ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ - ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 9/4/217 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΧΡΗΣΤΟΣ ΘΕΜΑ 1: Α. Να συμπληρώσετε τα κενά στις παρακάτω προτάσεις: α) Η πίεση (Ρ) ορίζεται ως το πηλίκο της που ασκείται σε μια επίπεδη επιφάνεια διά του της επιφάνειας. Μονάδα μέτρησης της πίεσης είναι το 1 που ισούται με 1 β) Το έργο είναι φυσικό μέγεθος και έχει ως μονάδα μέτρησης το 1. γ) Η ενέργεια ποτέ δεν από το μηδέν και ποτέ δεν. Μπορεί μόνο να από την μια μορφή στην άλλη, ή να από ένα σώμα σε άλλο. Β. Να υπολογίσετε την ολική πίεση που δέχεται ένα σώμα το οποίο βρίσκεται σε βάθος h=12 m από την επιφάνεια του νερού μια λίμνης. Δίνονται: ρ=13kg/m3, g=1m/s2, Pατμ=16Pa. Α. α) δύναμης κάθετα εμβαδού πασκάλ N/m2 Β) μονόμετρο τζάουλ γ) δημιουργείται καταστρέφεται μετατρέπεται μεταφέρεται Β. Ισχύει ότι: P=Pατμ +Ρυδρ Ρ=Ρατμ + ρgh P=16 +13 1 12 P=16+16=2 16 Pa ΘΕΜΑ 2: Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: 1. Ένα σώμα επιπλέει όταν α) η πυκνότητά του είναι ίση με αυτή του υγρού β) η πυκνότητά του είναι μικρότερη από αυτή του υγρού γ) η πυκνότητα του είναι μεγαλύτερη από αυτή του υγρού δ) τίποτα από τα παραπάνω 2. Η άνωση εξαρτάται από : α) το σχήμα του σώματος που βυθίζεται β) την μάζα του σώματος που βυθίζεται γ) την πυκνότητα του υγρού δ) το βάθος στο οποίο βρίσκεται το σώμα 3. Η δύναμη που πρέπει να ασκήσουμε στο μικρό έμβολο ενός υδραυλικού πιεστηρίου για την ανύψωση ενός αντικειμένου είναι: α) Αντιστρόφως ανάλογο του βάρους του αντικειμένου β) Ανάλογο του του βάρους του αντικειμένου Σελίδα 1 από 5
γ) Αντιστρόφως ανάλογο του εμβαδού του μεγάλου εμβόλου του πιεστηρίου δ) Ανάλογο του εμβαδού του μεγάλου εμβόλου του πιεστηρίου Β. Να δώσετε τον ορισμό της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας και της κινητικής ενέργειας. Από τί εξαρτάται η κάθε μία από αυτές τις μορφές ενέργειας; Α. 1α 2γ 3β Β. Βαρυτική δυναμική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει ένα σώμα βάρους w, το οποίο βρίσκεται σε ύψος h από ένα οριζόντιο επίπεδο. Εξάρτάται από το βάρος του σώματος και το ύψος στο οποίο βρίσκεται Κινητική ενέργεια είναι η ενέργεια που έχει ένα σώμα που κινείται. Εξαρτάται από την μάζα του σώματος και την ταχύτητά του. ΘΕΜΑ 3: Α. Σώμα μάζας 2kg αφήνεται να πέσει από ύψος h=1m. Θεωρώντας ως επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας το έδαφος να υπολογίσετε: α) Την δυναμική ενέργεια σε ύψος h=1m β) Την μηχανική ενέργεια σε ύψος h=1m γ) Την μηχανική ενέργεια στο έδαφος δ) Την κινητική ενέργεια στο έδαφος ε) Την κινητική και την δυναμική ενέργεια σε ύψος h=7m. Δίνεται: g=1m/s2. Β. Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις επόμενες προτάσεις σαν σωστή (Σ) ή λανθασμένη (Λ) α) Η δύναμη και η πίεση είναι δύο διαφορετικές ονομασίες για το ίδιο μέγεθος β) Η πίεση είναι διανυσματικό μέγεθος γ) Η άνωση οφείλεται στην βαρύτητα δ) Η ατμοσφαιρική πίεση οφείλεται στο βάρος του αέρα Α. α) Η δυναμική ενέργεια υπολογίζεται από τη σχέση: U=mgh=2 1 1 =2J β) Η μηχανική ενέργεια στο ύψος των 1m θα ισούται με την δυναμική και άρα θα είναι και αυτή 2J γ) Η μηχανική ενέργεια διατηρείται άρα και στο έδαφος θα είναι ίση με 2J δ) Η κινητική ενέργεια στο έδαφος ισούται με την μηχανική ενέργεια άρα θα ισούται με 2J ε) Η δυναμική ενέργεια σε ύψος 7m θα είναι: U=mgh=2 1 7 =14J Η μηχανική ενέργεια διατηρείται και είναι πάντα ίση με 2J και επομένως ισχύει: Ε=Κ+U K=E-U K=2-14 K=6J Β. α) Λ β)λ γ)λ δ)σ Σελίδα 2 από 5
ΘΕΜΑ 4: Α. Σώμα βάρους w=2n είναι τοποθετημένο στο μεγάλο έμβολο υδραυλικής αντλίας. Αν τα εμβαδά του μικρού και του μεγάλου εμβόλου της υδραυλικής αντλίας είναι Α1=1cm2 και Α2=8cm2 αντίστοιχα, πόση είναι η ελάχιστη δύναμη που πρέπει να ασκήσουμε στο μικρότερο έμβολο ώστε να ανυψώσουμε το σώμα; Β. Σώμα βάρους 5Ν επιπλέει στην επιφάνεια της θάλασσας. Αν ξέρετε ότι ο όγκος του σώματος που είναι βυθισμένος είναι Vβυθ=1m3 να υπολογίσετε την πυκνότητα του υγρού. Α. Με βάση του αρχή του Πασκάλ θα ισχύει: F1=WA1 /A2 =2 1:8=25N Β. Αφού το σώμα επιπλέει ισχύει η συνθήκη πλεύσης: Α=W=5N Όμως Α=ρgVβυθ => 5=ρ 1 1 => ρ=5kg/m3 ΘΕΜΑ 5: Α. Μία κυρία με ψηλοτάκουνες γόβες ή ένας ελέφαντας πιέζει περισσότερο το έδαφος; Η κυρία ζυγίζει 5Ν και το εμβαδόν του κάθε τακουνιού είναι Α1=1cm2. Ο ελέφαντας ζυγίζει 2.Ν και τα πέλματα του έχουν εμβαδόν Α2= 1cm2. Β. Ποδοσφαιριστής κλωτσάει μια μπάλα που έχει μάζα 2g. Αν σε κάποιο σημείο της τροχιάς της που απέχει 3m από το έδαφος η μπάλα έχει ταχύτητα μέτρου 2m/s, πόση είναι τότε η βαρυτική δυναμική, η κινητική και η μηχανική ενέργεια της μπάλας; Δίνεται g=1m/s2. Α. Η πίεση που ασκεί η κυρία στο έδαφος είναι: ΡΚ=w/A1 =5/1=5N/cm2 Η πίεση που ασκεί ο ελέφαντας στο έδαφος είναι: ΡΕ=W/A2=2 :1=2N/cm2 Άρα προφανώς η κυρία ασκεί μεγαλύτερη πίεση στο έδαφος από τον ελέφαντα. Β. Η δυναμική ενέργεια σε αυτό το σημείο της τροχιάς της μπάλας είναι: U=mgh=.2 1 3 =6J Η κινητική ενέργεια σε αυτό το σημείο της τροχιάς της μπάλας είναι: Κ=(mu2)/2 =.2 22:2=4J Η μηχανική ενέργεια θα είναι: Ε=Κ+U=4 +6= 46J ΘΕΜΑ 6: Α. Να διατυπώσετε την αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας. Β. Να δώσετε τους παρακάτω ορισμούς: α) Πίεση β) Υδροστατική πίεση γ) Ατμοσφαιρική πίεση δ) Άνωση Σελίδα 3 από 5
Α. Η ενέργεια ποτέ δεν παράγεται από το μηδέν και ποτέ δεν εξαφανίζεται. Μπορεί να μετατρέπεται από μια μορφή σε άλλη ή να μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο. Β. α) Πίεση ονομάζεται το πηλίκο της δύναμης που ασκείται κάθετα σε μια επιφάνεια προς το εμβαδόν της επιφάνειας αυτής. β)υδροστατική πίεση ονομάζεται η πίεση που ασκεί ένα υγρό που ηρεμεί σε οποιαδήποτε επιφάνεια έρχεται σε επαφή με αυτή και οφείλεται στην βαρύτητα. γ) Ατμοσφαιρική πίεση είναι η πίεση που ασκείται λόγω του βάρους του αέρα σε όλα τα σώματα δ) Άνωση ονομάζεται η δύναμη που ασκείται σε ένα βυθισμένο σώμα λόγω της διαφοράς πίεσης στις διαφορετικές του επιφάνειες. ΘΕΜΑ 7: Α. Χαρακτηρίστε κάθε μία από τις επόμενες προτάσεις σαν σωστή (Σ) ή λάθος (Λ) α)το έργο μιας δύναμης προσδιορίζεται πάντα από την εξίσωση W=F Δx β)το έργο της άνωσης που επιδρά σε κινούμενη βάρκα είναι μηδέν γ)μια δύναμη δεν παράγει έργο όταν μετακινεί ένα σώμα στην κατεύθυνση της δ)όταν η μετατόπιση του σώματος είναι αντίρροπη της δύναμης το παραγόμενο έργο είναι θετικό Β. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση: 1. Η πίεση: α) αυξάνει όταν ελαττώνεται η κάθετη δύναμη β) αυξάνει όταν μικραίνει η επιφάνεια επαφής γ) ταυτίζεται με την έννοια της δύναμης δ) έχει μονάδα στο S.I το Ν 2. Όταν κολυμπάμε: α) η τιμή της άνωσης είναι μεγαλύτερη από την τιμή του βάρους μας β) η τιμή της άνωσης είναι μικρότερη από την τιμή του βάρους μας γ) η τιμή της άνωσης είναι ίση με την τιμή του βάρους μας δ) δεν σχετίζεται η άνωση σε αυτό το φαινόμενο. 3. Δύο μπάλες που έχουν ίδια μάζα, είναι η μία από ύφασμα και η άλλη από σίδερο. Αν οι μπάλες βρίσκονται στο ίδιο ύψος ποια έχει μεγαλύτερη δυναμική ενέργεια; α) Η μπάλα από το σίδερο β) Η μπάλα από το ύφασμα γ) Οι δύο μπάλες έχουν την ίδια δυναμική ενέργεια δ) Οι δύο μπάλες δεν έχουν δυναμική ενέργεια 4. Η κινητική ενέργεια ενός σώματος τετραπλασιάζεται: α) αν τετραπλασιαστεί το μέτρο της ταχύτητας του β) αν τετραπλασιαστεί η μάζα του και διπλασιαστεί η ταχύτητά του γ) το τετραπλασιαστεί το βάρος του δ) Αν διπλασιαστεί η μάζα και υποδιπλασιαστεί η ταχύτητά του Α. α)λ β)σ Β. 1β 2γ 3γ Σελίδα 4 από 5 γ)λ 4γ δ)λ
ΘΕΜΑ 8: Α. Να συμπληρώσετε τον παρακάτω πίνακα για ένα σώμα που πέφτει ελεύθερα από κάποιο ύψος: Εμηχ ΕΚ U 8J 4J 15J Β. Αν το σώμα που αφέθηκε από ύψος h=1m να βρείτε την μάζα του. Δίνεται g=1m/s2. Α. Εμηχ ΕΚ U 8J 42J 1J 4J 15J 35J B. Η δυναμική ενέργεια δίνεται από τη σχέση: U=mgh => 5=m 1 1 => m=5kg ΘΕΜΑ 9: Σώμα όγκου 2cm3 είναι βυθισμένο σε υγρό πυκνότητας ρυ=13kg/cm3. Αν ένα κομμάτι μάζας 2kg έχει όγκο 2cm3 α) να υπολογίσετε την πυκνότητα του σώματος β) να υπολογίσετε την άνωση που δέχεται το σώμα αν είναι ολόκληρο βυθισμένο μέσα στο υγρό γ) να υπολογίσετε την μάζα του σώματος που βυθίζεται. α) ρ=m/v => ρ=2/.2=1.kg/cm3 β) Α=ρυ g Vβυθ = 13 1 1=18 Ν γ)ρ=m/v => m=pv=1,2=2kg Σελίδα 5 από 5