Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 5090 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Φυσική Τάξη: Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 8033 Θέμα: 2
Τελευταία Ενημέρωση: 24-Νοε-2021 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: 8033
Ύλη: Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης
Τελευταία Ενημέρωση: 24-Νοε-2021
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. Ένα αυτοκίνητο μάζας 1000Kg εκτελεί ευθύγραμμη κίνηση. Στον παρακάτω πίνακα φαίνονται οι τιμές της θέσης x του αυτοκινήτου σε συνάρτηση με τον χρόνο

t (s) x (m)
0 0
1 +1
2 +4
3 +9

Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:
Με βάση τις παραπάνω τιμές συμπεραίνουμε ότι:
α) το αυτοκίνητο κινείται με σταθερή επιτάχυνση μετρου 4m/s2
β) το αυτοκίνητο τη χρονική στιγμή t=2s έχει ταχύτητα μέτρου υ=4m/s
γ) στο αυτοκίνητο ασκείται σταθερή συνισταμένη δύναμη μέτρου 1000Ν.
Mονάδες 4

Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Mονάδες 8

Β2. Δύο όμοιες μεταλλικές σφαίρες Σ1 και Σ2, ίδιας μάζας, αφήνονται ταυτόχρονα να εκτελέσουν ελεύθερη πτώση, από ύψος h1 η Σ1 και από ύψος h2 η Σ2, πάνω από την επιφάνεια της Γης.

Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:
Αν h1=2h2, τότε
α) Η σφαίρα Σ1 φθάνει στο έδαφος έχοντας ταχύτητα διπλάσιου μέτρου από την ταχύτητα της σφαίρας Σ2.
β) Οι δύο σφαίρες φτάνουν ταυτόχρονα στο έδαφος.
γ) Η σφαίρα Σ1 φθάνει στο έδαφος έχοντας διπλάσια κινητική ενέργεια από τη σφαίρα Σ2.
Μονάδες 4

Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9

ΘΕΜΑ Β

Β1. Σωστή η απάντηση (β)

Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Σχεδιάζουμε γραφική παράσταση της θέσης σε συνάρτηση με το τετράγωνο του χρόνου.

Παρατηρούμε ότι τα σημεία βρίσκονται σέ μια ευθεία γραμμή που διέρχεται από την αρχή των αξόνων δηλαδή η θέση συνδέεται με το χρόνο με μια εξίσωση της μορφής:
x=κt2 με κ την κλίση της ευθείας και στην περίπτωσή μας είναι η εφαπτόμενη της γωνίας Ο στο ορθογώνιο τρίγωνο ΟΑΒ:

κ=ABOB κ=6m6s2 κ=1ms2, (1)

Από το νόμο της μετατόπισης στην ΕΟΜ κίνηση και τη σχέση (1) προκύπτει για την επιτάχυνση της κίνησης:

α2=1ms2 ή α=2ms2

συνεπώς από τον 2ο νόμο του Νεύτωνα η συνισταμένη δύναμη θα είναι 2000Ν και από το νόμο της ταχύτητας στην ΕΟΜ κίνηση η ταχύτητα για t=2s χωρίς αρχική ταχύτητα προκύπτει:

υ=4ms

Συνεπώς σωστή απάντηση η (β).

Β2. Σωστή η απάντηση (γ).

Οι δυο σφαίρες εκτελούν ελεύθερη πτώση συνεπώς με εφαρμογή του Θεωρήματος Διατήρησης της Μηχανικής Ενέργειας για τη κίνησή τους θα ισχύει για την κινητική ενέργεια που φθάνουν στο έδαφος:
Σφαίρα Σ_{1}:

K1=mgh1

Σφαίρα Σ_{2}:

K2=mgh2

Χρησιμοποιώντας ότι: h1=2h2 προκύπτει:

K1=2K2

Επομένως σωστή η (γ).

Σχόλιο ΜΕΘΟΔΙΚΟΥ: Έχουν γίνει μικρές αλλαγές στην απάντηση Β2, γιατί υπήρχε τυπογραφικό λάθος.