Προτεινόμενα θέματα Πανελλαδικών εξετάσεων Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης 3o ΕΛΛΗΝΟΕΚΔΟΤΙΚΗ ΕΛΛΗΝΟΕΚΔΟΤΙΚΗ
ΘΕΜΑ 1ο Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμίας από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-4 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. 1. Σε μια φθίνουσα αρμονική ταλάντωση με δύναμη απόσβεσης της μορφής F b = bυ: α. καθώς μειώνεται το πλάτος, μειώνεται και η περίοδος της ταλάντωσης, β. ο λόγος δύο διαδοχικών πλατών μειώνεται με την πάροδο του χρόνου, γ. όσο μεγαλύτερη είναι η σταθερά απόσβεσης τόσο μεγαλύτερη ενέργεια θα χάσει τελικά ο ταλαντωτής, δ. η ενέργεια της ταλάντωσης μειώνεται εκθετικά σε συνάρτηση με τον χρόνο. 2. Ένα εγκάρσιο γραμμικό αρμονικό κύμα διαδίδεται κατά μήκος μιας χορδής. Αν η συχνότητα του κύματος είναι διπλάσια, τότε: α. το μήκος κύματος θα είναι διπλάσιο και η ταχύτητα διάδοσης ίδια, β. το μήκος κύματος θα είναι υποδιπλάσιο και η ταχύτητα ίδια, γ. το μήκος κύματος θα είναι υποδιπλάσιο και η ταχύτητα υποδιπλάσια, δ. το μήκος κύματος θα είναι διπλάσιο και η ταχύτητα διάδοσης διπλάσια. 3. Τη χρονική στιγμή που ο πυκνωτής ενός κυκλώματος LC έχει φορτίο q, η ενέργειά του είναι ίση με την ενέργεια του πηνίου. Άρα τη στιγμή που ο πυκνωτής έχει φορτίο q/2: α. η ενέργεια του πυκνωτή είναι η μισή της ενέργειας του πηνίου, β. η ενέργεια του πηνίου είναι τετραπλάσια από την ενέργεια του πυκνωτή, γ. η ενέργεια του πηνίου είναι επταπλάσια από την ενέργεια του πυκνωτή, δ. η ενέργεια του πυκνωτή είναι το 1/16 της ολικής ενέργειας. 4. Ένας τροχός κυλάει σε οριζόντιο έδαφος και η ταχύτητα του ανώτερου σημείου του είναι κάποια στιγμή τριπλάσια από την ταχύτητα του άξονα περιστροφής του. Η ταχύτητα του κατώτερου σημείου του θα είναι: α. ίση με την ταχύτητα του άξονα περιστροφής, β. αντίθετη της ταχύτητας του άξονα περιστροφής, γ. διπλάσια της ταχύτητας του άξονα περιστροφής, δ. η μισή της ταχύτητας του άξονα περιστροφής. 2 / 5 www.ellinoekdotiki.gr
5. Να γράψετε στο τετράδιό σας το γράμμα κάθε πρότασης και δίπλα σε κάθε γράμμα τη λέξη Σωστό για τη σωστή πρόταση και τη λέξη Λάθος για τη λανθασμένη. Σ Λ α. Σε μια εξαναγκασμένη ταλάντωση το πλάτος είναι ανεξάρτητο από την περίοδο διέγερσης. β. Η ροπή αδράνειας ενός στερεού σώματος αποκτά ελάχιστη τιμή, όταν ο άξονας περιστροφής διέρχεται από το κέντρο μάζας του. γ. Σε κάθε ελαστική κρούση δύο σωμάτων με ίσες μάζες συμβαίνει ανταλλαγή ταχυτήτων. δ. Για να εμφανίζονται σταθερές υπερβολές ενίσχυσης κατά τη συμβολή δύο κυμάτων, πρέπει οι δύο πηγές να ταλαντώνονται με ίδια συχνότητα. ε. Δεν υπάρχει περίπτωση η γωνιακή ταχύτητα ενός σώματος να είναι μηδενική και η γωνιακή επιτάχυνση διάφορη του μηδενός. ΘΕΜΑ 2ο 1. Η ράβδος του διπλανού σχήματος έχει μήκος L και περιστρέφεται γύρω από σταθερό άξονα, κάθετο στη ράβδο. Με βάση τα δεδομένα του σχήματος καταλαβαίνουμε ότι ο άξονας περιστροφής τέμνει τη ράβδο σε σημείο Ο που απέχει από το άκρο Α απόσταση: α. L/4 β. L/2 γ. 3L/4 δ. 2L/3 2. Ένα σώμα που αρχικά ηρεμεί, εκρήγνυται σε δύο τμήματα μαζών 2m και 3m. Αν η συνολική κινητική ενέργεια των δύο τμημάτων είναι Ε, τότε η κινητική ενέργεια του τμήματος μάζας 2m είναι: α. Ε/3 β. Ε/4 γ. 2 Ε/5 δ. 3Ε/5 3. Το πρώτο από τα ισοσκελή ορθογώνια πρίσματα του διπλανού σχήματος που βρίσκονται στον αέρα έχει δείκτη διάθλασης 3 n 1 = 2 και το δεύτερο n = 2. Μία φωτεινή ακτίνα εισέρχεται 2 κάθετα στην υποτείνουσα έδρα κάθε πρίσματος, όπως φαίνεται στο σχήμα. Επομένως: α. Στο πρώτο πρίσμα η ακτίνα εκτρέπεται κατά 180 ο και στο δεύτερο η ακτίνα εκτρέπεται κατά 45 ο. β. Στο πρώτο πρίσμα η ακτίνα εκτρέπεται κατά 15 ο και στο δεύτερο η ακτίνα εκτρέπεται κατά 180 ο. γ. Και στα δύο πρίσματα οι ακτίνες εκτρέπονται κατά 180 ο. δ. Στο πρώτο πρίσμα η ακτίνα εκτρέπεται κατά 60 ο και στο δεύτερο η ακτίνα εκτρέπεται κατά 180 ο. Μονάδες 7 3 / 5 www.ellinoekdotiki.gr
4. Το νήμα δεν ολισθαίνει στην περιφέρεια της τροχαλίας, ακτίνας R = 40 cm, η οποία περιστρέφεται με τη βοήθεια ενός κινητήρα Κ. Τα δύο βαρίδια έχουν μάζες m 1 = 4 kg και m 2 = 2 kg. Το βαρίδι μάζας m 1 ανέρχεται με σταθερή ταχύτητα υ. Επομένως η ροπή που ασκείται στην τροχαλία από τον κινητήρα έχει μέτρο: α. τ Κ = 8 Nm β. τ Κ = 16 Nm γ. τ Κ = 24 Nm (g = 10 m/s 2 ). ΘΕΜΑ 3ο Κατά μήκος ενός γραμμικού ελαστικού μέσου, που θεωρείται άξονας συντεταγμένων, διαδίδεται ένα εγκάρσιο αρμονικό κύμα προς τη θετική κατεύθυνση. Τη χρονική στιγμή t = 0 s η αρχή συντεταγμένων Ο αρχίζει λόγω του κύματος αρμονική ταλάντωση προς τη θετική κατεύθυνση. Τη χρονική στιγμή t 1, το σημείο Κ με συντεταγμένη x K = 11,5 m έχει για πρώτη φορά απομάκρυνση y K = 0,1 m και ταχύτητα υ Κ = 0,4π 3m/s m/s, ενώ το σημείο Λ με συντεταγμένη x Λ = 11 m έχει για πρώτη φορά απομάκρυνση y Λ = 0,1 3m και ταχύτητα υ Λ = 0,4π m/s. α. Να βρεθούν το πλάτος Α, η συχνότητα f και το μήκος κύματος λ. Μονάδες 8 β. Να γραφεί η εξίσωση του αρμονικού κύματος και να σχεδιαστεί το στιγμιότυπό του για τη χρονική στιγμή t 1. Μονάδες 7 γ. Ένα σημείο Μ του κύματος έχει κάποια χρονική στιγμή t 2 απομάκρυνση y m = 0,1 m και αρνητική ταχύτητα. Πόση απομάκρυνση και πόση ταχύτητα έχει τη χρονική στιγμή t 2 + 0,125 s ένα άλλο σημείο Ν που έχει συντεταγμένη κατά 1 m μεγαλύτερη από το Μ; Μονάδες 10 Άγγελος Κατσίκας (Φυσική) email: katsag@ath.forthnet.gr 4 / 5 www.ellinoekdotiki.gr
ΘΕΜΑ 4ο Ο ομογενής κύλινδρος του διπλανού σχήματος έχει μάζα m = 2 kg και ακτίνα R = 20 cm. Στην περιφέρειά του είναι τυλιγμένο νήμα του οποίου το άλλο άκρο είναι δεμένο σε τοίχο σε ύψος 2R από το έδαφος. Σε ένα κυκλικό αυλάκι αμελητέας μάζας και ακτίνας r = R/2 είναι τυλιγμένο δεύτερο νήμα μέσω του οποίου ασκούμε οριζόντια δύναμη F. Μεταξύ του δαπέδου και του κυλίνδρου υπάρχει συντελεστής τριβής μ = 0,3. α. Να βρεθεί η ελάχιστη τιμή του μέτρου της δύναμης F, ώστε ο κύλινδρος να αρχίσει να κινείται. Μονάδες 9 β. Αν η δύναμη έχει μέτρο F = 36 Ν, να βρεθεί η επιτάχυνση του κέντρου μάζας του κυλίνδρου. γ. Να βρεθεί το έργο της δύναμης F από τη στιγμή που ασκείται η δύναμη μέχρι τη χρονική στιγμή t 1 = 5 s και ο ρυθμός παραγωγής έργου της δύναμης τη στιγμή t 1. δ. Αν τη χρονική στιγμή t 1 κοπεί το νήμα, ποια επιτάχυνση θα έχει αμέσως μετά το κέντρο μάζας του κυλίνδρου; 1 2 Ροπή αδράνειας του κυλίνδρου Icm = mr και g = 10 m/s 2 2. 5 / 5 www.ellinoekdotiki.gr