Φυσική ΘΕΜΑ 1 1) Υπάρχουν δύο διαφορετικά είδη φορτίου που ονομάστηκαν θετικό και αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο αντίστοιχα. Τα σώματα που έχουν θετικό φορτίο λέμε ότι είναι θετικά φορτισμένα (π.χ. μια γυάλινη ράβδος που έχουμε τρίψει με μεταξωτό ύφασμα) ενώ τα σώματα που έχουν αρνητικό φορτίο τα λέμε αρνητικά φορτισμένα (π.χ. μια πλαστική ράβδος που έχουμε τρίψει με μάλλινο ύφασμα). 2) Η μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) ονομάζεται Κουλόμπ (Coulomb). Το 1 C είναι πολύ μεγάλη μονάδα φορτίου. 3) Σωστή απάντηση είναι η β. 4) Σωστή απάντηση είναι η γ. ΘΕΜΑ 2 1) Τα ηλεκτρόνια ούτε παράγονται ούτε καταστρέφονται, απλώς μεταφέρονται. Επομένως ο συνολικός αριθμός των ηλεκτρονίων δεν μεταβάλλεται, με αποτέλεσμα σε οποιαδήποτε διαδικασία, το ολικό φορτίο να διατηρείται σταθερό. Η αρχή αυτή είναι γνωστή ως αρχή διατήρησης του ηλεκτρικού φορτίου. 2) Ο νόμος του Κουλόμπ διατυπώνεται ως εξής: Το μέτρο της ηλεκτρικής δύναμης (F) με την οποία αλληλεπιδρούν δύο σημειακά φορτία (q1 και q2) είναι ανάλογο του γινομένου των φορτίων και αντιστρόφως ανάλογο του τετραγώνου της μεταξύ τους απόστασης (r). q1 q2 Στη γλώσσα των Μαθηματικών γράφουμε: F k. r 3) Σωστή απάντηση είναι η γ. 4) Σωστή απάντηση είναι η β. 2 ΘΕΜΑ 3 1) Ονομάζουμε ένταση (I) του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει έναν αγωγό το πηλίκο του φορτίου (q) που διέρχεται από μια διατομή του αγωγού σε χρονικό διάστημα (t) προς το χρονικό διάστημα (t). Στη γλώσσα των Μαθηματικών η παραπάνω σχέση γράφεται ως εξής: q I. t
2) Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος είναι θεμελιώδες μέγεθος και μονάδα μέτρησής της είναι το 1 Ampere (1 A) (Αμπέρ). 1 Ampere είναι η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος όταν φορτίο 1 C διέρχεται από τη διατομή 1C ενός αγωγού σε χρόνο 1 s. Άρα έχουμε ότι: 1. 1s 3) Το όργανο που χρησιμοποιούμε για να μετράμε την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος ονομάζεται αμπερόμετρο. 4) Σωστή απάντηση είναι η β. q 5) Η ένταση του ρεύματος υπολογίζεται από τον τύπο I οπότε t 240 240 I 2A. 2 60 120 ΘΕΜΑ 4 1) Ηλεκτρική αντίσταση ενός ηλεκτρικού διπόλου ονομάζεται το πηλίκο της ηλεκτρικής τάσης (V) που εφαρμόζεται στους πόλους του διπόλου προς την ένταση (Ι) του ηλεκτρικού ρεύματος που το διαρρέει. Στη γλώσσα των Μαθηματικών η παραπάνω σχέση γράφεται ως εξής: V R. I 2) Η μονάδα μέτρησης της αντίστασης στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) είναι το Ωμ (1 Ohm). Η αντίσταση είναι παράγωγο μέγεθος και η μονάδα της εκφράζεται με τη βοήθεια της σχέσης V 1Volt 1 V R. Οπότε έχουμε 1 Ohm = ή 1Ω =. I 1Ampere 1A 3) Ο νόμος του Ωμ διατυπώνεται ως εξής: Η ένταση (Ι) του ηλεκτρικού ρεύματος που διαρρέει ένα μεταλλικό αγωγό είναι ανάλογη της διαφοράς δυναμικού (V) που εφαρμόζεται στα άκρα του. Στη γλώσσα των Μαθηματικών η παραπάνω σχέση γράφεται ως εξής: I = R 1 V. II VV 4) Η αντίσταση του αγωγού υπολογίζεται από τη σχέση V 12 R 6. I 2
ΘΕΜΑ 5 Το ηλεκτρικό κύκλωμα των δύο αντιστατών συνδεδεμένων σε σειρά είναι: α) Η ολική αντίσταση του κυκλώματος είναι ίση με Ro R1 R2 6 4 10. β) Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει κάθε αντίσταση είναι ίση με την ένταση του ρεύματος V 30 που διαρρέει το κύκλωμα. Οπότε 3, άρα 1 2 3. R 10 γ) Η τάση στα άκρα κάθε αντιστάτη είναι ίση με V1 I1 R1 3 6 18V και V2 I2 R2 3 4 12V. o ΘΕΜΑ 6 1) Ο τύπος που υπολογίζει την ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνει μια ηλεκτρική συσκευή είναι: V t όπου V :η τάση στα άκρα της συσκευής, : η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που τη διαρρέει και t : ο χρόνος λειτουργίας της συσκευής. Η σχέση αυτή ισχύει για κάθε είδος συσκευής. 2) Ισχύς P μιας ηλεκτρικής συσκευής ονομάζεται το φυσικό μέγεθος που είναι ίσο με το πηλίκο της ηλεκτρικής ενέργειας που μεταφέρεται σε χρόνο t στη συσκευή ή μετατρέπεται σε άλλη μορφή ενέργειας, προς το χρόνο t. E Στη γλώσσα των Μαθηματικών η παραπάνω σχέση γράφεται ως εξής: P. t E I V t Ο παραπάνω τύπος γίνεται: P P I V οπότε η ισχύς δίνεται και από t t τον τύπο: P V. 3) Moνάδα μέτρησης της ηλεκτρικής ενέργειας στο S.I. είναι το 1 Joule ( J ). Ηλεκτρικό ρεύμα έντασης 1 Α όταν διαρρέει ηλεκτρική συσκευή για 1 s και στα άκρα της η τάση είναι 1 V, μεταφέρει σε αυτήν ενέργεια 1 J.Άρα 1 J 1 A 1V 1 s. Σαν μονάδα μέτρησης της ισχύος στο S.I. χρησιμοποιείται το 1 Watt ( W ). 1 Watt είναι η ισχύς που καταναλώνει ένας αγωγός όταν διαρρέεται από ρεύμα 1 A και στα άκρα του εφαρμόζεται τάση 1 V. Άρα 1 W 1 A 1 V.
4) H αντιστοίχιση είναι: 1-Β 2-Ε 3-Δ 4-Α 5-Γ 5) α) Η ισχύς είναι ίση με P V I I R I 5 10 5 250W. β) Η ηλεκτρική ενέργεια που προσφέρεται σε αυτή σε χρόνο t=40 s είναι ίση με E V I t I R I t 5 10 5 40 50 200 10.000J. ΘΕΜΑ 7 1) Περίοδος Τ μιας περιοδικής κίνησης ονομάζεται ο χρόνος που απαιτείται για μια πλήρη επανάληψη της περιοδικής κίνησης. Αφού η περίοδος Τ είναι χρόνος η μονάδα μέτρησής της στο S.I. είναι το 1s. 2) Η συχνότητα f μιας περιοδικής κίνησης ορίζεται το πηλίκο του αριθμού Ν των επαναλήψεων που πραγματοποιεί ένα σώμα σε χρονικό διάστημα Δt προς το χρονικό N διάστημα Δt που γίνονται οι Ν επαναλήψεις. Άρα f. t Mονάδα μέτρησης της συχνότητας στο διεθνές σύστημα είναι το 1Hz (χέρτζ). 3) N 120 1)H συχνότητα του συστήματος είναι ίση με f 2Hz. t 60 1 1 1 2) Η περίοδος της ταλάντωσης είναι ίση με f 2 T s. T T 2 3) Ο αριθμός των ταλαντώσεων που πραγματοποιεί σε χρόνο 10 s είναι ίσος με N N f 2 N 20. t 10 ΘΕΜΑ 8 1) Εγκάρσια ονομάζονται τα κύματα στα οποία τα σωματίδια του μέσου κινούνται κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. 2) Διαμήκη ονομάζονται τα κύματα στα οποία τα σωματίδια του μέσου διάδοσης κινούνται παράλληλα με τη διεύθυνση διάδοσης του κύματος. 3) Τα εγκάρσια κύματα διαδίδονται μόνο στα στερεά ενώ τα διαμήκη κύματα διαδίδονται στα στερεά, στα υγρά και στα αέρια.
4) Α. Λάθος Β. Σωστό Γ. Λάθος Δ. Σωστό Ε. Λάθος ΣΤ. Λάθος Ζ. Λάθος ΘΕΜΑ 9 1) Με την πειραματική διάταξη της εικόνας μπορούμε να παρατηρήσουμε τη λεπτή δέσμη φωτός που προσπίπτει σε ένα σημείο του καθρέφτη, καθώς και την ανακλώμενη, και να σχεδιάσουμε τις αντίστοιχες ακτίνες. Η ακτίνα που προσπίπτει και η ευθεία η οποία είναι κάθετη στον καθρέφτη, στο σημείο πρόσπτωσης, σχηματίζουν μια γωνία που την ονομάζουμε γωνία πρόσπτωσης (π). Αντίστοιχα η κάθετη και η ανακλώμενη ακτίνα σχηματίζουν μια άλλη γωνία που την ονομάζουμε γωνία ανάκλασης (α). Όποια και να είναι η διεύθυνση της προσπίπτουσας ακτίνας μπορούμε να διαπιστώσουμε ότι: 1. η προσπίπτουσα, η ανακλώμενη ακτίνα και η κάθετη ευθεία επάνω στον καθρέφτη (στο σημείο πρόσπτωσης) βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο 2. η γωνία πρόσπτωσης (π) είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης (α) : (π)=(α). Οι προτάσεις (1) και (2) ονομάζονται νόμοι της κατοπτρικής ανάκλασης του φωτός. 2) Όταν το φως περνά από ένα διαφανές υλικό σε ένα άλλο διαφανές υλικό, στο οποίο διαδίδεται με διαφορετική ταχύτητα, η διεύθυνση διάδοσής του αλλάζει. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται διάθλαση. 3) Κατά τη διάθλαση ορίζουμε τη γωνία πρόσπτωσης (π), όπως και στην ανάκλαση, και τη γωνία διάθλασης (δ) που σχηματίζεται από την ακτίνα που διαθλάται και την κάθετη στην επιφάνεια πρόσπτωσης. Πειραματικά κατά τη διάθλαση του φωτός ικανοποιούνται οι ακόλουθοι νόμοι: α. Η προσπίπτουσα ακτίνα, η διαθλώμενη και η ευθεία που είναι κάθετη στην επιφάνεια επαφής των δύο υλικών και περνά από το σημείο πρόσπτωσης βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο.
β. Όταν το φως περνά από ένα διαφανές σώμα σε άλλο οπτικά πυκνότερο (όπως όταν περνά από τον αέρα στο γυαλί), τότε η γωνία διάθλασης (δ) είναι μικρότερη από τη γωνία πρόσπτωσης (π). Αντίθετα όταν το φως περνά από ένα οπτικά πυκνότερο σε ένα οπτικά αραιότερο μέσο, για παράδειγμα από το νερό στον αέρα, η διαθλώμενη ακτίνα απομακρύνεται από την κάθετη στην επιφάνεια, δηλαδή η γωνία διάθλασης είναι μεγαλύτερη από τη γωνία πρόσπτωσης. 4) H πορεία του φωτός μέχρι την έξοδό του από τη γυάλινη πλάκα φαίνεται στο σχήμα. Η ακτίνα φωτός κατά την είσοδό της στην πλάκα δεν ακολουθεί την αρχική της πορεία και πλησιάζει την κάθετη ενώ κατά την έξοδό της από την πλάκα απομακρύνεται από την αρχική της διεύθυνση. 5) Ακτίνα φωτός προσπίπτει στην επιφάνεια κατακόρυφου καθρέπτη. Η προσπίπτουσα ακτίνα σχηματίζει με την κάθετη γωνία πρόσπτωσης ίση με: ˆ 90 30 60. Σύμφωνα με το νόμο της κατοπτρικής ανάκλασης η γωνία πρόσπτωσης είναι ίση με τη γωνία ανάκλασης άρα ˆ ˆ 60.