ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2016

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΓΙΑΣ ΒΑΡΒΑΡΑΣ ΠΟΛΕΜΙΔΙΩΝ ΣΧΟΛIKH ΧΡΟΝΙΑ 2015-2016 ΚΑΤΩ ΒΑΘΜΟΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΒΑΘΜΟΣ ΦΥΣΙΚΑ Αριθμητικώς:... Ολογρ.:... Υπογραφή:... Αριθμητικώς:... Ολογρ.:... Υπογραφές:...... ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2016 ΤΑΞΗ: Γ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 06 Ιουνίου 2016 ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΔΙΑΡΚΕΙΑ ΕΞΕΤΑΣΗΣ: 1,5 ώρες ΩΡΑ: 08:00-09:30 Όνομα μαθητή/τριας:...τμήμα: Αρ.: ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΠΡΩΤΑ ΑΥΤΕΣ ΤΙΣ ΟΔΗΓΙΕΣ Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από πέντε (5) σελίδες και χωρίζεται σε δύο μέρη Α και Β στα οποία αντιστοιχούν συνολικά 40 μονάδες. Να γράφετε τις απαντήσεις σας με μπλε στυλό στον αντίστοιχο χώρο απαντήσεων σε κάθε ερώτηση. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μολύβι για τα διαγράμματα και τις γραφικές παραστάσεις. Απαγορεύεται η χρήση διορθωτικού υλικού. Επιτρέπεται η χρήση υπολογιστικής μηχανής. Όπου χρειάζεται η επιτάχυνση της βαρύτητας να θεωρείται g = 10 m/s 2. Σελίδα 1 από 5

ΜΕΡΟΣ Α' ( Μονάδες 20) Να απαντήσετε και στις τέσσερις (4) ερωτήσεις. Κάθε ορθά απαντημένη ερώτηση βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. ΕΡΩΤΗΣΗ Α1 α). Στο διπλανό σχήμα φαίνεται η δύναμη που ασκείται από το φορτίο Q2 στο φορτίο Q1, το οποίο είναι θετικό και βρίσκεται σε απόσταση r (ή d) από το φορτίο Q2. Εξηγήστε τι είδους φορτίο είναι το Q2 και γράψετε τη σχέση από την οποία βρίσκεται το μέτρο της δύναμης μεταξύ των δύο αυτών φορτίων.(μ. 2) Αφού η δύναμη μεταξύ των δύο φορτίων είναι ελκτική, τότε τα φορτία είναι ετερώνυμα, οπότε το Q1 είναι αρνητικό και η μεταξύ τους δύναμη βρίσκεται από το νόμο του Coulomb: F = Q1 2 k.. Q 2 r β). Αν η δύναμη μεταξύ των πιο πάνω φορτίων είναι 100Ν, εξηγήστε πόση θα είναι η δύναμη αν (i). τα δύο φορτία βρεθούν σε απόσταση διπλάσια (2r) μεταξύ τους (μ. 1) (ii). τα φορτίο Q1 διπλασιαστεί και το φορτίο Q2 τριπλασιαστεί (μ. 1) (i). Αφού η απόσταση διπλασιάζεται, από την πιο πάνω σχέση προκύπτει ότι η δύναμη υποτετραπλασιάζεται, οπότε από 100Ν θα γίνει 25Ν. (ii). Αφού η δύναμη μεταξύ των φορτίων είναι ανάλογη του γινομένου των φορτίων, προκύπτει ότι αυτή θα εξαπλασιαστεί, οπότε από 100Ν θα γίνει 600Ν. γ). Συμπληρώστε την πιο κάτω πρόταση: Ο χώρος γύρω από ένα ηλεκτρικό φορτίο, στον οποίο ασκούνται οι ηλεκτρικές δυνάμεις, λέγεται ηλεκτρικό πεδίο (μ. 1) Ερώτηση A2 α). Αν στο διπλανό σχήμα φαίνονται ελεύθερα ηλεκτρόνια να κινούνται (π.χ. ) μέσα σε δύο αγωγούς (1 και 2), ποιος από τους αγωγούς αυτούς διαρρέεται από ηλεκτρικό ρεύμα ; Εξηγήστε. (μ. 2) Από ηλεκτρικό ρεύμα διαρρέεται ο αγωγός 2 όπου τα ελεύθερα ηλεκτρόνια κινούνται προς την ίδια κατεύθυνση. β). (i). Ποια όργανα Χ και Ψ αναγνωρίζετε στο κύκλωμα του διπλανού σχήματος και τι μέγεθος μετρά το καθένα; (μ. 2) (ii). Αν οι ενδείξεις των οργάνων Χ και Ψ, στο διπλανό κύκλωμα, είναι 3A και 12V, να βρεθεί η αντίσταση της λάμπας. (μ. 1) (i). Χ είναι το αμπερόμετρο και μετρά ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος και Ψ είναι το βολτόμετρο και μετρά ηλεκτρική τάση (ή διαφορά δυναμικού). (ii). Η αντίσταση της λάμπας, στο συγκεκριμένο κύκλωμα, είναι R = U/ I = 12V/ 3A = 4Ω Ερώτηση A3 Σελίδα 2 από 5

α). Συμπληρώστε τα πιο κάτω: Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση λέγεται η κίνηση στην οποία το κινητό κινείται σε ευθεία γραμμή και διανύει σε ίσους χρόνους ίσα διαστήματα. Στην κίνηση αυτή η τροχιά του κινητού είναι ευθύγραμμη, η ταχύτητά του είναι σταθερή, το διανυόμενο διάστημα είναι ανάλογο του χρόνου και η επιτάχυνση είναι μηδέν. (μ. 1,5) β). Στο διπλανό διάγραμμα φαίνεται η γραφική παράσταση θέσης χρόνου για κινητό σε ευθεία γραμμή. Ζητούνται: (i). H ταχύτητα του κινητού τα χρονικά διαστήματα 0s-6s, 6s-10s και 10s-14s (μ. 2,5) (ii). H συνολική μετατόπιση του κινητού και το συνολικό διάστημα που διάνυσε στα 16s (μ. 1) (i). Η ταχύτητα βρίσκεται από τη σχέση υ = ΔΧ/ Δt (κλίση της ευθείας στη γραφική παράσταση), οπότε είναι: 0s-6s: υ = 4m/ 4s = 1m/s, 6s-10s : υ = 0m/s (ακίνητο) και 10s-14s: υ = 8m/ 4s = 2m/s (ii). Η συνολική μετατόπιση είναι μηδέν, αφού το κινητό επιστρέφει στην αφετηρία, ενώ το συνολικό διάστημα είναι : 6m + 0m + 8m + 14m = 28m. Ερώτηση A4 α). Διατυπώστε τον 3 ο νόμο του Νεύτωνα (αξίωμα δράσης- αντίδρασης). (μ. 1,5) Οταν ένα σώμα Α ασκεί σε ένα σώμα Β μια δύναμη F, τότε ταυτόχρονα και το σώμα Β ασκεί στο Α δύναμη F ίσου μέτρου, ίδιας διεύθυνσης και αντίθετης φοράς. β). Η βάρκα του διπλανού σχήματος, με τη βοήθεια του κωπηλάτη, κινείται στη θάλασσα σε ευθύγραμμη πορεία με σταθερή ταχύτητα 8km/h. Ζητούνται: (i). Ποια δύναμη εξασφαλίζει την προς τα μπρος κίνηση της βάρκας; (μ. 1) (ii). Πόση είναι η συνισταμένη δύναμη που ασκείται στη βάρκα και ποιος νόμος του Νεύτωνα ισχύει; (μ. 1,5) (iii). Πόσο απέχει η βάρκα από την ακτή, αν χρειάζεται 30min να φτάσει σ αυτή; (μ. 1) (i). Την προς τα μπρος κίνηση της βάρκας εξασφαλίζει η αντίδραση του νερού, αντίθετη της δράσης των κουπιών στο νερό προς τα πίσω. (ii). Αφού η βάρκα κινείται με σταθερή ταχύτητα, η συνισταμένη δύναμη είναι μηδέν, και ισχύει ο 1ος νόμος του Νεύτωνα. (iii). Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση: Χ = υ.t = 8km/h. 0,5h = 4km Σελίδα 3 από 5

ΜΕΡΟΣ Β' (Μονάδες 20) Να απαντήσετε και στις δύο (2) ερωτήσεις. Κάθε ορθά απαντημένη ερώτηση βαθμολογείται με δέκα (10) μονάδες. Ερώτηση Β1 α). Εφαρμόζοντας διάφορες τιμές ηλεκτρικής τάσης στα άκρα ενός αγωγού και μετρώντας την ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος που περνά από αυτόν, συμπληρώθηκε ο διπλανός πίνακας. Ζητούνται: (i). να γίνει η γραφική παράσταση I U στους πιο κάτω άξονες και να εξηγηθεί αν ισχύει ο νόμος του Ωμ (μ. 2) (ii). να βρεθούν η ένταση του ρεύματος για τάση 7V και η τάση για ένταση ρεύματος 2,5Α. (μ. 1) (i). Γραφική παράσταση με κόκκινη γραμμή. Ισχύει ο νόμος του Ωμ, διότι η ένταση του ρεύματος είναι ανάλογη της τάσης στα άκρα του αγωγού. (ii). Όταν η τάση είναι 7V, η ένταση του ηλεκτρικού ρεύματος, είναι 3,5Α, όπως φαίνεται από τη γραφική παράσταση και για ένταση του ρεύματος 2,5Α χρειάζεται τάση 5V. (iii). Στους πιο πάνω άξονες να γίνει δεύτερη γραφική παράσταση για αγωγό διπλάσιας αντίστασης. (μ. 1) Γραφική παράσταση με μπλε γραμμή, αφού για αγωγό διπλάσιας αντίστασης, στην ίδια τάση, η ένταση του ρεύματος θα είναι η μισή, οπότε π.χ. στα 4V είναι 1Α. β). Στο ηλεκτρικό κύκλωμα που φαίνεται στο διπλανό σχήμα, ζητούνται: (i). Να γράψετε πώς ονομάζεται ο τρόπος σύνδεσης των αντιστάσεων, στη συγκεκριμένη περίπτωση, και ένα μειονέκτημα του τρόπου αυτού σύνδεσης. (μ. 3) (ii). Να βρεθούν η ΗΕΔ (τάση) της πηγής (E ή Vπηγής) και οι ενδείξεις των οργάνων Α1, Α2 και V2, αν η αντίσταση R1 είναι 10Ω, η αντίσταση R2 είναι 20Ω και η ένδειξη του βολτομέτρου V1 είναι 40V. (μ. 3) (i). Οι αντιστάσεις συνδέονται σε σειρά και ένα μειονέκτημα είναι το ότι όταν καταστραφεί η μια δεν λειτουργεί ούτε η άλλη. (ii). Διαιρώντας την ένδειξη του βολτομέτρου V1 με την αντίσταση R1, βρίσκεται η ένταση του ρεύματος στο κύκλωμα 4Α, που είναι οι ενδείξεις των οργάνων Α1 και Α2 (αμπερόμετρα), ενώ Σελίδα 4 από 5

το V2 που μετρά την τάση στα άκρα της R2 που είναι διπλάσια της R1 θα δείχνει τάση διπλάσια της V1,δηλ. 80V, και η ΗΕΔ της πηγής είναι E ή Vπηγής =V1 +V2 = 120V. Ερώτηση B2 α). Στο διπλανό σχήμα φαίνεται ένα κιβώτιο να ισορροπεί στο πάτωμα. Ζητούνται: (i). Ποια σώματα ασκούν δύναμη στο κιβώτιο; (μ. 1) (ii). Να σχεδιάσετε και να ονομάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο κιβώτιο. (μ. 1) (iii). Ποιος νόμος του Νεύτωνα εξηγεί την κινητική κατάσταση του κιβωτίου και σε ποια ιδιότητα της ύλης αναφέρεται; (μ. 1) (i). Στο κιβώτιο ασκούν δύναμη η γη και το πάτωμα. (ii).το βάρος Β, κατακόρυφα προς τα κάτω, και η αντίδραση από το πάτωμα, κατακόρυφα προς τα πάνω (αντίθετη του βάρους). (iii).o 1 ος νόμος (όπου Fολ = 0 και το σώμα ισορροπεί) και αναφέρεται στην αδράνεια. β). Στο διπλανό διάγραμμα φαίνεται η γραφική παράσταση ταχύτητας - χρόνου για ένα σώμα μάζας 6kg που κινείται σε ευθύγραμμη τροχιά. Ζητούνται: (i). Το είδος της κίνησης του σώματος στα δύο τμήματα της γραφικής παράστασης (μ. 2) (ii). Η επιτάχυνση και η μετατόπιση του σώματος για τα πρώτα 4s (μ. 2) (iii). Η δύναμη που ασκείται στο σώμα τα πρώτα 4s της κίνησής του (μ. 1) (iv). Να εξηγήστε αν μετά τα 4s ασκείται και δεύτερη δύναμη στο σώμα (μ. 1) (v). Η μέση ταχύτητα του σώματος για τα 10s της κίνησής του (μ. 1) (i).0s-4s: ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση 4s-10s: ευθύγραμμη ομαλή κίνηση (ii).επιτάχυνση α = Δυ/ Δt = 10m/s / 4s = 2, 5m/s 2 και μετατόπιση από το τη σχέση: Χ = ½. α. t 2 ή από το εμβαδό στη γραφική παράσταση (υ,t): X=½.4s.10m/s = 20m (iii). Εφαρμόζοντας τον 2ο νόμο του Νεύτωνα: F = m.α = 6kg.2,5m/s 2 = 15N (iv).μετά τα 4s αφού το σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα σημαίνει ότι Fολ =0, οπότε ασκείται σ αυτό και δεύτερη δύναμη αντίθετη αυτής που βρέθηκε στο ερώτημα (iii) (v).χολ = 20m + 60m = 80m. Οπότε υμ = Xολ/ tολ = 80m/ 10s = 8m/s ΚΑΛΟ ΚΑΛΟΚΑΙΡΙ!!! Σελίδα 5 από 5