισορροπεί σε οριζόντια θέση, όπως φαίνεται στο σχήμα. Στο άκρο Ο υπάρχει ακλόνητη άρθρωση γύρω από την οποία η ράβδος μπορεί να περιστρέφεται, χωρίς τριβές. Ένα αβαρές τεντωμένο νήμα ΔΖ συνδέει το σημείο Ζ της ράβδου με σφαιρίδιο μάζας. Το άλλο άκρο του ελατηρίου σταθεράς Κ=100Ν/m είναι ακλόνητο. Η απόσταση του σημείου Ζ από το σημείο Ο είναι. Όταν κόβουμε το νήμα ΔΖ, το σφαιρίδιο εκτελεί αμείωτη απλή αρμονική ταλάντωση με περίοδο και σταθερά επαναφοράς D=K. Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 5 από 7
(η επιτάχυνση της βαρύτητας. Όλη η διάταξη βρίσκεται στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο, στο οποίο γίνονται και όλες οι κινήσεις.) m Γ1. Να υπολογίσετε το μέτρο της τάσης του νήματος ΔΖ, πριν το κόψουμε. Γ2. Να υπολογίσετε τη μάζα του σφαιριδίου. Γ3. Να γράψετε τη χρονική εξίσωση της απομάκρυνσης της ταλάντωσης αν θεωρήσουμε θετική φορά την κατακόρυφη προς τα πάνω. Μονάδες 7 Γ4. Να υπολογίστε επι πόσο χρόνο ( μέχρι να επιστρέψει στην αρχική του θέση ) το σφαιρίδιο θα βρίσκεται ψηλότερα από τη θέση φυσικού μήκους του ελατηρίου. Μονάδες 8 Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 6 από 7
ΘΕΜΑ Δ Η ομογενής ράβδος του σχήματος έχει βάρος W1=10N και μήκος L=4m. Το ένα της άκρο αρθρώνεται σε κατακόρυφο τοίχο και το άλλο της άκρο ακουμπά σε στήριγμα με αποτέλεσμα να ισορροπεί οριζόντια. Δ1. Να βρεθεί η δύναμη που δέχεται η ράβδος από την άρθρωση. Tη χρονική στιγμή t=0, από το άκρο Ο ξεκινάει να κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει πάνω στη ράβδο ένας κύλινδρος βάρους W2=10N με επιτάχυνση αcm=1m/s 2 κινούμενος προς το άλλο άκρο της ράβδου. (Δίνεται η ακτίνα του κυλίνδρου R=0,1m). Δ2. Να υπολογίσετε τον αριθμό των περιστροφών του κυλίνδρου τη χρονική στιγμή. Δ3. Να υπολογίσετε τη γωνιακή ταχύτητα και τη θέση του κυλίνδρου, όταν η κάθετη δύναμη του στηρίγματος είναι Fστηρ.=10N. Μονάδες 7 Δ4.Να βρείτε τη σχέση που συνδέει την κάθετη δύναμη στήριξης με το χρόνο και να σχεδιάσετε τη γραφική παράσταση της κάθετης δύναμης στήριξης σε σχέση με το χρόνο από την t=0 έως τη στιγμή που ο κύλινδρος εγκαταλείπει τη ράβδο. (δίνεται : Μονάδες 8 Φροντιστήρια Εν-τάξη Σελίδα 7 από 7