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

Σχετικά έγγραφα
4 η Εργασία F o 60 o F 1. 2) ύο δυνάµεις F1

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).

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗΣ. Δίνεται ότι η ροπή αδράνειας του δίσκου ως προς τον άξονα Κ είναι Ι= M R

ιονύσης Μητρόπουλος Ζ Ο

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ 2019

1 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέτασης

ΦΥΣ. 111 Τελική Εξέταση: 17-Δεκεµβρίου-2017

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

Τελική Εξέταση Φυσικής Α Λυκείου Κυριακή 11 Μάη 2014 Σύνολο Σελίδων : (7) Πρόχειρες Λύσεις. Θέµα Α

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Α ΦΑΣΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ [Υποκεφάλαιο 4.2 Οι κινήσεις των στερεών σωμάτων του σχολικού βιβλίου]

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ. Άσκηση 1. (Κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής. Έργο και ισχύς σταθερής ροπής)

ΕΡΓΑΣΙΑ 3 η. (αποστολή µέχρι ευτέρα 1/4/ βδοµάδα)

F r. 1

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ Ηµεροµηνία: Κυριακή 22 Απριλίου 2012 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

9 o Γ.Λ. ΠΕΙΡΑΙΑ Test ΦΥΣΙΚΗΣ. (2) υ 2. υ 1. Καλή Επιτυχία. Ονοµατεπώνυµο:... Πειραιάς 19/2 / 2008

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙΔΕΙΑΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΦΥΣ Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

ΦΥΣ Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήμες ( ) Ονοματεπώνυμο Τμήμα

ΕΡΓΟ - ΕΝΕΡΓΕΙΑ F 2 F 3 F 1 F 4

Δ3. Ο χρόνος από τη στιγμή που η απόστασή τους ήταν d μέχρι τη στιγμή που ακουμπά η μία την άλλη. Μονάδες 6

γραπτή εξέταση στο μάθημα

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

ΕΡΓΑΣΙΑ 8 ΚΙΝΗΣΗ ΜΕ ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΠΟΥ ΔΕΝ ΕΧΟΥΝ ΤΗΝ ΙΔΙΑ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΚΑΙ ΤΡΙΒΗ

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ

Θ.Ε. Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήµες Θέµατα* Τελικών Εξετάσεων στις «Εισαγωγικές Έννοιες Μαθηµατικών» Ιούλιος 2002

3 ος νόμος του Νεύτωνα Δυνάμεις επαφής δυνάμεις από απόσταση

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) 23 ΜΑΪOY 2016 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΕΡΓΑΣΙΑ ΧΡΙΣΤΟΥΓΕΝΝΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Β ΛΥΚΕΙΟΥ 25/12/2016 ΘΕΜΑ

Β. Συµπληρώστε τα κενά των παρακάτω προτάσεων

Κινητική ενέργεια κύλισης

ΕΡΓΟ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ - ΙΣΧΥΣ

Όταν υπάρχει ΑΚΙΝΗΤΟ σηµείο

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

6ο Πρόχειρο Τεστ Γ Τάξης Λυκείου Θεµελιώδης Νόµος Στροφικής Κίνησης Σύνολο Σελίδων: πέντε (5) - ιάρκεια Εξέτασης: 90 min Βαθµολογία % Ονοµατεπώνυµο:

Τίτλος Κεφαλαίου: Στερεό σώµα. Ασκήσεις που δόθηκαν στις εξετάσεις των Πανελληνίων ως. Γεώργιος Μακεδών, Φυσικός Ρ/Η Σελίδα 1

ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 22/03/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: Γιάννης Τζαγκαράκης, Αλέξανδρος Στοιχειός

ΚΡΟΥΣΕΙΣ. γ) Δ 64 J δ) 64%]

ιαγώνισµα Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Τετάρτη 8 Απρίλη 2015 υναµική - Ενέργεια Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ΘΕΩΡΗΜΑ ΕΡΓΟΥ ΚΙΝΗΤΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Α. ο σώμα αρχίζει να κινείται όταν η προωστική δύναμη γίνει ίση με τη δύναμη της τριβής. Έχουμε δηλαδή

ÁÎÉÁ ÅÊÐÁÉÄÅÕÔÉÊÏÓ ÏÌÉËÏÓ

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού - µέρος ΙΙ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : Φυσικη Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 28/02

ΦΥΣΙΚΗ. α) έχουν κάθε χρονική στιγμή την ίδια οριζόντια συνιστώσα ταχύτητας, και την ίδια κατακόρυφη συνιστώσα ταχύτητας.

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 2015 ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ

Β) Εφόσον τώρα η βάρκα πρέπει να ταξιδεύσει προς το Βορρά η ταχύτητά της ως προς το νερό πρέπει να έχει κατεύθυνση Βορειοδυτική ώστε:

Ασκήσεις (διάφορες, στροφορμής και δυναμικής συστήματος σωματιδίων)

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

Περι - Φυσικής. Θέµα Α. Τελική Εξέταση Φυσικής Α Λυκείου Κυριακή 11 Μάη 2014 Σύνολο Σελίδων : (7) Ονοµατεπώνυµο: S.I. δίνεται από την σχέση υ = 4t

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗΝ ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ ΚΑΙ ΟΜΑΛΗ ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ

Α' ΤΑΞΗ ΓΕΝ. ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ÍÅÏ ÖÑÏÍÔÉÓÔÇÑÉÏ ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

[50m/s, 2m/s, 1%, -10kgm/s, 1000N]

ΦΥΛΛΟ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΥ ΣΤΕΡΕΟΥ 1. ΘΕΜΑ Α Στις παρακάτω ερωτήσεις Α1-Α.5 να σημειώσετε την σωστή απάντηση

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

2) Βάρος και κυκλική κίνηση. Β) Κυκλική κίνηση

1ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 30 Οκτώβρη 2016 Φυσική Προσανατολισµού - Μηχανική - Ι. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

β) Από τον νόμο του Νεύτωνα για την μεταφορική κίνηση του κέντρου μάζας έχουμε: Επομένως το κέντρο μάζας αποκτάει αρνητική επιτάχυνση σταθερού μέτρου

% ] Βαγγέλης Δημητριάδης 4 ο ΓΕΛ Ζωγράφου

2ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 4 εκέµβρη 2016 Φυσική Προσανατολισµού - Μηχανική - ΙΙ. Ενδεικτικές Λύσεις. Θέµα Α

ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΙΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΦΥΣ. 131 ΕΡΓΑΣΙΑ # 3

ΦΥΣ. 131 ΕΡΓΑΣΙΑ # 3

Μηχανική Στερεού Ασκήσεις Εμπέδωσης

[1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s][1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s]

Κύληση. ΦΥΣ Διαλ.33 1

ΨΗΦΙΑΚΟ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟ ΒΟΗΘΗΜΑ «ΦΥΣΙΚΗ ΟΜΑΔΑΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ» 5 o ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΜΑΡΤΙΟΣ 2017: ΘΕΜΑΤΑ

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 16-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

ΦΥΣ Τελική Εξέταση: 16-Δεκεµβρίου Πριν αρχίσετε συµπληρώστε τα στοιχεία σας (ονοµατεπώνυµο και αριθµό ταυτότητας).

ΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

ΕΧΕΙ ΤΑΞΙΝΟΜΗΘΕΙ ΑΝΑ ΕΝΟΤΗΤΑ ΚΑΙ ΑΝΑ ΤΥΠΟ ΓΙΑ ΔΙΕΥΚΟΛΥΝΣΗ ΤΗΣ ΜΕΛΕΤΗΣ ΣΑΣ ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ ΣΤΗ ΠΡΟΣΠΑΘΕΙΑ ΣΑΣ ΚΙ 2014

ΘΕΜΑ Β-1. Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

2ο ιαγώνισµα Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 3 Απρίλη 2016 Βαρύτητα - υναµική Υλικού Σηµείου

Διαγώνισμα Γ Λυκείου Θετικού προσανατολισμού. Διαγώνισμα Μηχανική Στερεού Σώματος. Σάββατο 24 Φεβρουαρίου Θέμα 1ο

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 A ΦΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ-Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ


Προσοχή : Να διαβάσετε τις οδηγίες στην τελευταία σελίδα! Θέµα 1ο

Εισαγωγή στις Φυσικές Επιστήµες - Κλασσική Φυσική Ιούλιος 2003 :

Περι-Φυσικής. Θέµα Α. ιαγώνισµα - Ενεργειακά εργαλεία στην Μηχανική. Ονοµατεπώνυµο: Βαθµολογία % (α) µόνο από το µέτρο της δύναµης.

Περι - Φυσικής. Θέµα Α. ιαγώνισµα - Ενεργειακά εργαλεία στην Μηχανική. Ονοµατεπώνυµο: Βαθµολογία % (α) µόνο από το µέτρο της δύναµης.


Περι - Φυσικής. Επαναληπτικό ιαγώνισµα Φυσικής Α Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 17 Μάη Θέµα Α. Ενδεικτικές Λύσεις

ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΕΛΕΥΘΕΡΗ ΠΤΩΣΗ

Διαγώνισμα Φυσικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου

γραπτή εξέταση στη ΦΥΣΙΚΗ B κατεύθυνσης

Α. Η επιτάχυνση ενός σωματιδίου ως συνάρτηση της θέσης x δίνεται από τη σχέση ax ( ) = bx, όπου b σταθερά ( b= 1 s ). Αν η ταχύτητα στη θέση x

ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ. Για τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 να γράψετε στο τετράδιο σας τον αριθµό της ερώτησης και δίπλα το γράµµα που αντιστοιχεί στην σωστή απάντηση

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 3: ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ - ΘΕΜΕΛΙΩΔΗΣ ΝΟΜΟΣ ΣΤΡΟΦΙΚΗΣ ΚΙΝΗΣΗΣ

1ο ιαγώνισµα Β Τάξης Ενιαίου Λυκείου Κυριακή 9 Νοέµβρη 2014 Φυσική Προσανατολισµού - Μηχανική

β. Το μέτρο της ταχύτητας u γ. Την οριζόντια απόσταση του σημείου όπου η μπίλια συναντά το έδαφος από την άκρη Ο του τραπεζιού.

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2013

ΕΥΘΥΓΡΑΜΜΗ ΚΙΝΗΣΗ ΦΥΣΙΚΗ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΟ ΕΠΙΛΟΓΗ

Γ ΚΥΚΛΟΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΤΙΚΩΝ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΩΝ ΣΥΓΧΡΟΝΟ Προτεινόμενα Θέματα Α Λυκείου Φεβρουάριος Φυσική ΘΕΜΑ Α

Λύσεις 4 ης εργασίας

Transcript:

ΘΕΜΑ Ένα αεροπλάνο πετάει οριζόντια σε ύψος h=km µε σταθερή ταχύτητα V=6km/h, ως προς ακίνητο παρατηρητή στο έδαφος. Ο πιλότος αφήνει µια βόµβα να πέσει ελεύθερα: (α) Γράψτε τις εξισώσεις κίνησης (δηλαδή τις σχέσεις που εκφράζουν τις συντεταγµένες της θέσης και της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου) της βόµβας ως προς τον πιλότο και ως προς κάποιο ακίνητο παρατηρητή στο έδαφος. (β) Όταν η βόµβα βρεθεί σε ύψος h/, εκρήγνυται και σπάει σε 3 ίσα κοµµάτια, τα οποία κινούνται µε ταχύτητες ίσου µέτρου ως προς παρατηρητή που κινείται µαζί µε τη βόµβα. Βρείτε τις γωνίες µεταξύ των θραυσµάτων ως προς τον ίδιο παρατηρητή και το διάνυσµα της ταχύτητας της βόµβας, αµέσως πριν την έκρηξη, ως προς ακίνητο παρατηρητή στο έδαφος.. (γ) Υπολογίστε το χρόνο που µεσολάβησε µεταξύ της ρίψης της βόµβας και της χρονικής στιγµής κατά την οποία το κέντρο µάζας των τριών κοµµατιών συναντά το έδαφος. (Η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι σταθερή και ίση µε g=m/s και η αντίσταση του αέρα θεωρείται αµελητέα) H θ V y y O x H/ V x V (α) πιλότος Ακίνητος παρατηρητής (Ο) x = Vt = t, m () x = 6 y = gt = 5t,m y = H gt = 5t, m () V = gt =, m s t V x () t =,m s (3) 6 ( t) gt t,m s V y = = (4) (β) Η ταχύτητα της βόµβας, V, ως προς ακίνητο παρατηρητή, πριν την έκρηξη την χρονική στιγµή t και σε ύψος y = h/: V = V x + V (5) y

H H ( ) = H gt t = t = s g Άρα V y = gt V y = m s και µέσω της (5) παίρνουµε Vy V ~ 43 m s και tanθ = ~. 85 V x Σε κάθε θέση της βόµβας, ο παρατηρητής που κινείται µαζί της, βλέπει την βόµβα ακίνητη. Κατά την διάρκεια της έκρηξης, για τον κινούµενο παρατηρητή έχουµε: Pαρχ = Pτελ = P + P + P3 r V r V + V + V3 = (6) Για να ισχύει η σχέση (6) πρέπει οι ταχύτητες V, V V, ίσου, 3 V r V r 3 µέτρου, να σχηµατίζουν ανά δύο γωνία. (γ) Η ταχύτητα του κέντρου µάζας των θραυσµάτων παραµένει αµετάβλητη τόσο πριν όσο και µετά την έκρηξη και είναι ίση µε V r, όπως υπολογίστηκε στο ερώτηµα (α). Άρα ο ζητούµενος χρόνος είναι ίσος µε τον χρόνο που απαιτείται, ώστε η βόµβα να φτάσει στο έδαφος. Έτσι, από την σχέση () έχουµε = H gt H tολ = tολ = s g

ΘΕΜΑ Τρία ίδια σώµατα, το καθένα µε µάζα m, είναι συνδεδεµένα όπως δείχνει το διπλανό Σχήµα µε νήµατα µη εκτατά και αβαρή. Η δύναµη ασκείται κατακόρυφα προς τα πάνω, στο επάνω σώµα. (α) είξτε ότι όλο το σύστηµα των τριών σωµάτων κινείται µε την ίδια σταθερή επιτάχυνση α. Βρείτε τις τάσεις των νηµάτων. (β) Κάποια χρονική στιγµή η δύναµη παύει να δρα στο σύστηµα και τα σώµατα, µετά από λίγο χρονικό διάστηµα, πέφτουν ελεύθερα (µε επιτάχυνση g). είξτε ότι κατά την πτώση οι τάσεις των νηµάτων έχουν µηδενικό µέτρο και ότι τα σώµατα διατηρούν σταθερές τις σχετικές τους αποστάσεις. (γ) Γιατί είναι πιο εύκολο να ισορροπεί κανείς πάνω σε ένα ποδήλατο που κινείται παρά σε ένα ποδήλατο που είναι ακίνητο; (α) Αφού τα νήµατα είναι µη εκτατά, σε χρόνο όλα τα σώµατα µετατοπίζονται κατά dx. Άρα θα κινούνται µε την ίδια T B T d x επιτάχυνση α =. Σύστηµα σωµάτων: r = m ολα r 3B = 3mα α = 3B 3m () B Για κάθε σώµα: : B T = mα () T = 3 3 T B : T T B = mα 3: T B = mα T = 3 (β) κατά την πτώση α = g. Αφού πέφτουν µε την ίδια επιτάχυνση διατηρούν σταθερές και τις σχετικές τους θέσεις. Σώµα 3: T B = mα T B = mg T = Οµοίως και Τ =. (γ) Θεωρία Τόµος ΙΙ σελ. 395 και 46-47.

ΘΕΜΑ 3 ύο σώµατα µε µάζες M=3kg και m=kg, αντίστοιχα, µπορούν να ολισθαίνουν πάνω στο ίδιο κεκλιµένο επίπεδο. Ο συντελεστής ολίσθησης µεταξύ του βαρύτερου σώµατος και του κεκλιµένου επιπέδου είναι, και µεταξύ του άλλου σώµατος και του κεκλιµένου επιπέδου είναι,4. (α) Τα σώµατα αφήνονται να ολισθήσουν συγχρόνως, από τις αρχικές θέσεις που δείχνει το Σχήµα (α). είξτε ότι τα δύο σώµατα θα συναντηθούν. (β) Τα σώµατα βρίσκονται σε επαφή (βλέπε Σχήµα (β)) όταν αφήνονται ελεύθερα να ολισθήσουν. είξετε ότι θα συνεχίσουν να ευρίσκονται σε επαφή καθ όλο το διάστηµα που ολισθαίνουν. Υπολογίστε την κοινή τους επιτάχυνση και το µέτρο της δύναµης που ασκεί το ένα σώµα στο άλλο. (γ) Υπολογίστε το συνολικό έργο όλων των δυνάµεων που δρουν στο σύστηµα των σωµάτων της ερώτησης (β), εάν τα σώµατα έχουν ολισθήσει διάστηµα,5m κατά µήκος του κεκλιµένου επιπέδου. (Η κλίση του κεκλιµένου επιπέδου είναι 3 ο και η επιτάχυνση της βαρύτητας g=m/s ) (α) (β) 3kg 3kg kg kg (α) Ν r y = N = mg cos3 T = 3 3 N Τ Τ Ν T = µν r x = ma r x = Bx T B x = mg sin 3 T = 4 3 a a N ~ m s 3.3 / και ~ m s.5 / Β Β Αφού κάτω. a > a το πάνω σώµα θα συναντήσει το (β) Την στιγµή που αφήνονται ελεύθερα τα σώµατα ισχύει η σχέση σώµατα θα εξακολουθήσουν να βρίσκονται σε επαφή. Σύστηµα σωµάτων: ( M m) x = + a x = B x + Bx T T B x = και Mg sin 3 B x = µg sin 3 a ~.6 m / s Τ Β a > a Ν Τ Β. Άρα τα Ν

Για κάθε σώµα: B x T = Ma B x T = ma + = ~. N (γ) W N = W + W = W B = Mg sin 3 S W B = mg sin 3 S W T = T S W T = T S Όπου S η µετατόπιση των σωµάτων. W ολ ~ 6.4 Joule

ΘΕΜΑ 4 (α) ύο σώµατα, ίδιας µάζας, κινούνται σε διαφορετικές διευθύνσεις, µε ταχύτητες ίδιου µέτρου υ και συγκρούονται πλαστικά. Μετά τη σύγκρουση η ταχύτητα του συσσωµατώµατος έχει µέτρο υ/. Βρείτε τη γωνία µεταξύ των αρχικών ταχυτήτων των δύο σωµάτων. (β) Το βαγόνι του σχήµατος αρχίζει να κινείται από την ηρεµία από το υψηλότερο σηµείο του κεκλιµένου επιπέδου (3,m υψηλότερα του εδάφους) και σταµατά συγκρουόµενο µε το ελατήριο στο τέλος της σιδηροτροχιάς. Εάν η σταθερά του ελατηρίου είναι 5,x 6 N/m και η µάζα του οχήµατος είναι 54 kg, να υπολογιστεί η συµπίεση του ελατηρίου. (Η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι g=m/s και οι τριβές θεωρούνται αµελητέες) 3,m (γ) Ένας συµπαγής και ένας κοίλος κύλινδρος, ιδίων διαστάσεων και µαζών, τοποθετούνται πάνω σε κεκλιµένο επίπεδο και αρχικά ηρεµούν. Τα δύο αντικείµενα αφήνονται ελεύθερα να διανύσουν απόσταση S κατά µήκος του κεκλιµένου επιπέδου. Να βρεθεί ποίο από τα δύο αντικείµενα χρειάστηκε το λιγότερο χρόνο, εάν ι) οι κύλινδροι ολισθαίνουν χωρίς τριβές και ιι) εάν κυλίονται χωρίς να ολισθαίνουν. (α) P r P r P r P r P + P = P (η σχέση παριστάνεται γραφικά στο διπλανό σχήµα). P r Αφού τα διανύσµατα P, P, P είναι ίσου µέτρου, το γραµµοσκιασµένο τρίγωνο είναι ισόπλευρο. Άρα η γωνία µεταξύ των P r, P r είναι. (β) h (Α) Από την αρχή διατήρησης της µηχανικής ενέργειας (Τριβές αµελητέες) έχουµε: Εµηχ(Α) = Εµηχ(Β) (Β) x Mgh = Kx x ~. 8 m

(γ) (ι) ίδια επιτάχυνση α = gsinφ (ιι) Η ροπή αδράνειας και η επιτάχυνση του κέντρου µάζας κάθε σώµατος δίνεται από τις σχέσεις I = λmr και a = g cm sinφ αντίστοιχα [ΘΕΩΡΙΑ Τόµος ΙΙ σελ. λ + 386-388]. Είναι όµως λ κοίλου > λ συµπαγούς άρα α κοίλου < α συµπαγούς. Εποµένως πιο γρήγορα θα φθάσει ο συµπαγής κύλινδρος.

ΘΕΜΑ 5 (α) Ένας οµογενής και συµπαγής τροχός έχει ακτίνα,5m, µάζα kg και αµελητέο πάχος. Περιστρέφεται µε σταθερή γωνιακή ταχύτητα εκτελώντας 5 στροφές/min. Ο τροχός σταµατά σε 6 s όταν κάποιος πιέσει ένα βρεγµένο πανί στην περίµετρο του, ασκώντας έτσι µία ακτινική δύναµη r µε φορά προς το κέντρο του δίσκου, µέτρου 7Ν. Βρείτε τον συντελεστή τριβής ολίσθησης µεταξύ του βρεµένου πανιού και της περιφέρειας του τροχού. ω r (β) Το διάνυσµα θέσης ενός υλικού σηµείου δίνεται ως: r r r r r(t) = α cos(ωt) i + α sin(ωt) j + β t k. Όπου ο χρόνος (t) µετρείται σε δευτερόλεπτα, το µέτρο του διανύσµατος θέσης σε µέτρα και τα µοναδιαία διανύσµατα i, j και k αντιστοιχούν στους άξονες Χ, Υ και Ζ. i) Σε τι µονάδες µετρούνται οι ποσότητες α, β και ω; ii) Βρείτε τα διανύσµατα της στιγµιαίας ταχύτητας και επιτάχυνσης. iii) είξετε ότι το υλικό σηµείο εκτελεί συγχρόνως, οµαλή κυκλική κίνηση στο επίπεδο ΧΥ και ευθύγραµµη οµαλή κίνηση κατά τον άξονα Ζ. (γ) Προτείνετε ένα πείραµα που µπορεί να εκτελέσει ένας επιβάτης: i) ενός κλειστού οχήµατος που κινείται ευθύγραµµα και οµαλά ως προς ακίνητο αδρανειακό παρατηρητή ώστε να βεβαιωθεί ότι κινείται ii) ενός κλειστού οχήµατος που κινείται ευθύγραµµα µε σταθερή επιτάχυνση ως προς ακίνητο αδρανειακό παρατηρητή ώστε να βεβαιωθεί ότι επιταχύνεται. T (α) Από το διπλανό σχήµα προκύπτει ότι: T = µ () όπου Τ είναι η τριβή ολίσθησης µεταξύ πανιού και της περιφέρειας του τροχού και µ ο αντίστοιχος συντελεστής τριβής ολίσθησης. Για την ροπή της τριβής ως προς τον άξονα περιστροφής του τροχού έχουµε: TR = ai () όπου παίρνουµε: MR I = [Θεωρία, ΤΟΜΟΣ Ι, σελ. 347-348]. Έτσι από τις σχέσεις () και () amr T = (3) εδοµένου ότι ο τροχός επιβραδύνεται µε σταθερή γωνιακή επιβράδυνση α και σε χρόνο t = 6 s σταµατά έχουµε: ω = ω at = ω a t

a = ω t Συνδυάζοντας τις σχέσεις (), (3) και (4) παίρνουµε ω MR µ = µ =.3 t (4). (β) Θέτω όπου X = a cosω t, Y = asinω t και Z = β t. (ι) ω s -, a m, β m/s (ιι) dx dy dz = aω sinω t, = aω cosω t και = β d X d Y d Z = aω cosω t, = aω sinω t και = (ιιι) Θα βρούµε το διάνυσµα θέσης σώµατος που εκτελεί κυκλική κίνηση µε σταθερή γωνιακή ταχύτητα ω, σε κυκλική τροχιά ακτίνας a στο επίπεδο ΧΥ (βλ. ιπλανό σχήµα): Υ φ = ωt Χ Έχουµε X = asinω t και Y = a cosω t. Άρα t = X i + Y ( ) j Στον άξονα Ζ η ταχύτητα είναι σταθερή αφού dz = β. (γ) (ι) ΘΕΩΡΙΑ ΤΟΜΟΣ Ι, σελ. 55 (ιι) Στην περίπτωση αυτή ο κινούµενος παρατηρητής µπορεί να εκτοξεύσει ένα σώµα κατακόρυφα προς τα πάνω. Αφού επιταχύνεται θα δει το σώµα να πέφτει στο δάπεδο, αλλά πίσω του.