Τράπεζα Θεμάτων
www.trapeza-thematon.gr
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Τάξη: | Α' Λυκείου |
|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Φυσική | Θέμα: | 2 |
| Κωδικός Θέματος: | 8054 | Ύλη: | Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης |
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο |
|---|---|
| Τάξη: | Α' Λυκείου |
| Μάθημα: | Φυσική |
| Θέμα: | 2 |
| Κωδικός Θέματος: | 8054 |
| Ύλη: | Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης |
| Τελευταία Ενημέρωση: 25-Απρ-2024 | |
ΘΕΜΑ Β
Β1. Σώμα βάρους \(10 N\) διατηρείται ακίνητο στο πάτωμα. Στο σώμα ασκείται κατακόρυφη δύναμη μέτρου \(F\) (μετρημένη σε Newton) με φορά προς τα πάνω. Το μέτρο της δύναμης διαρκώς αυξάνεται.
| \(F\) | \(N\) |
|---|---|
| \(0\) | |
| \(2\) | |
| \(6\) | |
| \(10\) |
Α) Συμπληρώστε στον πίνακα το μέτρο της κάθετης δύναμης επαφής \(Ν\), που ασκείται από το πάτωμα στο σώμα.
Μονάδες 4
Β) Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.
Μονάδες 8
Β2. Σώμα μάζας \(1 Kg\) πέφτει από ύψος \(h = 5 m\) πάνω απο το έδαφος. Το σώμα φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα μέτρου \(5\dfrac{m}{s}\). Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας \(g=10\dfrac{m}{s^2}\).
Α) Διατηρείται σταθερή η μηχανική ενέργεια κατά τη διάρκεια της πτώσης;
Μονάδες 4
Β) Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας
Μονάδες 9
Απάντηση Θέματος:
Β1.
Α)
| \(F\) | \(N\) |
|---|---|
| \(0\) | \(10\) |
| \(2\) | \(8\) |
| \(6\) | \(4\) |
| \(10\) | \(0\) |
Β) Ενδεικτική αιτιολόγηση
Στο σώμα ασκούνται η κατακόρυφη δύναμη \(\vec{F}\), το βάρος \(\vec{Β}\) και η κάθετη αντίδραση \(\vec{Ν}\) από το δάπεδο. Όσο η δύναμη \(\vec{F}\) έχει μέτρο \(F ≤ B\), \((Β = 10 Ν)\), καθώς το μέτρο της \(F\) θα αυξάνεται, το σώμα δεν θα κινείται, οπότε αλλάζει το μέτρο της δύναμης \(Ν\), ώστε να ισχύει \(Σ\vec{F}=0\). Επειδή \(ΣF=0\)
$$F + N - B = 0$$ $$\Rightarrow Ν = Β - F$$ $$\Rightarrow N = 10 - F$$
Βάσει της τελευταίας σχέσης συμπληρώνουμε τη δεύτερη στήλη του πίνακα.
Β2.
Α) Σωστή απάντηση είναι η Όχι.
Β) Ενδεικτική αιτιολόγηση
Δίδεται ότι το σώμα φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα \(5 m/s\). Από το θεώρημα της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας ισχύει:
$$Ε_{τελ} - Ε_{αρχ} = 0$$ $$\Rightarrow (Κ_{τελ}+U_{τελ})- (Κ_{αρχ}+U_{αρχ}) = 0$$ $$\Rightarrow \Big(\dfrac{1}{2}mυ^2+0\Big)-(0+mgh)=0$$ $$\Rightarrow \dfrac{1}{2} υ^2=gh$$ $$\Rightarrow υ =\sqrt{2gh}= 10 m/s$$
Παρατηρούμε ότι δεν ισχύει το θεώρημα της διατήρησης της μηχανικής ενέργειας διότι η ταχύτητα που φτάνει στο έδαφος είναι \(5 m/s\).
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).