ΠΕΡΙΦΕΡΕΙΑΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΑΠ. ΛΟΥΚΑ ΚΟΛΟΣΣΙΟΥ ΣΧΟΛΙΚΗ ΧΡΟΝΙΑ 211-212 ΓΡΑΠΤΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΜΑΪΟΥ - ΙΟΥΝΙΟΥ 212 Μάθημα: ΦΥΣΙΚΗ Ημερομηνία: 3/5/212 Τάξη: Α ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ Διάρκεια εξέτασης: 2 ώρες Ονοματεπώνυμο: -------------------------------------------------------------------------------------------------------- Τμήμα: --------- Αριθμός: --------- Βαθμός: ------------------------------- Υπογραφή Καθηγητή: ----------- ΟΔΗΓΙΕΣ : 1. Να γράψετε με μπλε μελάνι. 1. Επιτρέπεται η χρήση μη προγραμματισμένης υπολογιστικής μηχανής. 2. Δεν επιτρέπεται η χρήση διορθωτικού. 3. Δίνεται τυπολόγιο στην τελευταία σελίδα. 4. Το εξεταστικό δοκίμιο αποτελείται από 1 σελίδες. ΜΕΡΟΣ Α (μονάδες 3) Το μέρος Α αποτελείται από έξι (6) θέματα. Να απαντήσετε και στα έξι (6). Κάθε θέμα βαθμολογείται με πέντε (5) μονάδες. Α-1. Να συμπληρώσετε τον πιο κάτω πίνακα: (μον.5) Φυσικό μέγεθος Σύμβολο Μονάδα μέτρησης (S.I) Έργο Δύναμη m υ s Α-2. Τρία αυτοκίνητα, Α, Β, Γ, κινούνται ευθύγραμμα. Η ταχύτητα τους σε συνάρτηση με το χρόνο σας δίνεται στο διπλανό διάγραμμα. Ζητούνται: α) Τι είδους κίνηση εκτελεί το κάθε αυτοκίνητο; Α: Β: Γ: 32 Ταχύτητα (m/sec) Α 3 28 26 24 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 2 4 6 8 Β Γ t (sec) 1 / 1
β) Ποιο αυτοκίνητο κινείται με τη μεγαλύτερη επιτάχυνση; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. (μον.2) Α-3. α) Να σχεδιάσετε και να ονομάσετε τις δυνάμεις που που ασκούνται στο σώμα Σ. Σ (μον.1,5) β) Τηλεόραση μάζας, m= 7 kg, ισορροπεί πάνω σε τραπεζάκι. (μον.3,5) Να σχεδιάσετε και να υπολογίσετε όλες τις δυνάμεις που ασκούνται πάνω στην τηλεόραση. τηλεόραση τραπεζάκι Α-4. α) Να διατυπώσετε το 3 ο Νόμο του Νεύτωνα (αξίωμα δράσης-αντίδρασης). β) Μία μπάλα κινείται οριζόντια και χτυπά σε (μον.2) κατακόρυφο τοίχο όπως φαίνεται στο σχήμα. Αν η δύναμη που ασκείται στον τοίχο τη στιγμή της σύγκρουσης έχει μέτρο, F τοίχος = 14 Ν, να υπολογίσετε και να σχεδιάσετε τη δύναμη, F μπάλα, μπάλα που ασκείται στην μπάλα. Α-5. Σε εργαστηριακή δραστηριότητα μελέτης ευθύγραμμων κινήσεων με ηλεκτρικό χρονομέτρη (ticker-timer) λήφθηκαν οι τρεις πιο κάτω εκτυπώσεις. κη 1 η ΚΙΝΗΣΗ.................. τοίχος κη 2 η ΚΙΝΗΣΗ κη.................. 3 η ΚΙΝΗΣΗ............. Να καθορίσετε τα είδη των κινήσεων. Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας. 1 η ΚΙΝΗΣΗ : (μον.2) 2 / 1
2 η ΚΙΝΗΣΗ : (μον.2) 3 η ΚΙΝΗΣΗ : (μον.1) Α-6. Αθλήτρια καταδύσεων ετοιμάζεται να πέσει από βατήρα όπως βλέπετε στο σχήμα. Η δυναμική ενέργεια της αθλήτριας στο ύψος του βατήρα είναι, Ε δυν = 35 J (ως προς την επιφάνεια του νερού). α) Η μάζα της αθλήτριας αν ο βατήρας έχει ύψος 5 m. (μον.2) β) Η μηχανική της ενέργεια στο ύψος του βατήρα τη στιγμή της βουτιάς. (μον.1) γ) Η κινητική της ενέργεια στην επιφάνεια του νερού. (μον.2) ΜΕΡΟΣ Β (μονάδες 4) Το μέρος Β αποτελείται από έξι (6) θέματα. Να απαντήσετε μόνο σε τέσσερα (4). Κάθε θέμα βαθμολογείται με δέκα (1) μονάδες. Β-1. α) Γράψετε μια διαφορά μεταξύ του διαστήματος και της μετατόπισης. (μον.1) β) Ποιο από τα δύο, το διάστημα ή το μέτρο της μετατόπισης, είναι πάντοτε μεγαλύτερο όταν αλλάζει η κατεύθυνση κίνησης; (μον.1) γ) Το σπίτι του Γιώργου και της Μαρίας είναι στον ίδιο ευθύγραμμο δρόμο με το περίπτερο της γειτονιάς. Ο Γιώργος ξεκινά από το σπίτι του, πάει στο περίπτερο, ψωνίζει και επιστρέφει στο σπίτι του. Κατά τη διάρκεια της επιστροφής του η αδερφή του Μαρία, ξεκινά και αυτή από το σπίτι για να πάει στο περίπτερο. Τα δύο αδέλφια συναντιόνται σε απόσταση 15 m από το σπίτι τους. Αν η απόσταση σπιτιού-περιπτέρου είναι 7 m να συμπληρώσετε τον πιο κάτω πίνακα για το σημείο συνάντησης. (μον.8) 7 m Γιώργος Σπίτι Περίπτερο Μαρία 15 m 3 / 1
Γιώργος Μαρία Μέτρο Μετατόπισης (m) Διάστημα (m) Β-2. Στην πιο κάτω κίνηση βλέπετε τις διαδοχικές θέσεις ενός αυτοκινήτου για κάθε 1 sec. α) Για ποιο χρονικό διάστημα το αυτοκίνητο εκτελεί ευθύγραμμη ομαλή κίνηση; Δικαιολογείστε. β) Για ποιο χρονικό διάστημα η συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο αυτοκίνητο είναι ίση με μηδέν; Δικαιολογείστε. (μον.4) γ) Ένα δεύτερο αυτοκίνητο με διπλάσια μάζα εκτελεί ακριβώς την ίδια κίνηση. Συγκρίνετε τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο δεύτερο αυτοκίνητο για το χρονικό διάστημα, 3 5 sec, σε σχέση με αυτή που ασκείται στο πρώτο αυτοκίνητο. Δικαιολογείστε. Β-3. α) Τι ονομάζουμε αδράνεια; (μον.2) β) Γράψετε τους παράγοντες από τους οποίους εξαρτάται η αδράνεια. (μον.4) γ) Στη δεξιά πειραματική διάταξη το βαρίδιο είναι συνδεδεμένο με τον ορθοστάτη μέσω μιας 1 ης κλωστής, ενώ μια 2 η κλωστή είναι δεμένη στο βαρίδιο με το κάτω άκρο της κλωστής να είναι ελεύθερο. Διεξάγουμε το εξής πείραμα. Τραβούμε απότομα το ελεύθερο κάτω άκρο της 2 ης κλωστής. Ζητείται: Ποια κλωστή θα κόβεται πάντα; Η 1 η, η 2 η, ή τυχαία; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. 4 / 1 (μον.4) 1 η κλωστή βαρίδιο 2 η κλωστή
Β-4. Ένα αυτοκίνητο κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο. 14 12 Ταχύτητα (m/sec) 1 8 Οι πληροφορίες για την κίνηση του για το χρονικό διάστημα από sec μέχρι και το 12 sec σας δίνονται με συνδυασμένο τρόπο στα τρία διαγράμματα, Ταχύτητας-Χρόνου, Θέσης- Χρόνου και Επιτάχυνσης-Χρόνου. Αφού κάνετε τους κατάλληλους υπολογισμούς (όπου χρειάζεται) να συμπληρώσετε τον πίνακα που ακολουθεί αναφορικά με την κίνηση του αυτοκινήτου. Να δείξετε αναλυτικά τις πράξεις σας στον πιο κάτω χώρο. 6 4 2 22 2 18 16 14 12 1 8 6 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Θέση (m) t (sec) 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 t (sec) 8 Επιτάχυνση (m/sec 2 ) 6 4 2-2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 t (sec) -4-6 Χρονικό Διάστημα: sec 3 sec. 3 sec 8 sec 8 sec 12 sec Είδος κίνησης : Επιτάχυνση: Μετατόπιση: (μον.1) (μον.1) (μον.1) (μον.1) (μον.1) (μον.1) (μον.1,5) (μον.1) (μον.1,5) 5 / 1
Β-5. α) Να υπολογίσετε τη συνισταμένη δύναμη (ΣF) που ασκείται στο σώμα (διπλανό σχήμα). (μον.1) F 3 = 15 N Ο ψ F 1 = 2 N F 2 = 15 N Ο χ β) Στο αυτοκίνητο του σχήματος ασκούνται τρεις δυνάμεις, F 1, F 2 και F 3 όπως βλέπετε στο σχήμα. Ζητούνται: i. Να αναλύσετε τη δύναμη F 1 σε δυο ορθογώνιες συνιστώσες, F χ (οριζόντια) και F ψ (κάθετη) και να υπολογίσετε τα μέτρα τους. Δίνονται : συν53 ο =,6 και ημ53 ο =,8. (μον.5) F 1 = 1 Ν Ο ψ 53 ο F 3 = 2 Ν Ο χ F 2 = 8 Ν ii. Να υπολογίσετε τη συνισταμένη δύναμη κατά τον οριζόντιο άξονα (ΣF χ ). (μον.1) iii. Να υπολογίσετε τη συνισταμένη δύναμη κατά τον κατακόρυφο άξονα (ΣF ψ ). (μον.1) iν. Με δεδομένο ότι το αυτοκίνητο κινείται προς τα δεξιά, τι παθαίνει το μέτρο της ταχύτητας του υπό την επίδραση των τριών δυνάμεων (αυξάνεται, μειώνεται ή παραμένει σταθερό); Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. (μον.2) Β-6. Ο Μάριος ψωνίζει σε υπεραγορά και σπρώχνει το καρότσι με τα τρόφιμα. Καθώς πλησιάζει το ταμείο ασκεί δύναμη ( F ) σε αυτό (παράλληλη προς τη διεύθυνση μετατόπισης) η οποία μεταβάλλεται σύμφωνα με το πιο κάτω διάγραμμα. 4 F (N) 1 2 3 4 χ (m) - 4 6 / 1
α) Πότε λέμε ότι το έργο μιας δύναμης είναι, i. παραγόμενο (θετικό): (μον.2) ii. καταναλισκόμενο (αρνητικό): (μον.2) β) Για ποια μετακίνηση (μετατόπιση) το έργο της δύναμης είναι παραγόμενο; Υπολογίστε το. γ) Για ποια μετακίνηση (μετατόπιση) το έργο της δύναμης είναι καταναλισκόμενο; Υπολογίστε το. (μον.2) δ) Να υπολογίσετε το συνολικό έργο που κατέβαλε ο Μάριος για τα 4 m μετακίνησης του τρόλεϊ. (μον.1) ΜΕΡΟΣ Γ (μονάδες 3) Το μέρος Γ αποτελείται από τρία (3) θέματα. Να απαντήσετε μόνο σε δύο (2). Κάθε θέμα βαθμολογείται με δέκα (15) μονάδες. Γ-1. Το τρόλεϊ στην πειραματική διάταξη ισορροπεί στο κεκλιμένο επίπεδο. Σε αυτό ασκείται δύναμη 2,5 Ν από το δυναμόμετρο. Η τριβή είναι αμελητέα. Η γωνία του κεκλιμένου επιπέδου είναι 3 ο. δυναμόμετρο τρόλεϊ Δίνονται : συν3 ο =,86 και ημ3 ο =,5. α) Να σχεδιάσετε στο πιο κάτω σχήμα τις δυνάμεις που ασκούνται στο ακίνητο τρόλεϊ. (μον.2) 3 ο F= 2,5 Ν τρόλεϊ 3 ο 7 / 1
β) Πότε ένα σώμα ισορροπεί; (μον.1) γ) Να υπολογίσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο τρόλεϊ. (μον.1) δ) Να υπολογίσετε τη μάζα του τρόλεϊ. (μον.2) Γ-2. Η συνισταμένη δύναμη ( ΣF ) σε σχέση με το χρόνο ( t ) που ασκείται σε ένα σώμα σας δίνεται στο διπλανό διάγραμμα. Το σώμα έχει μάζα, m=2 kg, και είναι αρχικά ακίνητο. ΣF (N) 4 α) Να διατυπώσετε τον 2 ο Νόμο του Νεύτωνα. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 (μον.2) t (s) β) Να υπολογίσετε την επιτάχυνση ( α ) του σώματος για το κάθε χρονικό διάστημα: 6 s : α = 6 1 s : α = γ) Να προσδιορίσετε το είδος της κίνησης σε κάθε χρονικό διάστημα: (μον.2) 6 s : 6 1 s : δ) Να υπολογίσετε την ταχύτητα ( υ ) του σώματος τις χρονικές στιγμές: t = 6 s : t = 1 s : υ = υ = 8 / 1
ε) Να σχεδιάσετε σε βαθμονομημένους άξονες το διάγραμμα της ταχύτητας ( υ ) σε συνάρτηση με το χρόνο ( t ). υ (m/s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 t (s) στ) Να υπολογίσετε την απόσταση που θα διανύσει το σώμα στο χρονικό διάστημα 1 sec. (μον.2) Γ-3. Ο Γιώργος στέκεται στην άκρη του μπαλκονιού στον πρώτο ( 1 ο ) όροφο πολυκατοικίας όπως βλέπετε στο διπλανό σχήμα. Κρατάει στο χέρι του ένα μπαλάκι μάζας, m=,2 kg, το οποίο και πετάει κατακόρυφα προς τα πάνω με ταχύτητα, υ ο = 1 m/s. Κατά την κίνηση της μπάλας η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα. α) Να γράψετε το Θεώρημα Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας. 4,5 m Γιώργος 5 ος όροφος 4 ος όροφος 3 ος όροφος 2 ος όροφος 1 ος όροφος 17,5 m 14 m 1,5 m 7 m 3,5 m β) Αν τη στιγμή της εκτόξευσης η μπάλα είναι σε ύψος h=4,5 m από το έδαφος, να υπολογίσετε τη μηχανική ενέργεια της μπάλας (με επίπεδο αναφοράς το έδαφος). (μον.4) 9 / 1
γ) Μέχρι ποιον όροφο θα φτάσει το μπαλάκι (με βάση το σχήμα); Δικαιολογείστε κάνοντας τους κατάλληλους υπολογισμούς. (μον.4) δ) Να υπολογίσετε την ταχύτητα με την οποία το μπαλάκι θα χτυπήσει στο έδαφος. (μον.4) 1 / 1