Δευτέρα, 31 Αυγούστου 2009

Αμείωτη και φθίνουσα Ταλάντωση.

Ένα σώμα μάζας 2kg ηρεμεί στο σημείο Γ, πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο δεμένο στο άκρο ιδανικού ελατηρίου, σταθεράς k=200Ν/m. Σε μια στιγμή t=0 δέχεται την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας δύναμης F=40Ν, όπως στο σχήμα.
i) Να αποδειχθεί ότι το σώμα θα εκτελέσει α.α.τ. και να βρεθεί η εξίσωσης της απομάκρυνσης σε συνάρτηση με το χρόνο, θεωρώντας την προς τα δεξιά κατεύθυνση θετική.
ii) Πόση ενέργεια μεταφέρεται στο σύστημα μέσω του έργου της δύναμης F κατά τη διάρκεια της πρώτης περιόδου ταλάντωσης και πόση είναι η ενέργεια ταλάντωσης;
iii) Να γίνει το διάγραμμα της απόστασης s του σώματος από την αρχική θέση ηρεμίας του Γ, σε συνάρτηση με το χρόνο.
iv) Αν η ταλάντωση του σώματος είναι φθίνουσα, εξαιτίας μικρών αποσβέσεων, να γίνει ένα ποιοτικό διάγραμμα της απόστασης s σε συνάρτηση με το χρόνο. Τι ποσοστό της ενέργειας που μετεφέρθη στο σύστημα, μέσω του έργου της δύναμης F, αποθηκεύεται τελικά στο ελατήριο;

Τετάρτη, 26 Αυγούστου 2009

Θέματα Επαναληπτικών Εξετάσεων στη Φυσική Κατ..

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ
Γ΄ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ
ΣΑΒΒΑΤΟ 11 ΙΟΥΛΙΟΥ 2009
ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ
ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ
ΘΕΜΑ 1ο
Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις ακόλουθες ημιτελείς προτάσεις, 1-4, και δίπλα της το γράμμα που αντιστοιχεί στο σωστό συμπλήρωμά της.
1. Η ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:
α. είναι πάντα μη κεντρική.
β. είναι πάντα πλαστική.
γ. είναι πάντα κεντρική.
δ. είναι κρούση, στην οποία πάντα μέρος της κινητικής ενέργειας των δύο σφαιρών μετατρέπεται σε θερμότητα.
Μονάδες 5
2. Τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα:
α. είναι εγκάρσια και διαμήκη.
β. είναι μόνο εγκάρσια.
γ. είναι μόνο διαμήκη.
δ. είναι μόνο στάσιμα.
Μονάδες 5
3. Ραδιοφωνικός δέκτης περιέχει ιδανικό κύκλωμα LC για την επιλογή σταθμών. Ένας ραδιοφωνικός σταθμός εκπέμπει σε συχνότητα μικρότερη από την ιδιοσυχνότητα του ιδανικού κυκλώματος LC. Για να συντονιστεί ο δέκτης με τον σταθμό πρέπει:
α. να αυξήσουμε τη χωρητικότητα του πυκνωτή.
β. να μειώσουμε τη χωρητικότητα του πυκνωτή.
γ. να μειώσουμε τον συντελεστή αυτεπαγωγής του πηνίου.
δ. να μειώσουμε τον συντελεστή αυτεπαγωγής του πηνίου και τη χωρητικότητα του πυκνωτή.
Μονάδες 5
4. Στη χορδή μιας κιθάρας, της οποίας τα άκρα είναι σταθερά στερεωμένα, δημιουργείται στάσιμο κύμα. Το μήκος της χορδής είναι ίσο με L. Τέσσερα (4) συνολικά σημεία (μαζί με τα άκρα) παραμένουν συνεχώς ακίνητα. Αν λ είναι το μήκος κύματος των κυμάτων από τη συμβολή των οποίων προήλθε το στάσιμο κύμα, τότε:
α. L = 3λ
β. L = 2λ
γ. L = 3λ/2
δ. L = 2λ/3
Μονάδες 5
5. Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στο τετράδιό σας, δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη.
α. Η ροπή αδράνειας είναι διανυσματικό μέγεθος.
β. Σε μια πλαστική κρούση διατηρείται η μηχανική ενέργεια του συστήματος των συγκρουόμενων σωμάτων.
γ. Η μονάδα μέτρησης του ρυθμού μεταβολής της στροφορμής στο σύστημα SI είναι το 1 kg m2/s2.
δ. H ενέργεια ταλάντωσης ιδανικού κυκλώματος LC είναι ίση με ½ Q2C , όπου Q το μέγιστο φορτίο του πυκνωτή και C η χωρητικότητα του πυκνωτή.
ε. Η συχνότητα του διακροτήματος είναι μεγαλύτερη από κάθε μια από τις συχνότητες των δύο ταλαντώσεων που δημιουργούν το διακρότημα.
Μονάδες 5
ΘΕΜΑ 2ο
1. Λεπτή μονοχρωματική δέσμη φωτός διασχίζει διαδοχικά τα οπτικά μέσα (1), (2), (3), με δείκτες διάθλασης n1, n2, n3 αντίστοιχα, όπως φαίνεται στο σχήμα.
clip_image002
Αν φ2 > φ1, τότε :
α. n1 = n3 β. n1 < n3 γ. n1 > n3
Να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.
Μονάδες 3
Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
Μονάδες 5
2. Ηχητική πηγή S εκπέμπει ήχο σταθερής συχνότητας fS. Όταν η πηγή πλησιάζει με ταχύτητα μέτρου u ακίνητο παρατηρητή Α, κινούμενη στην ευθεία «πηγής- παρατηρητή», ο παρατηρητής Α αντιλαμβάνεται ήχο συχνότητας f1. Όταν ο παρατηρητής Α, κινούμενος με ταχύτητα μέτρου u, πλησιάζει την ακίνητη πηγή S, κινούμενος στην ευθεία «πηγής-παρατηρητή», αντιλαμβάνεται ήχο συχνότητας f2. Τότε είναι :
α. f1 > f2 β. f1 = f2 γ. f1 < f2
Να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.
Μονάδες 3
Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
Μονάδες 5
3. Χορεύτρια στρέφεται, χωρίς τριβές, έχοντας ανοιχτά τα δυο της χέρια με σταθερή γωνιακή ταχύτητα μέτρου ω. Η χορεύτρια συμπτύσσοντας τα χέρια της αυξάνει το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας περιστροφής της, σε 5/2ω. Ο λόγος της αρχικής προς την τελική ροπή αδράνειας της χορεύτριας, ως προς τον άξονα περιστροφής της, είναι:
α. 1 β. 5/2 γ. 2/5
Να επιλέξετε το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.
Μονάδες 3
Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.
Μονάδες 6
ΘΕΜΑ 3ο
Υλικό σημείο Σ εκτελεί ταυτόχρονα δύο απλές αρμονικές ταλαντώσεις, οι οποίες γίνονται στην ίδια διεύθυνση και γύρω από την ίδια θέση ισορροπίας. Οι ταλαντώσεις περιγράφονται από τις εξισώσεις :
x1=Aημωt και x2=Aημ(ωt+π/3),
με Α = 4 cm και ω = 10 rad/s.
α. Να υπολογισθεί το πλάτος Αολ της συνισταμένης απλής αρμονικής ταλάντωσης που εκτελεί το Σ.
Μονάδες 6
β. Να γραφεί η εξίσωση της απομάκρυνσης της ταλάντωσης που εκτελεί το Σ.
Μονάδες 6
γ. Να γραφεί η εξίσωση της ταχύτητας ταλάντωσης του Σ και να υπολογισθεί η αλγεβρική τιμή της ταχύτητας τη χρονική στιγμή t = π/15 s μετά από τη στιγμή t=0.
Μονάδες 6
δ. Να υπολογισθεί ο λόγος της κινητικής προς τη δυναμική ενέργεια της ταλάντωσης του υλικού σημείου τη χρονική στιγμή t = π/120 s.
clip_image004
Μονάδες 7
ΘΕΜΑ 4ο
Στην επιφάνεια ενός ομογενούς κυλίνδρου μάζας Μ = 40 kg και ακτίνας R = 0,2 m, έχουμε τυλίξει λεπτό σχοινί αμελητέας μάζας, το ελεύθερο άκρο του οποίου έλκεται με σταθερή δύναμη F παράλληλη προς την επιφάνεια κεκλιμένου επιπέδου γωνίας κλίσεως 30ο, όπως φαίνεται στο σχήμα.
clip_image006
Το σχοινί ξετυλίγεται χωρίς ολίσθηση, περιστρέφοντας ταυτόχρονα τον κύλινδρο. Ο κύλινδρος κυλίεται πάνω στην επιφάνεια του κεκλιμένου επιπέδου χωρίς ολίσθηση.
α. Να υπολογισθεί το μέτρο της δύναμης F, ώστε ο κύλινδρος να ανεβαίνει στο κεκλιμένο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα.
Μονάδες 5
Αν αρχικά ο κύλινδρος είναι ακίνητος με το κέντρο μάζας του στη θέση Α και στο ελεύθερο άκρο του σχοινιού ασκηθεί σταθερή δύναμη F = 130N, όπως στο σχήμα:
β. Να υπολογισθεί η επιτάχυνση του κέντρου μάζας του κυλίνδρου.
Μονάδες 6
γ. Να υπολογισθεί το μέτρο της στροφορμής του κυλίνδρου ως προς τον άξονα περιστροφής του όταν το κέντρο μάζας του περνάει από τη θέση Γ του σχήματος, η οποία βρίσκεται h = 1m ψηλότερα από τη θέση Α.
Μονάδες 7
δ. Να υπολογισθεί το έργο της δύναμης F κατά τη μετακίνηση του κέντρου μάζας του κυλίνδρου από τη θέση Α στη θέση Γ και να δείξετε ότι αυτό ισούται με τη μεταβολή της μηχανικής ενέργειας του κυλίνδρου κατά τη μετακίνηση αυτή.
Δίνονται: επιτάχυνση βαρύτητας g = 10m/s2, ροπή αδράνειας του κυλίνδρου ως προς τον άξονα περιστροφής του Ι= ½ MR2 ημ30ο = ½
Μονάδες 7
Μπορείτε να το κατεβάσετε και σε pdf