ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ. Εξέταση στη Μηχανική Ι 2Σεπτεµ ρρίου2008

Σχετικά έγγραφα
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ι 22 Ιανουαρίου, 2019

ΦΥΣ η ΠΡΟΟΔΟΣ 2-Απρίλη-2016

ΦΥΣ η ΠΡΟΟΔΟΣ 2-Απρίλη-2016

ΦΥΣ. 211 ΕΡΓΑΣΙΑ # 8 Επιστροφή την Τετάρτη 30/3/2016 στο τέλος της διάλεξης

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Σεπτέμβριος 2004

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική I 2 Σεπτεμβρίου 2010

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Φεβρουάριος 2004

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Πτυχιακή εξέταση στη Μηχανική ΙI 20 Σεπτεμβρίου 2007

ΙΑΦΟΡΙΚΕΣ ΕΞΙΣΩΣΕΙΣ ΙΑΝΟΥΑΡΙΟΣ 2012 ΘΕΜΑΤΑ Α

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Χημείας Φυσική 1 1 Φεβρουαρίου 2017

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Ιούνιος 2004

3 + O. 1 + r r 0. 0r 3 cos 2 θ 1. r r0 M 0 R 4

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξετάσεις στη ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι 26 Ιανουαρίου 2016

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ. Εξέταση στη Μηχανική Ι Περίοδο Σεπτεµ ρίου 25Σεπτεµ ρίου2007

Αρµονικοί ταλαντωτές

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

ΛΥΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΦΕΒΡΟΥΑΡΙΟΥ mu 1 2m. + u2. = u 1 + u 2. = mu 1. u 2, u 2. = u2 u 1 + V2 = V1

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος 2004

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική ΙI 11 Ιουνίου 2012

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ι 17 Φεβρουαρίου 2015

Φυσική για Μηχανικούς

ΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ ΗΜ: 1/7/14 ΣΤΕΦ - ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ Α ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ -ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΟΝΟΜΑΤΕΠΩΝΥΜΟ.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος 2003

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ 6 24

γ /ω=0.2 γ /ω=1 γ /ω= (ω /g) v. (ω 2 /g)(x-l 0 ) ωt. 2m.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική ΙΙ 8 Ιουλίου 2013

E = 1 2 k. V (x) = Kx e αx, dv dx = K (1 αx) e αx, dv dx = 0 (1 αx) = 0 x = 1 α,

dx cos x = ln 1 + sin x 1 sin x.

Φυσική για Μηχανικούς

1. Η απομάκρυνση σώματος που πραγματοποιεί οριζόντια απλή αρμονική ταλάντωση δίδεται από την σχέση x = 0,2 ημ π t, (SI).

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΕ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΚΕΦΑΛΑΙΑ 3,4. Συστήµατα ενός Βαθµού ελευθερίας. k Για E 0, η (1) ισχύει για κάθε x. Άρα επιτρεπτή περιοχή είναι όλος ο άξονας

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική II 20 Σεπτεμβρίου 2010

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

L = T V = 1 2 (ṙ2 + r 2 φ2 + ż 2 ) U (3)

1. Για το σύστηµα που παριστάνεται στο σχήµα θεωρώντας ότι τα νήµατα είναι αβαρή και µη εκτατά, τις τροχαλίες αµελητέας µάζας και. = (x σε μέτρα).

ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙΙ Σεπτέµβριος 2001 ΘΕΜΑ 1 Ένα φυσικό σύστηµα, ενός βαθµού ελευθερίας, περιγράφεται από την ακόλουθη συνάρτηση

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

Αρµονικοί ταλαντωτές

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική I 16 Φεβρουαρίου, 2011

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΛΛΟ ΕΡΓΑΣΙΑΣ ΣΕ ΣΥΝΘΕΤΗ ΚΙΝΗΣΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΔΥΟ ΣΩΜΑΤΩΝ (ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ + ΟΜΑΛΑ ΜΕΤΑΒΑΛΛΟΜΕΝΗ ΚΙΝΗΣΗ) Όνομα:...

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

vi) Η δύναµη που δέχεται το σώµα στο σηµείο Ν έχει µέτρο 4Ν και

ΘΕΜΑ Α A1. Στις ερωτήσεις 1 9 να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση, χωρίς να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Αρµονικοί ταλαντωτές

Σχολή E.Μ.Φ.Ε ΦΥΣΙΚΗ ΙΙΙ (ΚΥΜΑΤΙΚΗ) Κανονικές Εξετάσεις Χειµερινού εξαµήνου t (α) Αν το παραπάνω σύστηµα, ( m, s,

ΣΕΜΦΕ ΕΜΠ Φυσική ΙΙΙ (Κυματική) Διαγώνισμα επί πτυχίω εξέτασης 02/06/2017 1

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΣΤΙΣ ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΚΑΙ ΗΛΕΚΤΡΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΘΕΜΑ 1. Λύση. V = V x. H θ y O V 1 H/2. (α) Ακίνητος παρατηρητής (Ο) (1) 6 = = (3) 6 (4)

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Εξέταση στη Μηχανική Ι 20 Οκτωβρίου 2011

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΘΑΛΑΣΣΙΩΝ ΚΑΤΑΣΚΕΥΩΝ

Σύνθεση ή σύζευξη ταλαντώσεων;

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τμήμα Φυσικής Μηχανική Ι 24 Σεπτεμβρίου 2018

Επαναληπτικη άσκηση στην Μηχανική Στερεού-Κρούσεις

5. Ένα σώµα ταλαντώνεται µεταξύ των σηµείων Α και Ε. Στο σχήµα φαίνονται πέντε θέσεις Α,Β,Γ, και Ε, οι οποίες ισαπέχουν µεταξύ 1

Κεφάλαιο 8. Βαρυτικη Δυναμικη Ενεργεια { Εκφραση του Βαρυτικού Δυναμικού, Ταχύτητα Διαφυγής, Τροχιές και Ενέργεια Δορυφόρου}

Επαναληπτικό διαγώνισµα Ταλαντώσεις Στερεό σώµα

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Απλή Αρµονική Ταλάντωση - Κρούσεις Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

Κριτήριο αξιολόγησης: Κρούσεις Αμείωτες Μηχανικές Ταλαντώσεις

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

Theory Greek (Greece) Παρακαλώ διαβάστε τις Γενικές Οδηγίες που θα βρείτε σε ξεχωριστό φάκελο πριν ξεκινήσετε να εργάζεστε στο πρόβλημα αυτό.

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΙI Φεβρουάριος Απαντήστε και στα 4 θέματα με σαφήνεια και συντομία. Καλή σας επιτυχία.

Ã. ÁÓÉÁÊÇÓ ÐÅÉÑÁÉÁÓ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ. ΘΕΜΑ 1 ο

+ cos(45 ) i + sin(45 ) j + cos(45 ) i sin(45 ) j +

Θέμα 1ο Να σημειώσετε τη σωστή απάντηση σε καθεμία από τις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

ΦΥΣ η ΠΡΟΟΔΟΣ 5-Μάρτη-2016

) z ) r 3. sin cos θ,

Κεφάλαιο 2 ο Ενότητα 1 η : Μηχανικά Κύματα Θεωρία Γ Λυκείου

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ & ΕΠΑ.Λ. Β 22 ΜΑΪΟΥ 2013 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ÓÕÃ ÑÏÍÏ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙΔΑΣ. Στις ερωτήσεις Α1-Α4, να γράψετε στην κόλλα σας τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣ ΣΤΙΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) 2ο set - μέρος Α - Απαντήσεις ΘΕΜΑ Β

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

ΦΥΣΙΚΗ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΣ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ 10 ΑΠΡΙΛΙΟΥ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ: ΕΞΙ (6)

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 10-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 10-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).


α. µόνο µεταφορική. β. µόνο στροφική. γ. σύνθετη. δ. ακινησία.

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

ΜΗΧΑΝΙΚΕΣ ΤΑΛΑΝΤΩΣΕΙΣ-ΕΛΑΤΗΡΙΟ-ΚΡΟΥΣΗ. Σε όσες ασκήσεις απαιτείται δίνεται επιτάχυνση βαρύτητας g=10 m/s 2.

Κεφάλαιο 14 Ταλαντώσεις. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Φυσική για Μηχανικούς

β. F = 2ρΑυ 2 γ. F = 1 2 ραυ 2 δ. F = 1 3 ραυ 2

ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΓΡΑΠΤΕΣ ΔΟΚΙΜΑΣΤΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ 2008

ΦΥΣ. 131 Τελική Εξέταση: 13-Δεκεμβρίου-2006

Φυσική για Μηχανικούς

Φυσική για Μηχανικούς

ΑΡΧΗ 1ης ΣΕΛΙΔΑΣ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΤΑΞΗ : Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : ΑΥΓΟΥΣΤΟΥ 2018 ΣΥΝΟΛΟ ΣΕΛΙΔΩΝ : 5

ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΣΤΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ Αντικείµενο εξέτασης: Όλη η διδακτέα ύλη Χρόνος εξέτασης: 3 ώρες

Φυσική για Μηχανικούς

Διαταραχές Τροχιάς (2)

ΕΝΩΣΗ ΚΥΠΡΙΩΝ ΦΥΣΙΚΩΝ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

. Μητρόπουλος Ταλαντώσεις Σ 1 Σ 2 V

GMR L = m. dx a + bx + cx. arcsin 2cx b b2 4ac. r 3. cos φ = eg. 2 = 1 c

1η Εργασία στο Μάθημα Γενική Φυσική ΙΙΙ - Τμήμα Τ1. Λύσεις Ασκήσεων 1 ου Κεφαλαίου

Transcript:

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ Τµήµα Φυσική Εξέταση στη Μηχανική Ι 2Σεπτεµ ρρίου2008 Τµήµα Π. Ιωάννου& Θ. Αποστολάτου Απαντήστε και στα 3 ισοδύναµα θέµατα µε σαφήνεια και απλότητα. Οι ολοκληρωµένε απαντήσει εκτιµώνται ιδιαιτέρω. ΘΕΜΑ Α ύο σηµειακά σωµατίδια ίδια µάζα m συνδέονται µεταξύ του µε ελατήριο ελαστικότητα kκαιφυσικούµήκου l 0 καιµπορούννακινούνταιµόνοεπίτουάξονα xπάνωστον οποίο βρίσκεται και το ελατήριο.. Γράψτε τι εξισώσει κίνηση για τα δύο σωµατίδια και αφαιρώντα τε γρράψτε την εξίσωσηκίνηση πουδιέπειτηναπόστασητωνδύοσωµατιδίων x x x 2. 2. Aρχικά το ελατήριο δεν βρίσκεται στο φυσικό του µήκο και οι µάζε είναι ακίνητε. Με τι συχνότητα ανοιγοκλείνει το ελατήριο; 3. Υπάρχει περίπτωση η αρχική ταχύτητα των σωµατιδίων να είναι τέτοια ώστε, αν αρχικά το ελατήριο δεν βρίσκεται στο φυσικό του µήκο, µετά από κάποιο χρονικό διάστηµα και ταδύοσωµατίδιαναηρεµούν; (Οιτρι έ θεωρούνταιµηδενικέ.) Επιχειρηµατολογήστε σχετικά. 4. Καθώ τα δύο σωµατίδια ταλαντώνονται συµµετρικά (χωρί το κέντρο µάζα του συστή- µατο νακινείται),ανοιγοκλείνοντα τοελατήριο,καιτηστιγµήακρι ώ πουτοελατήριο έχειτοµέγιστοµήκο του.0 l 0,ταψεκάζουµεµεφορτία +qκαι +q,αντίστοιχα.ταφορτία είναι τέτοια ώστε ώστε η ηλεκτροστατική άπωση των δύο φορτίων, όταν αυτά βρίσκονταισεαπόσταση l 0 l 2 0 ναείναι 00/49φορέ όσοηδύναµηπουασκείτοελατήριοτηστιγµήεκείνη.αναπτύξτε κατά Taylor την ηλεκτροστατική άπωση και κρατήστε µέχρι και τον γραµµικό όρο. Σε αυτή την περίπτωση δείξτε ότι και πάλι η απόσταση των δύο σωµατιδίων διέπεται (προσεγγιστικά) από µια εξίσωση αρµονικού ταλαντωτή. 5.Ποιαηεξέλιξητη κίνηση τωνδύοµαζώναφότουεναποτεθούνταφορτία;τώραµπορείτεναεξηγήσετεγιατίηπροσέγγισητη δύναµη µέσωτωνδύοµόνοπρώτωνόρωντου αναπτύγµατο Taylor ήταν αρκετή για την ανάλυση τη κίνηση ; ΘΕΜΑΒ Εναάστροµεµάζα Mπουβρίσκεταισεκάποιογαλαξίακινείταικοντάστογαλαξιακό δίσκο και µάλιστα κάθετα σε αυτόν. Σε πολύ καλή προσέγγιση ο γαλαξιακό δίσκο µπορεί να θεωρηθείω έναεπίπεδοστρώµαύλη,άπειρη έκταση,µεοµογενήπυκνότητα ρ 0 καιπάχο D.

. είξτε ότι ενόσω το άστρο βρίσκεται εντό του στρώµατο αυτού δέχεται µια αρµονική βαρυτική δύναµη. [Αυτό µπορείτε να το δείξετε είτε χρησιµοποιώντα το νόµο του Gauss η ροή τη βαρυτικιή επιτάχυνση σε µια κλειστή επιφάνεια είναι ανάλογη τη περιεχό- µενη σεαυτήµάζα M περ,δηλαδή g d S = 4πGM περ,είτεκαταφεύγοντα στονπιο επίπονο ολοκληρωτικό υπολογισµό τη βαρυτική δύναµη που ασκείται εντό του στρώ- µατο ύλη.] 2.Πόσηείναιηδύναµηαυτή,αντοάστροβρίσκεταιεκτό τουδίσκου; 3. Υπολογίστε και σχεδιάστε τη συχνότητα ταλάντωση το άστρου ω συνάρτηση τη απόστασή του sαπότοενδιάµεσοεπίπεδοτουδίσκου,θεωρώντα ότιτοάστροξεκινάτην κίνησή του από το σηµείο αυτό µε µηδενική ταχύτητα. 4. Αν κατά τη δηµιουργία του δίσκου όλα τα άστρα που αποτελούν το δίσκο βρίσκονταν σε κατάσταση ηρεµία και ήταν κατανεµηµένα οµοιόµορφα µέσα σε αυτόν µε πυκνότητα ρ 0 σεπόσοχρόνοθακατέρρεεοδίσκο καιθαγινότανεντελώ επίπεδο (άνευπάχου ); [Αγνοήστε τι κινήσει στο επίπεδο του δίσκου θεωρώντα ότι στο χρονικό διάστηµα που συµ αίνουνοιεγκάρσιε κινήσει δεναλλάζειτίποτεόσοναφοράστηνκατανοµήτωναστέρων σε κάθε επίπεδο παράλληλο του δίσκου.] ΘΕΜΑ Γ Ενα φορτισµένο σωµατίδιο µάζα m και φορτίου Q κινείται εντό οµογενού µαγνητικούπεδίου B = B 0 ẑµέσασεέναµέσοπουασκείπάνωτουδύναµηαντίσταση F αντ = mγ v, όπου v η ταχύτητα του σωµατιδίου..γράψτετηνεξίσωσηκίνηση τουσωµατιδίουκαιδείξτε(λαµ άνοντα τοεσωτερικόγινό- µενοαυτή µετο B)ότιαναρχικάτοσωµατίδιοκινούντανκάθεταστοµαγνητικόπεδίοτο σωµατίδιο θα κινείται πάντα επί ενό επιπέδου. 2. είξτε (λαµ άνοντα τοεσωτερικόγινόµενοτη εξίσωση κίνηση µετηνταχύτητα)ότιη κινητικήενέργειατουσωµατιδίουµειώνεταιµετοχρόνοω e 2γt. 3. εδοµένου ότι η κίνηση διεξάγεται στο επίπεδο x y γράψτε τι εξισώσει κίνηση του σω- µατιδίου στο επίπεδο αυτό (σε καρτεσιανέ συντεταγµένε ). Στη συνέχεια ορίζοντα την καινούργιαµετα λητή ζ = x+i yσυνδέστετι δύοεξισώσει σεµιαµιγαδικήεξίσωση.είναιηεξίσωσηαυτήγραµµική;είναιόλοιοισυντελεστέ τη πραγµατικοί;τιείδου λύσει περιµένετε από µια τέτοια εξίσωση; 4.Βρείτετηνακρι ήλύσηδεδοµένουότιαρχικά v(0) = v 0ˆx, r(0) = (0, 0, 0).Προσέξτεότιη λύση σα είναι µιγαδική και εποµένω κάθε σταθερά που εισέρχεται σε αυτή έχει και πραγ- µατικό και φανταστικό µέρο. 5.Σεποιοσηµείοθαβρεθείτελικά (µετάαπόπολύχρόνο)τοσωµατίδιο; Καλή σα επιτυχία 2

Λύσει ΘΕΜΑΑ. όπου x = x 2 x l 0. mẍ = k(x 2 x l 0 ), mẍ 2 = k(x 2 x l 0 ) mẍ = 2kx 2.Ηπαραπάνωείναιεξίσωσηαρµονικούταλαντωτήµεσυχνότητα ω = 2k/m.Μετι δεδοµένε αρχικέ συνθήκε ηεξίσωσηκίνηση τουελατηρίουείναι x = x 0 cosωtόπου x 0 η αρχική επιµήκυνση του ελατηρίου (αρνητική αν πρόκειται για συσπείρωση). 3. Οχι αφού η κίνηση ενό αρµονικού ταλαντωτή αποκλείεται να είναι µηδενική (ακινησία) εφόσον υπάρχει είτε αρχική θέση(µη µηδενική) είτε αρχική ταχύτητα είτε και τα δύο. Ενα άλλο επιχείρηµα είναι ότι η λύση πρέπει να είναι µοναδική. Αν υπάρχει αρχική θέση και/ή ταχύτηταδενµπορείναέχειτηνίδιακίνησηµετοναµηνέχειούτεαρχικήαποµάκρυνση ούτε ταχύτητα (ισορροπία του αρµονικού ταλαντωτή). 4.Τώραεµφανίζεταικαιηµετα λητήδύναµη (l 0 + x) 2 Αναπτύσσοντα αυτήν κατά Taylor θα έχουµε F e = l 2 0 ( 2 x l 0 +... ) F 0 ( 2x/l 0 ), όπου F 0 = /( l 2 0 )και F 0 = 00/49kx 0 = kl 0 /49,αφούτοπλάτο τη ταλάντωση πρινήταν x 0 = 0.0l 0.Τώραηεξίσωσηκίνηση είναι mẍ = 2kx + F 0 ( 2x/l 0 ) = 2(k + F 0 /l 0 )x + F 0. Αυτή είναι και πάλι εξίσωση αρµονικού ταλαντωτή µε καινούργιο σηµείο ισορροπία. 5. Η γενική λύση αυτή είναι x(t) = F 0 2(k + F 0 /l 0 ) + A cos(ω t) + B sin(ω t) όπου ω = 2(k + F 0 /l 0 )/m).οιαρχικέ συνθήκε είναι x(0) = x 0 = 0.0l 0 και v 0 = 0. Ετσι F 0 0.0l 0 = 2(k + F 0 /l 0 ) + A, Bω = 0 A = 0.0l 0 kl 0/49 2(k + k/49) = 0, B = 0 Εποµένω στησυνέχειατοελατήριοθαπαραµείνειγιαπάνταµεαυτότοάνοιγµα.0l 0 καιδενθασυµ είκαµίαταλάντωση.αυτό είναικαιολόγο πουδενχρειάζεταινακρατήσουµε κανέναν επιπλέον όρο στο ανάπτυγµα, αφού δεν πρόκειται να αλλάξει άλλο η απόσταση των φορτίων. 3

ΘΕΜΑ Β Ενα άστρο κάποιου γαλαξία κινείται κοντά στο γαλαξιακό δίσκο και µάλιστα κάθετα σε αυτόν. Σε πολύ καλή προσέγγιση ο γαλαξιακό δίσκο µπορεί να θεωρηθεί ω ένα επίπεδο στρώµα ύλη άπειρη έκταση, µε οµογενή πυκνότητα ρ και πάχο D.. Βάσει του νόµου του Gauss, για µια κυλινδρική επιφάνεια ολοκληρωτικά εντό του στρώ- µατο ύλη απότο zέω το +z, g(z)s + g( z)s = 4πGρ(2zS) g(z) = 4πGρz Πρόκειται για επιτάχυνση γραµµική(τύπου αρµονικού ταλαντωτή). 2. Αν τα όρια του κυλίνδρου τη επιφάνεια Gauss ξεπερνούν το πάχο του στρώµατο D τότε g(z) = 4πGρD/2 = 2πGρD, δηλαδή σταθερή και ανεξάρτητη τη απόσταση από το στρώµα. 3. Για s < D/2 όντα αρµονικό ταλαντωτή το άστρο έχει συχνότητα ταλάντωση M g(z) /z ω(s < D/2) = = 4πGρ = ω 0 M Για s > D/2πρέπεινασυνυπολογιστείκαιοχρόνο κάλυψη υπόσταθερήδύναµητη απόσταση µέχρι την επιφάνεια του δίσκου: όπου 2π ω(s > D/2) = T αρµ + 4T F =σταθ T F =σταθ = 2(s D/2)/ g = 2s D 2πGρD (ο χρόνο αυτό τετραπλασιάζεται γιατί πρέπει να εκληφθεί ο χρόνο ανόδου και καθόδου εκατέρωθεν του στρώµατο σε αυτό το σταθερό πεδίο). Μετά από πράξει ω(s > D/2) = ω 0 + 2 4s 2 π D 4.Καθώ θακαταρρέειοδίσκο υπότηνεπίδρασητη ίδιοα τουτη βαρύτητα καιναγίνεται πιο λεπτό αλλάζει η πυκνότητα του. Οµω η βαρυτική επιτάχυνση που δέχεται ένα άστρο στην επιφάνειά του είναι σταθερή αφού η περιεχόµενη µάζα στον κύλινδρο που καλύπτει όλο το εύρο του στρώµατο είναι σταθερή. Εποµένω ο χρόνο κατάρρευση είναι ο χρόνο κάλυψη του D/2 υπό την επίδραση αυτή τη σταθερή επιτάχυνση. ΘΕΜΑΓ T καταρ = 4 2(D/2) 2πGρ 0 D = 2 ω 0.

. m r = mγ r + Q r B Λαµ άνοντα τοεσωτερικόγινόµενοµετο B καισυµ ολίζοντα το v Bµε s v B = γ v B + 0 ds/dt = γs Αναρχικά s(0) = 0θαείναιγιαπάντα s(t) = 0,δηλαδήπάνταηκίνησηθαείναικάθετη στο µαγνητικό πεδίο και εποµένω επίπεδη. 2. v v = γ v v + 0 3. καισυµ ολίζοντα το v v = v 2 µε w (/2)dw/dt = γw w = w 0 e 2γt d 2 x dt = γdx 2 dt + QB 0 dy d 2 y m dt dt = γdy 2 dt QB 0 dx m dt δηλαδή d 2 ζ dt = γdζ 2 dt iqb 0 dζ m dt Η εξίσωση αυτή είναι γραµµική µε σταθερού µη πραγµατικού συντελεστέ εποµένω οι λύσει τη αναµένεταιναέχουντηµορφή ζ = ζ 0 e Λt. 4.Μεαπλήαντικατάστασητη παραπάνωλύση βρίσκουµε Λ 2 = (γ +iqb 0 /m)ήλ = 0. Ετσι x(t) + iy(t) = ζ(t) = ζ 0 + ζ 02 e (γ+iqb 0/m)t Από τι αρχικέ συνθήκε θεωρώντα ότι αρχικά βρίσκεται στη θέση x(0) = y(0) = 0 ζ(0) = 0έχουµε ζ 0 + ζ 02 = 0, ζ 02 Λ 2 = v 0 + i0 Λύνοντα τι παραπάνω βρίσκουµε ζ 0 = ζ 02 = v 0 γ + iqb 0 /m 5.Μετάαπόαρκετόχρόνοθασ ήσειηεκθετικήλύσηκαιθαµείνειησταθερή. v 0 x( ) + iy( ) = ζ 0 = γ 2 + (QB 0 /m) 2(γ iqb 0/m) απ όπουδια άζουµετηντελικήθέση v 0 γ x( ) γ 2 + (QB 0 /m), y( ) v 0 QB 0 /m 2 γ 2 + (QB 0 /m) 2. 5