Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 48796 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Φυσική Προσανατολισμού Τάξη: Β' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 16136 Θέμα: 4
Τελευταία Ενημέρωση: 08-Μαΐ-2022 Ύλη: 1.1 Οριζόντια βολή
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: Β' Λυκείου
Μάθημα: Φυσική Προσανατολισμού
Θέμα: 4
Κωδικός Θέματος: 16136
Ύλη: 1.1 Οριζόντια βολή
Τελευταία Ενημέρωση: 08-Μαΐ-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)
ΘΕΜΑ 4

Σφαίρα μάζας 𝑚=0,1Kg βάλλεται οριζόντια με ταχύτητα μέτρου υο=20 m/s από την ταράτσα ενός κτιρίου ύψους h από το έδαφος. Όταν πέφτει στο έδαφος η σφαίρα η ταχύτητά της σχηματίζει με αυτό γωνία φ=450 (όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα).

4.1. Να υπολογίσετε την κινητική ενέργεια της σφαίρας όταν φτάνει στο έδαφος.
Μονάδες 6

4.2. Να βρεθεί το ύψος h του κτιρίου.
Μονάδες 6

4.3. Να υπολογίσετε τη δυναμική ενέργεια της σφαίρας τη χρονική στιγμή 𝑡1=1 𝑠.
Ως επίπεδο μηδενικής δυναμικής ενέργειας να θεωρήσετε το έδαφος.
Μονάδες 6

4.4. Να υπολογίσετε την κινητική ενέργεια της σφαίρας τη χρονική στιγμή t2, όπου η οριζόντια μετατόπιση της σφαίρας είναι οκταπλάσια της κατακόρυφης μετατόπισής της.
Μονάδες 7
Δίνεται η επιτάχυνση βαρύτητας go=10 m/s2.

ΘΕΜΑ 4

4.1. Η σφαίρα εκτελεί οριζόντια βολή. Συνεπώς στον οριζόντιο άξονα Οx εκτελεί ευθύγραμμη ομαλή κίνηση, οπότε:

𝜐𝑥=υ0, (1)  και 𝑥=υ0t, (2)

Στον κατακόρυφο άξονα Οy εκτελεί ελεύθερη πτώση, οπότε:

υy=gt, (3)  και y=12gt2, (4)

Όταν φτάσει στο έδαφος, από τη σχέση (1) έχουμε:

υx=υ0 υσυνφ=υ0 υ=υ0συνφ υ=202 m/s

Άρα:

Κ=12mυ2= 40J

Μονάδες 6

4.2. Από τη σχέση (3) έχουμε:

υy=gt υημφ=gt t=υημφg t=2 s οπότε σύμφωνα με τη σχέση (4) έχουμε:

h=12g𝑡2 h=20 m

Μονάδες 6

4.3. Από τη σχέση (4) έχουμε:

y1=12gt12 y1=5 m

Άρα η δυναμική ενέργεια της σφαίρας είναι:

U=mg(hy1)=15 J

Μονάδες 6

4.4. Από τις σχέσεις (2) και (4) έχουμε:

x=8yυ0t2=812gt22 t2=0,5 s

Άρα η ταχύτητα της σφαίρας είναι:

υ2=υ2𝑥2+υ2𝑦2=υ02+(gt2)2=425 m/s οπότε: Κ2=12mυ22=21,25 J

Μονάδες 7