ΜΑΘΗΜΑ - ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΗ ΥΛΗ ΚΑΘΗΓΗΤΗΣ ΤΜΗΜΑ Φυσική Β Λυκείου Προσανατολισμού Γκικόντης Λάμπρος ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ 4- - 08 ΔΙΑΡΚΕΙΑ ώρες ΘΕΜΑ Ο Στις παρακάτω ερωτήσεις -5 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση. Α. Η μεταβολή ΑΒΓΑ ενός ιδανικού αερίου που παριστάνεται στο διάγραμμα P V του διπλανού σχήματος, σε άξονες P T παριστάνονται με το διάγραμμα: Α. Μικρό σώμα μάζας m εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση με γωνιακή ταχύτητα ω. Αν R η ακτίνα της κυκλικής τροχιάς και το σώμα διαγράψει ένα ημικύκλιο, τότε το μέτρο της μεταβολής της ορμής του θα είναι: α. 0 β. mωr/ γ. mωr δ. mωr Α3. Ιδανικό αέριο βρίσκεται σε δοχείο σταθερού όγκου V. Ψύχουμε το αέριο μέχρις ότου η μέση κινητική ενέργεια των μορίων του υποδιπλασιαστεί. Τότε η πίεσή του P θα : α. διπλασιαστεί. β. μείνει σταθερή. γ. υποδιπλασιαστεί. δ. τετραπλασιαστεί.
Α4. Στην ομαλή κυκλική κίνηση: α) Η κεντρομόλος επιτάχυνση είναι κάθε στιγμή κάθετη στη γραμμική ταχύτητα. β) Το διάνυσμα της κεντρομόλου επιτάχυνσης είναι σταθερό. γ) Η φορά της κεντρομόλου επιτάχυνσης εξαρτάται από τη φορά κίνησης του κινητού. δ) Το διάνυσμα της κεντρομόλου επιτάχυνσης είναι παράλληλο στη γωνιακή ταχύτητα. Α5. Ένα αυτοκίνητο κινείται προς το βορρά με σταθερή ταχύτητα. Το διάνυσμα της γωνιακής ταχύτητας των τροχών του είναι: α) προς το βορρά β) προς το νότο γ) προς την ανατολή δ) προς τη δύση u cm ΘΕΜΑ Ο Β. Ο κυλινδρικός σωλήνας του παρακάτω σχήματος () περιέχει ιδανικό αέριο και κλείνεται με έμβολο βάρους w=5 N και εμβαδού διατομής Α= cm,το οποίο μπορεί να μετακινείται χωρίς τριβές. Όταν ο σωλήνας είναι οριζόντιος,το μήκος του τμήματός του που καταλαμβάνει το αέριο είναι L =30 cm.η ατμοσφαιρική πίεση είναι P ατμ =0 5 Ν/m και η θερμοκρασία του αερίου Τ=600 Κ. Αν ο σωλήνας είναι κατακόρυφος με το έμβολο από κάτω (σχήμα ) τότε το μήκος του τμήματος του σωλήνα που καταλαμβάνει το αέριο είναι ίσο με α) L =0 cm β) L =30 cm γ) L =60 cm i)να βρείτε τη σωστή απάντηση (Μονάδες ) ii)να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (Μονάδες 4) Σε όλη τη διάρκεια του πειράματος η θερμοκρασία του αερίου θεωρούμε ότι διατηρείται σταθερή. αέριο P ατμ PPPPPP αέριο L L () Pατμ ()
Β. Μικρή σφαίρα βάλλεται οριζόντια με ταχύτητα μέτρου υ 0 =0m/s από την ταράτσα ενός κτιρίου και από ύψος h = 45 m από το έδαφος που θεωρείται οριζόντιο. Σε απόσταση D = 0 m από το κτίριο αυτό υπάρχει δεύτερο ψηλότερο κτίριο. Το μέτρο της επιτάχυνσης βαρύτητας είναι g =0 m/s και οι αντιστάσεις του αέρα αγνοούνται. Ο χρόνος κίνησης μέχρι την πρώτη πρόσκρουση του σώματος οπουδήποτε (δηλαδή, είτε στο έδαφος είτε στο απέναντι κτήριο) είναι α. 3 s. β. s. γ. s. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.( +3 Μονάδες) Β3. Στο διάγραμμα V T του διπλανού σχήματος παριστάνονται γραφικά δύο ισοβαρείς μεταβολές ορισμένης ποσότητας ιδανικού αερίου. Να αποδείξετε ότι είναι: P < P. (6 Μονάδες) Β4. 'Ένα σώμα εκτοξεύεται κατακόρυφα προς τα πάνω και όταν φτάσει στο υψηλότερο σημείο της τροχιάς του, διασπάται ακαριαία (εξαιτίας έκρηξης) σε δύο κομμάτια με μάζες m m m m. α) Αν το κομμάτι μάζας m αμέσως μετά την διάσπαση κινείται με ταχύτητα οριζόντιας κατεύθυνσης μέτρου υ ως προς τα δεξιά, τότε το κομμάτι μάζας m αμέσως μετά την διάσπαση κινείται: i. οριζόντια προς τα δεξιά με ταχύτητα μέτρου υ. ii. iii. οριζόντια προς τα αριστερά με ταχύτητα μέτρου u/. οριζόντια προς τα αριστερά με ταχύτητα μέτρου υ Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.( +3 Μονάδες) β) Αν η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα, ο λόγος των βεληνεκών των δύο θραυσμάτων S (κομματιών) S είναι: i. ii. iii. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.( +3 Μονάδες) 3
ΘΕΜΑ 3 Ο Ποσότητα n mol (S.I) ιδανικού μονοατομικού αερίου που βρίσκεται μέσα σε R δοχείο, αρχικά βρίσκεται στην κατάσταση θερμοδυναμικής ισορροπίας Α, με Τ Α =00 Κ και V = 0 A m. Από την κατάσταση Α το αέριο ακολουθεί την παρακάτω -3 3 σειρά διαδοχικών αντιστρεπτών μεταβολών : i) Μεταβολή ΑΒ όπου η θερμοκρασία του αερίου παραμένει σταθερή μέχρι την κατάσταση Β, με όγκο V B =V A ii) Ισοβαρή εκτόνωση ΒΓ μέχρι την κατάσταση Γ, με όγκο V Γ =V Β iii) Ισόχωρη θέρμανση ΓΔ μέχρι την κατάσταση Δ, με πίεση P Δ =P Α iv) Ισοβαρή συμπίεση ΔΑ μέχρι την αρχική κατάσταση Α. α) Να υπολογιστούν οι τιμές P,V,T του αερίου στις καταστάσεις Α,Β,Γ,Δ β) Να παραστήσετε γραφικά τις παραπάνω μεταβολές σε διάγραμμα P-V, P-T και V-T γ) Να υπολογίσετε την % μεταβολή του όγκου του αερίου κατά την μεταβολή του από την κατάσταση Α στην Γ. δ) Να υπολογιστούν οι παρακάτω λόγοι: i) K u B K, ii), A u, και iii) Q AB W A Δίνεται ότι: ln 0,7 (Μονάδες 6+6+4+3+3+3 ) ΘΕΜΑ 4 Ο 4
Το σώμα μάζας m kg του σχήματος εκτοξεύεται σε οριζόντιο δάπεδο με το οποίο εμφανίζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ με αρχική ταχύτητα 0 30 m s. Αφού διανύσει απόσταση d 40m φτάνει με ταχύτητα 0 5 m στη θέση Γ, όπου συγκρούεται s κεντρικά με το σώμα μάζας m 4Kg που ηρεμεί στη βάση λείας ημικυκλικής ράμπας ακτίνας R,5 m. Το σώμα μετά την κρούση μόλις που φτάνει στο σημείο Ε του οδηγού (οριακή περίπτωση). α. Να υπολογίσετε τον συντελεστή τριβής ολίσθησης μ που εμφανίζει το Σ με το οριζόντιο δάπεδο. β. Να δείξετε ότι η ταχύτητα του σώματος αμέσως μετά την κρούση είναι 5 5 m. s γ. Να υπολογίσετε τη θερμότητα που εκλύθηκε κατά την κρούση και να περιγράψτε το είδος της κρούσης. δ. Να υπολογίσετε τη δύναμη που δέχεται το Σ από τη λεία ράμπα στη θέση Γ, πριν και μετά τη κρούση. ε. Σε ποια απόσταση από το σημείο Α προσκρούει το Σ μετά την ολοκλήρωση της οριζόντια βολής του από το σημείο Ε; Δίνεται: g 0m s, (Μονάδες 5) 5