Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 7404 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Φυσική Τάξη: Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 8000 Θέμα: 2
Τελευταία Ενημέρωση: 29-Απρ-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: 2
Κωδικός Θέματος: 8000
Ύλη: Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης
Τελευταία Ενημέρωση: 29-Απρ-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 Β

Β1) Σε ένα κιβώτιο που αρχικά ήταν ακίνητο πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο, ασκείται οριζόντια δύναμη F. Το κιβώτιο κινείται πάνω στο οριζόντιο επίπεδο με ταχύτητα που αυξάνεται ανάλογα με το χρόνο.

Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση.
Η γραφική παράσταση της τιμής της δύναμης (F) που ασκείται στο κιβώτιο σε συνάρτηση με το χρόνο (t) παριστάνεται σωστά από το διάγραμμα:

Μονάδες 4

Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 8

B2) Μικρό σφαιρίδιο μάζας m αφήνεται τη χρονική στιγμή t=0s από μικρό ύψος h να εκτελέσει ελεύθερη πτώση. Έστω tολικο το χρονικό διάστημα που απαιτείται για να φτάσει το σφαιρίδιο στο έδαφος και tΕ το χρονικό διάστημα που απαιτείται ώστε η δυναμική του ενέργεια να γίνει ίση με την κινητική του.
Ως επίπεδο αναφοράς για τη δυναμική ενέργεια θεωρείται το οριζόντιο έδαφος και η επίδραση του αέρα αμελητέα.

Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση.

Ο λόγος ισούται με:

α) 2
β) 32
γ) 2
Μονάδες 4

Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9

Β1. Σωστή απάντηση είναι η (β)
Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Εφόσον η ταχύτητα αυξάνεται ανάλογα με το χρόνο, το κιβώτιο θα επιταχύνεται με σταθερή επιτάχυνση.
Από τον 2ο Νόμο του Νεύτωνα, αφού η τιμή της επιτάχυνσης είναι σταθερή, θα είναι και η τιμή της δύναμης σταθερή. Άρα το διάγραμμα της τιμής της δύναμης σε συνάρτηση με το χρόνο θα είναι μία ευθεία παράλληλη στον άξονα του χρόνου.

Β2. Σωστή απάντηση είναι η (α).

Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Σύμφωνα με τις εξισώσεις της ελεύθερης πτώσης:

h=12gtολικό2

από όπου προκύπτει ότι:

tολικο=2hg

Στο ύψος h το σφαιρίδιο έχει δυναμική ενέργεια :
U=mgh κινητική ενέργεια Κ=0 και μηχανική ενέργεια:

Ε=U+Κ=mgh

Έστω ότι σε ύψος h από το έδαφος η δυναμική ενέργεια του σφαιριδίου έχει γίνει ίση με την κινητική του.

H δυναμική του ενέργεια θα είναι : U=mgh,
η κινητική του ενέργεια : Κ=U
και η μηχανική ενέργεια: Ε=Κ+U=2U=2mgh.

Από την αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας προκύπτει :

Ε=Ε 2mgh=mgh

και τελικά

h=h2

Το σφαιρίδιο κατά την πτώση του από το ύψος h σε ύψος h, διανύει απόσταση s=hh=h2

Όπως παραπάνω βρίσκουμε ότι:

tE=2sg=hg

Οπότε:

tολικόtE=2