Θέμα: 8025

Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο	Πηγή: Ι.Ε.Π.	Αναγνώσθηκε: 3679 φορές Επικοινωνία
Μάθημα:	Φυσική	Τάξη:	Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος:	8025	Θέμα:	2
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:	2
Κωδικός Θέματος:	8025
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)

Αρχείο Εκφώνησης (PDF) Αρχείο Εκφώνησης (DOC)

ΘΕΜΑ

B1. Τη χρονική στιγμή $t = 0 s$ δυο αλεξιπτωτιστές ίδιας μάζας εγκαταλείπουν το αεροπλάνο στο οποίο επέβαιναν και αρχικά εκτελούν ελεύθερη πτώση. Οι δυο αλεξιπτωτιστές ανοίγουν τα αλεξίπτωτά τους τις χρονικές στιγμές $t_1$ και $t_2=2\cdot t_1$ αντίστοιχα οπότε αρχίζουν να κινούνται με σταθερή ταχύτητα με την οποία και προσγειώνονται.

Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση. Αν $P_1$ και $P_2$ είναι οι ρυθμοί παραγωγής έργου από τα βάρη των αλεξιπτωτιστών κατά τη κίνησή τους με σταθερή ταχύτητα τότε ισχύει:
(α) $P_1 = P_2$
(β) $P_2 = 2\cdot P_1$
(γ) $P_2 = 4\cdot P_1$
Μονάδες 4

B) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 8

B2. Κιβώτιο βρίσκεται ακίνητο σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Τη χρονική στιγμή $t = 0 s$ στο κιβώτιο ασκείται οριζόντια δύναμη σταθερής διεύθυνσης η τιμή της οποίας σε συνάρτηση με το χρόνο δίνεται από το διάγραμμα που παριστάνεται στην παρακάτω εικόνα, οπότε το κιβώτιο αρχίζει να κινείται κατά τη θετική φορά του άξονα $x$.

Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση.
Τη χρονική στιγμή $t = 3\ s$
(α) το κιβώτιο ηρεμεί.
(β) το κιβώτιο εξακολουθεί να κινείται κατά τη θετική φορά του άξονα $x$.
(γ) το κιβώτιο κινείται κατά την αρνητική φορά του άξονα $x$.
Μονάδες 4

Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9

Εμφάνιση Απάντησης

Αρχείο Απάντησης (PDF) Αρχείο Απάντησης (DOC)

Β1.
Σωστή η απάντηση (β)

Ενδεικτική Αιτιολόγηση
To έργο του βάρους για μια μικρή μετατόπιση του αλεξιπτωτιστή είναι

$$ΔW=mgΔΨ$$

και ο ρυθμός παραγωγής έργου του βάρους του αλεξιπτωτιστή είναι

$$P=\dfrac{ΔW}{Δt}=m\cdot g\cdot \dfrac{ΔΨ}{Δt}$$ $$P=m\cdot g\cdot υ, \ (1)$$

Οι ταχύτητες που απέκτησαν οι αλεξιπτωτιστές μέχρι τη στιγμή που άνοιξαν τα αλεξίπτωτά τους είναι:

$$υ_1=gt_1, \ (2)$$ $$\text{ και }υ_2=gt_2$$ $$\Rightarrow υ_2=g(2t_1) \overset{(2)}{\Rightarrow} υ_2=2υ_1, \ (3)$$

Με βάση τη σχέση (1) έχουμε:

$$P_2=m \cdot g \cdot υ_2 \Rightarrow P_2=m \cdot g \cdot (2υ_1)$$ $$\text{ή } P_2=2P_1$$

Β2. Σωστή η απάντηση (α).

Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Η δύναμη το χρονικό διάστημα $0 s → 1 s$ είναι σταθερή και το κιβώτιο αρχικά είναι ακίνητο επομένως εκτελεί ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση.
Η ταχύτητα του κιβωτίου τη χρονική στιγμή $t = 1 s$ είναι $υ_1=α \cdot Δt$ ή

$$υ_1=\dfrac{F}{m}Δt$$

ταχύτητα του κιβωτίου το χρονικό διάστημα $1 s → 2 s$ είναι σταθερή, άρα τη χρονική στιγμή $t = 2 s$ η ταχύτητα του είναι $υ_2=υ_1$.

Η δύναμη το χρονικό διάστημα $2 s → 3 s$ είναι σταθερή, με φορά αντίθετη της ταχύτητας, επομένως το κιβώτιο εκτελεί ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση.
Η ταχύτητα του κιβωτίου τη χρονική στιγμή $t = 3 s$ είναι $υ_3=υ_2-|α|Δ_t$ ή

$$υ_3=\dfrac{F}{m}Δ_t-\dfrac{F}{m}Δ_t$$

και τελικά

$$υ_3=0m/s.$$