Εξετάσεις Φυσικής ΓΠ 2014

Δείτε τα θέματα από εδώ.

ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ Γ’ΛΥΚΕΙΟΥ (Ενδοσχολικές)

ΘΕΜΑ Α: Στα θέματα Α1,Α2,Α3,Α4 να σημειώσετε το ερώτημα και δίπλα τον αριθμό που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Α1: Σώμα κάνει ΑΑΤ με ενέργεια ταλάντωσης Ε. Αν διπλασιάσουμε το πλάτος ταλάντωσης, η ενέργεια της ταλάντωσης

1) παραμένει ίδια  2) διπλασιάζεται  3) τετραπλασιάζεται  4) υποτετραπλασιάζεται .  

μονάδες 5

Α2) Ένα σώμα κρεμασμένο από ελατήριο, απομακρύνεται από τη θέση ισορροπίας του και αφήνεται ελεύθερο να κάνει φθίνουσα ταλάντωση. Η δύναμη που αντιτίθεται στην κίνησή του είναι της μορφής F=-bu, όπου b η σταθερά απόσβεσης, και u η ταχύτητά του.  Κατά τη διάρκεια της ταλάντωσής του, η περίοδος

1) μειώνεται εκθετικά με το χρόνο

2) αυξάνεται εκθετικά με το χρόνο

3) αυξάνεται γραμμικά με το χρόνο
4) παραμένει σταθερή          

μονάδες 5

Α3) Κατά τη διάδοση ενός μηχανικού κύματος σε ελαστικό μέσο, μεταφέρεται

1) ύλη και ενέργεια

2)ύλη και ορμή

3) ορμή και ενέργεια

4) ορμή, ύλη και ενέργεια 

μονάδες 5

                                                                              

Δείτε όλα τα θέματα σε σε word και   σε pdf  

Δίνοντας τρεις απαντήσεις, σε γνωστή ερώτηση…..

Ένας τροχός αφήνεται σε ένα κεκλιμένο επίπεδο, οπότε κυλίεται (χωρίς να ολισθαίνει) και μετά από λίγο έχει κατέλθει κατά h, έχοντας ταχύτητα κέντρου μάζας υ_cm .

i) Η επιτάχυνση του κέντρου Ο του τροχού έχει μέτρο:

α) α_cm< g∙ημθ,   β) α_cm= g∙ημθ,  γ) α_cm>  g∙ημθ

ii)  Η ταχύτητα υ έχει μέτρο:

α) υ_cm <√(2gh),    β) υ_cm =√(2gh),    γ)  υ_cm >√(2gh).

Να δικαιολογείστε τις απαντήσεις σας.

Δίνεται η ροπή αδράνειας του τροχού γύρω από τον άξονα περιστροφής του Ι= ½ ΜR².

Απάντηση:

ή

Δίνοντας τρεις απαντήσεις, σε γνωστή ερώτηση…..

Στροφορμή ράβδου και σφαίρας.

Σε λείο οριζόντιο επίπεδο και γύρω από έναν σταθερό κατακόρυφο άξονα z, στρέφεται μια ομογενής ράβδος ΟΑ μήκους ℓ και μάζας Μ και μια σφαίρα ίσης μάζας, η οποία θεωρείται υλικό σημείο, δεμένη στο άκρο νήματος μήκους επίσης ℓ, το άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο στον άξονα, όπως στο σχήμα.

Η ταχύτητα υ του άκρου Α έχει το ίδιο μέτρο με την ταχύτητα της σφαίρας.

i) Μεγαλύτερη κατά μέτρο στροφορμή κατά (ως προς) τον άξονα z, έχει:

α) Η ράβδος,              β) η σφαίρα,          γ) έχουν στροφορμές ίσου μέτρου.

ii) Η συνολική στροφορμή κατά (ως προς) τον άξονα z:

α) Είναι οριζόντια με κατεύθυνση προς το άκρο Α

β) Είναι οριζόντια με κατεύθυνση προς τη σφαίρα.

γ) Είναι κατακόρυφη με κατεύθυνση προς τα πάνω.

δ) Είναι κατακόρυφη με κατεύθυνση προς τα κάτω.

iii) Αν Κ η αρχική κινητική ενέργεια της σφαίρας, και μετά την κρούση, η σφαίρα προσκολλάται στο άκρο Α της ράβδου, τότε η απώλεια της μηχανικής ενέργειας κατά την κρούση είναι:

α) ΔΕ < Κ,              β) ΔΕ=Κ,     γ) ΔΕ > Κ

Να δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.

Δίνεται η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς το άκρο της Ο,  Ι= 1/3 Μℓ².

Απάντηση:

ή

Στροφορμή ράβδου και σφαίρας.

Ένα Β΄ θέμα με τροχαλία.

Στο διπλανό σχήμα αφήνουμε το σώμα Σ μάζας m να κινηθεί, δεμένο στο άκρο ενός μη εκτατού νήματος, το οποίο είναι τυλιγμένο σε τροχαλία μάζας Μ=2m. Η τροχαλία μπορεί να στρέφεται χωρίς τριβές, γύρω από οριζόντιο άξονα που περνά από το κέντρο της Ο.

i) Η δύναμη που ασκεί ο άξονας στην τροχαλία έχει μέτρο:

α) F= 0,75 Μg,    β) F= Μg,    γ) F=1,25Μg,     δ) F= 1,5 Μg.

ii) Αν x ο ρυθμός μεταβολής της στροφορμής της τροχαλίας και y ο αντίστοιχος ρυθμός του συστήματος τροχαλία-σώμα Σ, θα ισχύει:

α) y=x,        β) y=1,5x,     γ) y=2x ,         δ) y=2,5x.

iii) Τη στιγμή που το σώμα Σ έχει κατέλθει κατά h, έχει κινητική ενέργεια:

α) Κ= 1/3 mgh,          β)  Κ= ½ mgh,     γ) Κ= 2/3 mgh,         δ) Κ=mgh.

Για την τροχαλία ως προς τον άξονα περιστροφής της Ι= ½ ΜR².

Απάντηση:

ή

Ένα Β΄ θέμα με τροχαλία.

Μια σανίδα και ένα υλικό σημείο στο άκρο νήματος.

Ένα υλικό σημείο Σ μάζας m είναι δεμένο στο άκρο νήματος μήκους ℓ, το άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο σε σημείο Ο. Μια ομογενής λεπτή ράβδος Ρ της ίδιας μάζας και μήκους επίσης ℓ, μπορεί να στρέφεται γύρω από οριζόντιο άξονα ο οποίος διέρχεται από το άκρο του Α. Αφήνουμε ταυτόχρονα τα δυο σώματα να κινηθούν σε κατακόρυφο επίπεδο, από την οριζόντια θέση, όπως στο σχήμα.

i) Πιο σύντομα θα φτάσει σε κατακόρυφη θέση:

α) Το σώμα Σ, β) η ράβδος Ρ,        γ) θα φτάσουν ταυτόχρονα.

ii) Μεγαλύτερη κινητική ενέργεια θα αποκτήσει:

α) Το σώμα Σ, β) η ράβδος Ρ,         γ) θα αποκτήσουν ίσες κινητικές ενέργειες.

iii) Μεγαλύτερη ταχύτητα θα αποκτήσει:

α) Το σώμα Σ,  β) το άκρο Β της ράβδου,     γ) θα αποκτήσουν ίσες ταχύτητες.

iv) Τη στιγμή που το νήμα και η ράβδος σχηματίζουν ίσες γωνίες με την οριζόντια διεύθυνση, τα δυο σώματα έχουν ίσους ρυθμούς μεταβολής της στροφορμής κατά (ως προς) τον άξονα περιστροφής τους. Συμφωνείτε ή διαφωνείτε και γιατί;

Δίνεται η ροπή αδράνειας της ράβδου ως προς το άκρο της Α Ι= 1/3 mℓ².

Απάντηση:

ή

Μια σανίδα και ένα υλικό σημείο στο άκρο νήματος.

Πλάγια κρούση όμοιων σφαιρών, ίσης μάζας, που κινούνται σε κάθετες διευθύνσεις, με ίσες ταχύτητες

Οι όμοιες σφαίρες του σχήματος, κινούνται σε κάθετες διευθύνσεις με ίσες κατά μέτρο ταχύτητες, χωρίς να περιστρέφονται, και συγκρούονται ελαστικά. Οι ταχύτητες των σφαιρών, τη στιγμή της κρούσης σχηματίζουν με τη διάκεντρο ίσες γωνίες θ.  Μετά την κρούση τους οι ταχύτητές τους θα είναι:                                                            

1. παράλληλες και ίσου μέτρου με πριν την κρούση

2. κάθετες στις αρχικές διευθύνσεις τους και ίσου μέτρου με πριν την κρούση

3. κάθετες στη διάκεντρο τη στιγμή της κρούσης και ίσου μέτρου με πριν την κρούση

Επιλέξτε τη σωστή και αιτιολογείστε την απάντησή σας.

Απάντηση:

Ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος.

i)  Το άκρο Ο ενός τεντωμένου ελαστικού νήματος (1), τίθεται σε ταλάντωση, με συχνότητα f οπότε πάνω του διαδίδεται ένα εγκάρσιο αρμονικό κύμα. Η μορφή του νήματος, τη στιγμή που το κύμα φτάνει στο σταθερό άκρο του νήματος, φαίνεται στο πρώτο σχήμα.

Επαναλαμβάνουμε το ίδιο πείραμα με ένα δεύτερο νήμα (2), του ίδιου μήκους και η αντίστοιχη εικόνα είναι αυτή του δεύτερου σχήματος.

Αν υ₁ η ταχύτητα του κύματος στο (1) νήμα και υ₂ η αντίστοιχη ταχύτητα στο νήμα (2) ισχύει:

α) υ₁/υ₂=1,    β) υ₁/υ₂=1,2, γ) υ₁/υ₂=1,4,  δ) υ₁/υ₂=1,6

ii) Το άκρο Ο ενός τεντωμένου ελαστικού νήματος, τίθεται σε ταλάντωση, με συχνότητα f₁ οπότε πάνω του διαδίδεται ένα εγκάρσιο αρμονικό κύμα. Η μορφή του νήματος, τη στιγμή που το κύμα φτάνει στο σταθερό άκρο του νήματος, φαίνεται στο πρώτο σχήμα.

Επαναλαμβάνουμε το ίδιο πείραμα στο ίδιο νήμα, αλλά με συχνότητα ταλάντωσης  f₂  και η αντίστοιχη εικόνα είναι αυτή του δεύτερου σχήματος.

Για τις συχνότητες των δύο κυμάτων ισχύει:

α) f₂/f₁=1,1,         β) f₂/f₁=1,2,         γ) f₂/f₁=1,3,    δ) f₂/f₁=1,4.

Να δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

Ταχύτητα διάδοσης ενός κύματος.

Μια ελαστική κρούση και δύο ταλαντώσεις.

Ένα σώμα Σ₁ ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, δεμένο στο άκρο οριζόντιου ελατηρίου, απέχοντας κατά d από ένα δεύτερο σώμα Σ₂, διπλάσιας μάζας, όπως στο σχήμα. Εκτρέπουμε το σώμα Σ₁ προς τα αριστερά κατά d, συμπιέζοντας το ελατήριο και στη συνέχεια το αφήνουμε να ταλαντωθεί. Η κρούση των σωμάτων είναι κεντρική και ελαστική.

i) Μετά την κρούση το σώμα Σ₁:

α) θα αποκτήσει μηδενική ταχύτητα,   

β) θα κινηθεί προς τα δεξιά,

γ) θα κινηθεί προς τα αριστερά.

ii) Το σώμα Σ₂ θα αποκτήσει κινητική ενέργεια:

α) Κ₂< ½ kd²,        β)  Κ₂= ½ kd²,     γ) Κ₂ > ½ kd².

iii) Για το νέο πλάτος ταλάντωσης του Σ₁ μετά την κρούση θα ισχύει:

α) Α₁<d,        β) Α₁= d,         γ) Α₁> d.

Να δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

Μια ελαστική κρούση και δύο ταλαντώσεις.

ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Γ’ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΦ’ ΟΛΗΣ ΤΗΣ ΥΛΗΣ

ΘΕΜΑ Α

Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω προτάσεις, Α₁-Α₄, και δίπλα της το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

Α₁. Μια σφαίρα κινείται με ταχύτητα που δεν διέρχεται από το κέντρο μιας άλλης ακίνητης και συγκρούεται μ’ αυτήν. Τότε η κρούση τους ονομάζεται :

α)πλάγια     β) κεντρική    γ) έκκεντρη  δ) πλαστική    

                                                                                           Μονάδες 5

Α₂: Από την ταράτσα πολυκατοικίας αφήνουμε να κάνει ελεύθερη πτώση μια ηχητική πηγή, που παράγει ήχο συχνότητας f_s. Η συχνότητα του ήχου που ακούμε κατά τη διάρκεια της πτώσης                                                                                                                     

α) έχει σταθερή τιμή μικρότερη της f_s                        

β) αυξάνεται  διαρκώς.

γ) μειώνεται διαρκώς                                                                                                      

δ) στην αρχή μειώνεται και κάποια στιγμή σταθεροποιείται       

                                                                         Μονάδες 5

Α₃. Σώμα κάνει απλή αρμονική ταλάντωση και η ολική ενέργεια ταλάντωσης είναι Ε. Σε κάποια θέση απομάκρυνσης x, συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με άλλο σώμα Β,  με αποτέλεσμα η ενέργεια της ταλάντωσης του Α να μηδενισθεί. Τότε...

Η συνέχεια σε pdf και σε docx.

Ταλάντωση ράβδου και μια τροχαλία.

Στο σχήμα φαίνεται μια ράβδος μάζας m₁ = m, η οποία βρίσκεται σε λείο οριζόντιο επίπεδο συνδεδεμένη σε ιδανικό αβαρές ελατήριο σταθεράς k = 300 N/m.  Η ράβδος βρίσκεται διαρκώς σε επαφή με τροχαλία μάζας m₂ = 2m , στην περιφέρεια της οποίας έχουμε χαράξει αβαθές αυλάκι και έχουμε τυλίξει μέσα σε αυτό αβαρές μη εκτατό νήμα. Στην άλλη άκρη του νήματος είναι συνδεδεμένο σημειακό σώμα μάζας m₃ = m. Τόσο μεταξύ της ράβδου και της τροχαλίας όσο και μεταξύ νήματος και τροχαλίας εμφανίζεται τριβή τέτοια ώστε να μην είναι δυνατή η ολίσθηση. Αρχικά το σύστημα είναι ακίνητο. Δίνονται: m = 1kg, g = 10 m/s², η ακτίνα της τροχαλίας R = 1m και η ροπή αδράνειας της τροχαλίας ως προς τον άξονα περιστροφής της Ι = (1/2) m₂ R²  .  Επίσης θεωρούμε ότι δεν εμφανίζεται τριβή στην τροχαλία από τον άξονα περιστροφής.

Α. Να βρείτε την παραμόρφωση του ελατηρίου όσο το σύστημα παραμένει ακίνητο.

Β. Ασκούμε εξωτερική δύναμη και φέρνουμε τη ράβδο στο φυσικό μήκος του ελατηρίου. Στη συνέχεια τη χρονική στιγμή t₀ = 0 αφήνουμε το σύστημα ελεύθερο να κινηθεί.

  i)  Πόση ενέργεια προσφέραμε στο σύστημα;

 ii)  Να δείξετε ότι η ράβδος θα εκτελέσει αρμονική ταλάντωση.

iii) Nα δώσετε τη σχέση που περιγράφει την στροφορμή της τροχαλίας σε συνάρτηση με το χρόνο, θεωρώντας θετική την αρχική απομάκρυνση της ράβδου.

Απάντηση

Ταλάντωση και κρούση.

Το σώμα μάζας Μ ηρεμεί στο κάτω άκρο ενός κατακόρυφου ελατηρίου, απέχοντας κατά d από το έδαφος, όπως στο σχήμα. Εκτρέπουμε το σώμα προς τα πάνω κατά 2d, φέρνοντάς το στη θέση Ρ και τη στιγμή t=0, το αφήνουμε να κινηθεί, οπότε εκτελεί ΑΑΤ με σταθερά D=k, όπου k η σταθερά του ελατηρίου.

i) Η ταχύτητα του σώματος ελάχιστα πριν την ελαστική κρούση του με το έδαφος, έχει μέτρο:

α) υ=d√(k/m)   β) υ=d√(2k/m)   γ) υ=d√(3k/m)

ii) Το σώμα θα συγκρουσθεί 2^η φορά με το έδαφος τη χρονική στιγμή:

α) t₁= ½ π√(Μ/k)   β) t₂= π√(Μ/k)   γ) t₃= 2π√(Μ/k)    

Να δικαιολογήστε τις απαντήσεις σας, θεωρώντας αμελητέα τη διάρκεια της κρούσης.
Απάντηση:

ή

Ταλάντωση και κρούση.

ΕΞΑΩΡΟ ΦΥΣΙΚΗΣ 2014

Οι ασκήσεις του φετινού εξάωρου φυσικής βρίσκονται

ΕΔΩ

Μολύβι, χάρακας, κρούση και… πειραματική επαλήθευση του θεωρητικού αποτελέσματος

Πάρτε ένα μολύβι, ένα χάρακα και κάντε το εξής πείραμα: Κρατείστε το χάρακα σε ύψος Η από το τραπέζι, μετρείστε πάνω από το χάρακα σε ύψος όσο και το μολύβι h=d(μήκος μολυβιού), οριζοντιώστε το μολύβι και αφήστε το έτσι ώστε να συγκρουσθεί η άκρη του με την άκρη του χάρακα, ας υποθέσουμε ελαστικά. Θέλουμε το μολύβι μετά την κρούση, να κάνει μισή στροφή, τη στιγμή που θα βρίσκει το τραπέζι.

Με δεδομένα : d, g,m , I_cm=1/12 md² να βρείτε:

 Α) το ύψος Η (για επαλήθευση του αποτελέσματος που βρήκατε, δοκιμάστε το πολλές φορές και μετρείστε το ύψος Η, οι κρούσεις είναι περίπου ελαστικές).

B) Να γράψετε τις εξισώσεις που δίνουν τις θέσεις και τις ταχύτητες του κέντρου μάζας, και των άκρων του μολυβιού , μετά την κρούση, με σύστημα αξόνων το κέντρο του μολυβιού αμέσως μετά την κρούση και θετική φορά περιστροφής την ωρολογιακή.

Γ) Επαναλαμβάνουμε, αλλά η ελαστικά κρούση του μολυβιού με το χάρακα θα γίνει σε απόσταση d/4 από το άκρο του μολυβιού. Δείξτε ότι το μολύβι θα ξανασυγκρουσθεί με το χάρακα.

Δ) Επαναλαμβάνουμε, και θέλουμε η κρούση να γίνει σε σημείο Στου μολυβιού, που απέχει απόσταση x από το κέντρο του, τέτοια ,ώστε μετά την κρούση το κέντρο του μολυβιού να έχει ταχύτητα μηδέν. Υπολογίστε το x, και εξετάστε αν θα ξαναγίνει 2^η κρούση.

Απάντηση:

ΙΣΧΥΣ ΚΑΙ ΕΡΓΑ

Απάντηση : εδώ

Ένα στερεό και μια ΑΑΤ.

Ο τροχός του σχήματος ακτίνας R=1,4m και μάζας Μ=6kg μπορεί να στρέφεται, χωρίς τριβές, γύρω από οριζόντιο άξονα ο οποίος περνά από το κέντρο του Κ. Καρφώνουμε πάνω του μια ομογενή ράβδο ΑΓ, μήκους 2R και μάζας m₁ =Μ, στο άκρο της Α και στο μέσον της Β, δημιουργώντας το στερεό S. Το άκρο Γ της ράβδου έχει δεθεί με αβαρές κατακόρυφο νήμα, με σώμα Σ μάζας m, το οποίο ισορροπεί στο κάτω άκρο ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k=100Ν/m, το οποίο έχει επιμηκυνθεί κατά Δl=0,5m. Το σύστημα ισορροπεί ενώ το μέσον Β της ράβδου βρίσκεται στο άκρο μιας οριζόντιας ακτίνας του τροχού.

i) Να υπολογιστεί η μάζα m₂ του σώματος Σ.

Σε μια στιγμή κόβουμε το νήμα που συνδέει τη ράβδο με το σώμα Σ. Να βρεθούν:

ii) Η μέγιστη επιτάχυνση του σώματος Σ και του άκρου Γ (επιτρόχια επιτάχυνση) της ράβδου.

iii) Η μέγιστη ταχύτητα του σώματος Σ και του άκρου Γ της ράβδου.

Δίνεται η ροπή αδράνειας μιας ράβδου ως προς κάθετο άξονα που περνά από το μέσον της Ι=1/12 Μℓ² ενώ g=10m/s². Η μάζα του τροχού να θεωρηθεί συγκεντρωμένη στην περιφέρειά του, αφού οι ακτίνες του θεωρούνται αμελητέας μάζας.
Απάντηση:

ή

Ένα στερεό και μια ΑΑΤ.