Τράπεζα Θεμάτων
www.trapeza-thematon.gr
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Τάξη: | Α' Λυκείου |
|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Φυσική | Θέμα: | 2 |
| Κωδικός Θέματος: | 8004 | Ύλη: | Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης |
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο |
|---|---|
| Τάξη: | Α' Λυκείου |
| Μάθημα: | Φυσική |
| Θέμα: | 2 |
| Κωδικός Θέματος: | 8004 |
| Ύλη: | Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης |
| Τελευταία Ενημέρωση: 24-Οκτ-2024 | |
ΘΕΜΑ Β
Β1. Ένας αστροναύτης επιχειρεί να μετρήσει την επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια ενός πλανήτη που δεν έχει ατμόσφαιρα. Για το σκοπό αυτό αφήνει να πέσει μια μικρή σφαίρα από ύψος \(1,5 m\) οπότε διαπιστώνει ότι η σφαίρα φτάνει στην επιφάνεια μετά από χρόνο \(3s\).
Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση
Ο αστροναύτης συμπεραίνει ότι το μέτρο της επιτάχυνσης της βαρύτητας είναι ίσο με:
α) \(1 m/s^2\)
β) \(\dfrac{1}{2} m/s^2\)
γ) \(\dfrac{1}{3} m/s^2\)
Μονάδες 4
B) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 8
Β2. 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 \(t = 3\ s\), το κιβώτιο:
α) εξακολουθεί να κινείται κατά τη θετική φορά του άξονα \(x\).
β) ηρεμεί.
γ) κινείται κατά την αρνητική φορά του άξονα \(x\).
Μονάδες 4
B) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9
Απάντηση Θέματος:
B1.
A) Σωστή απάντηση είναι η (γ)
B) Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Η σφαίρα εκτελεί ελεύθερη πτώση, άρα το ύψος και ο χρόνος πτώσης συνδέονται με τη σχέση:
$$h = \dfrac{1}{2} \cdot g' \cdot t^2$$
όπου \(g'\) η επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια του πλανήτη.
Από αυτήν προκύπτει ότι
$$g'= \dfrac{2h}{t^2} =\dfrac{1}{3}m/s^2$$
B2.
A) Σωστή απάντηση είναι η (α)
B) Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Χρονικό διάστημα \(0 - t_1\): Κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη με
$$α = \dfrac{F}{m} \text{ και } υ = α \cdot t = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1 > 0$$
Χρονικό διάστημα \(t_1 - t_2\): Κίνηση ευθύγραμμη ομαλή με \(υ = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1\)
Χρονικό διάστημα \(t_2 - t_3\): Κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη με \(α'= \dfrac{F'}{m}\).
Επειδή:
$$F' = \dfrac{F}{2} \text{ θα είναι } α'= \dfrac{F}{2m}$$
Η ταχύτητα σε αυτό το χρονικό διάστημα θα είναι:
$$υ' = υ - α' t \text{ ή } υ' = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1 - \dfrac{F'}{m} (t_3 - t_2)$$ $$υ' = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1 - \Big( \dfrac{F}{2m}\Big) \cdot (t_3 -t_2)$$
Αλλά \(t_1 = t_3 - t_2 = 1s.\)
Άρα \(υ' = \Big( \dfrac{F}{2m}\Big) \cdot t_1 >0.\)
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).