Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 6583 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Φυσική Τάξη: Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 11673 Θέμα: 4
Τελευταία Ενημέρωση: 24-Οκτ-2024 Ύλη: Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)
Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο
Τάξη: Α' Λυκείου
Μάθημα: Φυσική
Θέμα: 4
Κωδικός Θέματος: 11673
Ύλη: Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης
Τελευταία Ενημέρωση: 24-Οκτ-2024
Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida)
ΘΕΜΑ Δ

Μεταλλικός κύβος μάζας m κινείται ευθύγραμμα πάνω σε λείο οριζόντιο δάπεδο έχοντας τη χρονική στιγμή t=0s ταχύτητα μέτρου 4m/s. Στον κύβο ασκείται τη χρονική στιγμή t=0s δύναμη, ίδιας διεύθυνσης με τη ταχύτητα του. Η τιμή της δύναμης σε συνάρτηση με το χρόνο, για το χρονικό διάστημα φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα.

Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.
Τη χρονική στιγμή t1=5s ο κύβος έχει αποκτήσει ταχύτητα μέτρου υ=14ms.

Δ1) Να χαρακτηρίσετε τη κίνηση που εκτελεί το σώμα στο χρονικό διάστημα 05s και να υπολογίσετε το μέτρο της επιτάχυνσης του.
Μονάδες 6

Δ2) Να υπολογίσετε τη μάζα του κύβου.
Μονάδες 6

Δ3) Να παραστήσετε γραφικά το μέτρο της ταχύτητας του κύβου, σε συνάρτηση με το χρόνο σε σύστημα βαθμολογημένων αξόνων για το χρονικό διάστημα 015s.
Μονάδες 7

Δ4) Να υπολογίσετε το έργο της F στο χρονικό διάστημα 1015s.
Μονάδες 6

Ενδεικτική λύση
Δ1) Στο χρονικό διάστημα 05s η δύναμη είναι σταθερή, επομένως, σύμφωνα με τον 2ο νόμο του Νεύτωνα F=mα και η επιτάχυνση α θα είναι σταθερή.
Η κίνηση είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη.
Η επιτάχυνση θα έχει μέτρο:

α=ΔυΔt=2ms2

Δ2) Από τον 2ο νόμο του Νεύτωνα:

m=Fα=4kg

Δ3) 05s: Κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη.
Όταν t=5s η ταχύτητα είναι:

υ1=14ms

510s : Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση με:

υ2=υ1=14ms

1015s: Κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη με:

|α|=|F|m=1ms2

Όταν t=15s η ταχύτητα είναι:

υ3=υ2|α|Δt=9ms

Δ4) Στο χρονικό διάστημα 1015s η μετατόπιση υπολογίζεται από το εμβαδό του αντίστοιχου τραπεζίου:

Δx=(14+9)25m Δx=57,5m

Το έργο είναι:

W=FΔx=230J