Τράπεζα Θεμάτων

www.trapeza-thematon.gr

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο	Τάξη:	Α' Λυκείου
Μάθημα:	Φυσική	Θέμα:	2
Κωδικός Θέματος:	8026	Ύλη:	Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης

Τύπος Σχολείου:	Γενικό Λύκειο
Τάξη:	Α' Λυκείου
Μάθημα:	Φυσική
Θέμα:	2
Κωδικός Θέματος:	8026
Ύλη:	Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης
Τελευταία Ενημέρωση: 24-Οκτ-2024

ΘΕΜΑ Β

Β1. Ένα σώμα κινείται πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα. Κάποια στιγμή στο σώμα ασκείται οριζόντια δύναμη $F$ αντίθετης φοράς προ τη φορά της ταχύτητας και το σώμα αρχίζει να επιβραδύνεται ομαλά.

Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση:
Η γραφική παράσταση του μέτρου $F$ της δύναμης $\vec{F}$ που ασκείται στο σώμα σε συνάρτηση με το χρόνο $(t)$ παριστάνεται σωστά από το διάγραμμα:

α) (I)

β) (II)

γ) (III)

Β) 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 $t = 3 s$ ,
α) το κιβώτιο εξακολουθεί να κινείται κατά τη θετική φορά του άξονα $x$ .
β) το κιβώτιο ακινητοποιείται.
γ) το κιβώτιο κινείται κατά την αρνητική φορά του άξονα $x$ .
Μονάδες 4

Β) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9

Απάντηση Θέματος:

ΘΕΜΑ Β

Β1. Σωστή η απάντηση (β).

Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Το σώμα εκτελεί $Ε Ο Μ$ κίνηση συνεπώς το μέτρο της επιτάχυνσης είναι σταθερό, δηλ. $α = σταθ.$ Από τον 2ο νόμο του Νεύτωνα: $F = m \cdot α$ συμπεραίνουμε ότι και το μέτρο της δύναμης θα είναι σταθερό δηλ. $F = σταθερό$ .

Συνεπώς σωστή απάντηση η (β).

Β2. Σωστή η απάντηση (γ).

Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Υπολογισμός τα ταχύτητας του κιβωτίου τη χρονική στιγμή $t = 3 s$ .
Η κίνηση του κιβωτίου διακρίνεται σε τρία στάδια:

1ο στάδιο: $0 - 1 s$
$F_{1} = σ τ α θ$ . σύμφωνα με τον 2ο Νόμο του Νεύτωνα $α_{1} = \frac{F_{1}}{m} = σ τ α θ$ δηλ. το κιβώτιο εκτελεί $Ε Ο Μ$ κίνηση. Συνεπώς η ταχύτητά του τη χρονική στιγμή $t_{1}$ δίδεται από τη σχέση:

$υ_{1} = \frac{F_{1}}{m} \cdot Δ_{t_{1}}, (1)$

2ο στάδιο: $1 s - 2 s$
$F_{2} = 0 N$ σύμφωνα με τον 1ο Νόμο του Νεύτωνα το κιβώτιο εκτελεί $Ε Ο Κ$ . Συνεπώς η ταχύτητα παραμένει σταθερή και τη χρονική στιγμή θα δίδεται από τη σχέση:

$υ_{2} = υ_{1} = \frac{F_{1}}{m} Δ_{t_{1}}, (2)$

3ο στάδιο: $2 s - 3 s$
$F_{3} = σ τ α θ .$ σύμφωνα με τον 2ο Νόμο του Νεύτωνα $α_{3} = \frac{F_{3}}{m}$ το κιβώτιο εκτελεί $Ε Ο Μ$ κίνηση επιβραδυνόμενη με αρχική ταχύτητα $υ_{2}$ .
Συνεπώς:

$υ_{3} = υ_{2} + \frac{F_{3}}{m} Δ_{t_{3}}$ $\overset{(2)}{\Rightarrow} υ_{3} = \frac{F_{1}}{m} \cdot Δ_{t_{1}} + \frac{F_{3}}{m} \cdot Δ_{t_{3}}$ $\Rightarrow υ_{3} = \frac{F_{1} \cdot Δ_{t_{1}} + F_{3} \cdot Δ_{t_{3}}}{m}, (3)$

Αντικαθιστώντας τις τιμές από το διάγραμμα λαμβάνουμε:

$υ_{3} = - 10 \frac{m}{s}$

δηλαδή:

$υ_{3} < 0$

Συνεπώς σωστό το γ.

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).