Απολυτήριες 2011 Φυσική Κατεύθυνσης

Ομογενής ράβδος μήκους L=2m και μάζας M=3 Kg, είναι αναρτημένη από οριζόντιο άξονα Α, γύρω από τον οποίο μπορεί να περιστραφεί σε κατακόρυφο επίπεδο. Στον ίδιο άξονα Α είναι δεμένο αβαρές νήμα με το ίδιο μήκος L=2m, στο άλλο άκρο του οποίου είναι δεμένο σφαιρίδιο μάζας m=0,5 Kg, το οποίο θεωρείται υλικό σημείο. Αρχικά το νήμα είναι τεντωμένο στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο και το σφαιρίδιο βρίσκεται σε ύψος h₁=0,8m πάνω από το κατώτερο σημείου της ράβδου.

Στη συνέχεια το σφαιρίδιο αφήνεται ελεύθερο και προσκρούει στο κάτω άκρο της ράβδου. Αμέσως μετά την κρούση το σφαιρίδιο ακινητοποιείται. Οι τριβές θεωρούνται αμελητέες.

Να βρείτε:

Θέματα Φυσικής Κατ.Εσπερινών 2011

Δείτε όλα τα θέματα από εδώ.

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ (ΘΕΜΑΤΑ+ΛΥΣΕΙΣ) ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ 2011

Σ Υ Ν Ε Χ Ε Ι Α >>>>

Μια εκτενής απάντηση στο ερώτημα Δ1 του Θέματος Δ

Στο αρχείο pdf πιο κάτω, μπορείτε να βρείτε μια εκτενή απάντηση στο ερώτημα Δ1 του Δ Θέματος των φετινών Πανελλαδικών Εξετάσεων στη Φυσική Κατεύθυνσης:

ΘΕΜΑ Δ, Ερώτημα Δ1

Θέματα Φυσικής Κατ. Γεν. Λυκείων 2011

Δείτε όλα τα θέματα από εδώ.

Μια ισορροπία, κύλιση και ταλάντωση. Θέμα Δ #25

Ομογενής άκαμπτος κυκλικός τροχός  Τ μάζας Μ=10kg εφάπτεται σε οριζόντιο επίπεδο. Η περιφέρεια του τροχού Τ είναι τυλιγμένη με αβαρές νήμα το ελεύθερο άκρο του οποίου είναι δεμένο σε μικρό σώμα Σ μάζας m=1kg. Το σώμα Σ είναι κολλημένο στο άνω άκρο κατακόρυφου ιδανικού ελατηρίου σταθεράς K=100N/m το κάτω άκρο του οποίου είναι στερεωμένο. Το κέντρο του τροχού έλκεται από σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=20N. Η διάταξη ισορροπεί με το νήμα τεντωμένο στη διεύθυνση του άξονα του ελατηρίου, όπως φαίνεται στο σχήμα. Η διάταξη βρίσκεται συνεχώς στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο. Η μάζα του τροχού Τ είναι συγκεντρωμένη στην περιφέρειά του. Αντίσταση αέρα δεν υπάρχει. Δίνεται g=10m/s².π²=10.

1.     Να υπολογίσετε την παραμόρφωση του ελατηρίου.

2.     Τη χρονική στιγμή t₀=0 κόβουμε το νήμα. Τροχός Τ κυλίεται χωρίς ολίσθηση ενώ το σώμα Σ εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση. Να υπολογίσετε

(i)  το πλάτος ταλάντωσης του σώματος Σ.

(ii) τη μετατόπιση του κέντρου του τροχού Τ όταν το σώμα Σ φτάνει στην κατώτατη θέση του για πρώτη φορά.

Απάντηση:

Μια κύλιση σε επαφή με ράβδο. ΘΕΜΑ Δ #24

Λεπτή άκαμπτη ομογενής ράβδος ΑΓ μήκους L και μάζας M=3kg έχει το άκρο της Α αρθρωμένο και στηρίζεται σε στερεό Π, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το σημείο επαφής απέχει από την άρθρωση d=0,8L. Το στερεό Π αποτελείται από  ομόκεντρους δίσκους με ακτίνες R και  2R και εφάπτεται σε οριζόντιο επίπεδο.  Ο δίσκος ακτίνας R είναι τυλιγμένος με αβαρές μη εκτατό νήμα μεγάλου μήκους το ελεύθερο άκρο του οποίου έλκεται από σταθερή οριζόντια δύναμη μέτρου F=10N.

1.     Η διάταξη ισορροπεί με τη ράβδο ΑΓ  σε οριζόντια θέση. Να υπολογίσετε

(i)       το μέτρο της στατικής τριβής μεταξύ στερεού Π και ράβδου ΑΓ.

(ii)      την κατακόρυφη δύναμη που δέχεται η ράβδος ΑΓ από το στερεό Π.

2.     Εφαρμόζουμε στη ράβδο σταθερή ροπή ως προς την όρθωση μέτρου τ=(15/π)Ν.m και αυτή  στρέφεται χωρίς τριβή. Το στερεό Π κυλίεται χωρίς ολίσθηση καθώς το νήμα ξετυλίγεται χωρίς να ολισθαίνει. Να υπολογίσετε

(i)       τη μεταφορική ταχύτητα του στερεού Π όταν έχει ξετυλιχθεί νήμα μήκους ℓ=1m.

(ii)      το μήκος  L της ράβδου αν τη στιγμή που έχει στραφεί κατά θ₁=30° έχει κινητική ενέργεια  Κ₁=10J.

Όλες οι κινήσεις γίνονται στο ίδιο κατακόρυφο επίπεδο. Η ροπή αδρανείας του στερεού Π ως προς άξονα που περνά από το κέντρο του και είναι κάθετος στο επίπεδο του είναι Ι=ΜR². Αντίσταση αέρα δεν υπάρχει. Δίνεται g=10m/s².

Απάντηση:

Κινητική ενέργεια στερεού.

Μια σφαίρα μάζας Μ και ακτίνας R είναι προσδεδεμένη με ράβδο μήκους ℓ και μάζας m, όπως στο σχήμα (η σφαίρα έχει τρυπηθεί και το άκρο της ράβδου φτάνει στο κέντρο της σφαίρας Κ), έχοντας έτσι δημιουργήσει ένα στερεό Π.  Το στερεό αυτό στρέφεται σε οριζόντιο επίπεδο γύρω από κατακόρυφο άξονα που περνά από το άκρο Ο της ράβδου με γωνιακή ταχύτητα ω.

i)   Να υπολογιστεί η κινητική ενέργεια του στερεού Π.

ii)  Να υπολογιστεί η παραπάνω ενέργεια στις εξής περιπτώσεις:

α)  m→0

β) m→0 και R→0

δίνεται η ροπή αδράνειας μιας σφαίρας ως προς μια διάμετρό της Ι_cm= 2/5 MR² και η αντίστοιχη της ράβδου ως προς άξονα κάθετο προς αυτήν που περνά από το μέσον της Ι₁= 1/12 mℓ².

Η κινητική ενέργεια στερεού

Κινητική ενέργεια στερεού.

Η EΛΑΧΙΣΤΗ ΡΟΠΗ ΑΔΡΑΝΕΙΑΣ ΚΑΙ Ο ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΤΟΥ ΚΕΝΤΡΟΥ ΜΑΖΑΣ

Η συνέχεια εδώ.

ΜΙΑ ΤΕΛΕΥΤΑΊΑ ΕΠΑΝΑΛΗΨΗ ΣΤΟ DOPPLER

Επισημάνσεις

·         Το φαινόμενο Doppler οφείλεται στην κίνηση πηγής-παρατηρητή

·       Όταν ο παρατηρητής κινείται σε σχέση με ακίνητη πηγή η συχνότητα που αυτός αντιλαμβάνεται (αριθμός των μεγίστων που φτάνουν στον παρατηρητή στη μονάδα του χρόνου) είναι διαφορετική από τη συχνότητα της πηγής επειδή αλλάζει η σχετική ταχύτητα διάδοσης του ήχου ως προς τον παρατηρητή. 

·    Όταν η πηγή κινείται σε σχέση με ακίνητο παρατηρητή η συχνότητα που ο παρατηρητής αντιλαμβάνεται (αριθμός των μεγίστων που φτάνουν στον παρατηρητή στη μονάδα του χρόνου) είναι διαφορετική από τη συχνότητα της πηγής επειδή αλλάζει το μήκος κύματος του ήχου ως προς τον παρατηρητή.

·        Στις σχέσεις που περιγράφουν το φαινόμενο Doppler οι ταχύτητες αναφέρονται στο σύστημα αναφοράς του μέσου διάδοσης.

·        Όταν το μέσον διάδοσης είναι ακίνητο ως προς το έδαφος τότε προφανώς οι ταχύτητες στις σχέσεις που περιγράφουν το φαινόμενο Doppler συμπίπτουν με αυτές σε σχέση με το έδαφος.

Η συνέχεια από εδώ.

Μια ηλεκτρική ταλάντωση από το 1969

Συνέχεια