Θέμα: 13514

Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο	Πηγή: Ι.Ε.Π.	Αναγνώσθηκε: 7731 φορές Επικοινωνία
Μάθημα:	Φυσική	Τάξη:	Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος:	13514	Θέμα:	2
Τελευταία Ενημέρωση:	07-Μαρ-2022	Ύλη:	1.2.2 Σύνθεση συγγραμμικών δυνάμεων 1.3.1 Τρίτος νόμος του Νεύτωνα. Νόμος Δράσης - Αντίδρασης 2.1.4 Η μηχανική ενέργεια
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:	2
Κωδικός Θέματος:	13514
Ύλη:	1.2.2 Σύνθεση συγγραμμικών δυνάμεων 1.3.1 Τρίτος νόμος του Νεύτωνα. Νόμος Δράσης - Αντίδρασης 2.1.4 Η μηχανική ενέργεια
Τελευταία Ενημέρωση: 07-Μαρ-2022
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)

Αρχείο Εκφώνησης (PDF) Αρχείο Εκφώνησης (DOC)

ΘΕΜΑ 2

2.1
Δύο σώματα $Α$ και $Β$ με μάζες $𝑚_{𝐴} = 2 𝑚$ και $𝑚_{𝛣} = 𝑚$ εκτοξεύονται από το έδαφος κατακόρυφα προς τα πάνω με ταχύτητες $𝜐_{𝐴} = 2 𝜐$ και $𝜐_{𝛣} = 𝜐$ αντίστοιχα. Αγνοούμε την αντίσταση του αέρα.

A. Να επιλέξετε την σωστή απάντηση:

Τα μέγιστα ύψη $ℎ_{𝐴}$ και $ℎ_{𝛣}$ από το έδαφος, στα οποία φθάνουν τα δύο σώματα συνδέονται μεταξύ τους με την σχέση:
α. $\frac{ℎ_{𝐴}}{ℎ_{𝛣}} = 4$
β. $\frac{ℎ_{𝐴}}{ℎ_{𝛣}} = \frac{1}{4}$
γ. $\frac{ℎ_{𝐴}}{ℎ_{𝛣}} = 1$

Μονάδες 4

Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 8

2.2

Τα κιβώτια $(1), (2)$ και $(3)$ ισορροπούν επάνω σε ένα οριζόντιο ακίνητο δάπεδο, τοποθετημένα το ένα επάνω στο άλλο, όπως φαίνεται στο διπλανό σχήμα. Τα βάρη των τριών κιβωτίων έχουν μέτρα αντίστοιχα: $𝛣_{1} = 60 Ν, 𝛣_{2} = 50 Ν, 𝛣_{3} = 40 Ν$ .

A. Να επιλέξετε την σωστή απάντηση:

Το κιβώτιο (2):

α. Δέχεται από το κιβώτιο $(1)$ δύναμη μέτρου $𝐹_{1, 2} = 50 Ν$ με φορά προς τα επάνω και το μέτρο της συνισταμένης δύναμης που ασκείται σ’ αυτό είναι $𝐹_{𝜊 𝜆} = 20 Ν .$

β. Δέχεται από το κιβώτιο $(1)$ δύναμη $𝐹_{1, 2} = 90 Ν$ με φορά προς τα επάνω και το μέτρο της συνισταμένης δύναμης που ασκείται σ’ αυτό είναι $𝐹_{𝜊 𝜆} = 0 Ν .$

γ. Ασκεί στο το κιβώτιο $(3)$ δύναμη $𝐹_{2, 3} = 50 Ν$ με φορά προς τα επάνω και το μέτρο της συνισταμένης δύναμης που ασκείται σ’ αυτό είναι $𝐹_{𝜊 𝜆} = 0 Ν .$
Μονάδες 4

Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας:
Μονάδες 9

Εμφάνιση Απάντησης

Αρχείο Απάντησης (PDF) Αρχείο Απάντησης (DOC)

2.1

Α. Σωστή είναι η απάντηση (α).
(Μονάδες 4)

Β. Ενδεικτική δικαιολόγηση.

Εφαρμόζουμε Θ.Μ.Κ.Ε. για το σώμα $Α$ από το έδαφος μέχρι την θέση μέγιστου ύψους:

$𝛫_{𝜏 𝜀 𝜆 .} - 𝛫_{𝛼 𝜌 𝜒 .} = 𝑊_{0 𝜆}$ $\Rightarrow 0 - \frac{1}{2} 𝑚_{𝛢} \cdot 𝜐_{𝛢}^{2} = - 𝑚_{𝛢} \cdot 𝑔 \cdot ℎ_{𝐴}$ $\Rightarrow ℎ_{𝐴} = \frac{𝜐_{𝛢}^{2}}{2 \cdot 𝑔}, (1)$

Εφαρμόζουμε Θ.Μ.Κ.Ε. για το σώμα $B$ από το έδαφος μέχρι την θέση μέγιστου ύψους:

$𝛫_{𝜏 𝜀 𝜆 .} - 𝛫_{𝛼 𝜌 𝜒 .} = 𝑊_{0 𝜆}$ $\Rightarrow 0 - \frac{1}{2} 𝑚_{𝛣} \cdot 𝜐_{𝐵}^{2} = - 𝑚_{𝛣} \cdot 𝑔 \cdot ℎ_{𝐵}$ $\Rightarrow ℎ_{𝐵} = \frac{𝜐_{𝐵}^{2}}{2 \cdot 𝑔}, (2)$

(Μονάδες 2Χ3=6)

Διαιρώντας τις $(1)$ και $(2)$ κατά μέλη και λαμβάνοντας υπόψιν ότι $𝜐_{𝐴} = 2 𝜐_{𝛣}$ προκύπτει

$\frac{ℎ_{𝐴}}{ℎ_{𝐵}} = 4$

(Μονάδες 2)

2.2
Α. Σωστή είναι η απάντηση (β).
(Μονάδες 4)

Β. Ενδεικτική δικαιολόγηση.

Όλα τα σώματα ισορροπούν άρα σε κάθε σώμα $𝐹_{𝜊 𝜆} = 0 Ν$ .
(Μονάδα 1)

Το κιβώτιο $(3)$ δέχεται το βάρος του $𝛣_{3}$ και την δύναμη $𝐹_{2, 3}$ από το κιβώτιο $(2) .$
Επειδή ισορροπεί $𝛣_{3} = 𝐹_{2, 3} = 40 Ν$
(Μονάδες 2)

Το κιβώτιο $(2)$ δέχεται:

από το κιβώτιο $(3)$ δύναμη $𝐹_{3, 2} = 𝐹_{2, 3} = 40 Ν$ (δράση-αντίδραση),
το βάρος του $𝛣_{2} = 50 Ν$ ,
από το κιβώτιο $(1)$ δύναμη $𝐹_{1, 2}$ .

Επειδή ισορροπεί ισχύει:

$𝛣_{2} + 𝐹_{3, 2} = 𝐹_{12} \Rightarrow 𝐹_{1, 2} = 90 Ν$

(Μονάδες 6)