Διαγώνισμα ένωσης φυσικών Α λυκείου 3

Green Wall 3

Θέμα Α   (Παράδειγμα 3)

Οδηγία: Στις ερωτήσεις A– A4 , να γράψετε στην κόλλα απαντήσεων τον αριθμό της ερώτησης και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη φράση, η οποία συμπληρώνει σωστά την ημιτελή πρόταση.

A1. Η επιτάχυνση έχει πάντοτε ίδια κατεύθυνση με:

α. την αρχική ταχύτητα.

β. τη συνισταμένη δύναμη.

γ. τη μετατόπιση.

δ. την τελική ταχύτητα.

Απάντηση: Σωστό το β. Απλό.

A2Η κίνηση ενός σώματος είναι ευθύγραμμη ομαλή αν:

α. το κινητό κινείται σε ευθεία γραμμή.

β. ο ρυθμός μεταβολής της ταχύτητας είναι σταθερός.

γ. το κινητό σε ίσους χρόνους διανύει ίσα διαστήματα.

δ. το κινητό κινείται σε ευθεία γραμμή και η ταχύτητά του είναι σταθερή.

Απάντηση: Σωστό το δ. Απλό.

A3Συγγραμμικές ονομάζονται οι δυνάμεις που έχουν:

α. κάθετες διευθύνσεις.

β. ίδιο σημείο εφαρμογής.

γ. ίδια διεύθυνση.

δ. ίδια κατεύθυνση.

Απάντηση: Σωστό το δ. Απλό.

A4. Όταν ένα σώμα κάνει ελεύθερη πτώση:

α. η ταχύτητά του παραμένει σταθερή σε μέτρο και κατεύθυνση.

β. η επιτάχυνσή του είναι ανάλογη του χρόνου.

γ. η βαρυτική δυναμική ενέργειά του μετατρέπεται σταδιακά σε κινητική ενέργεια.

δ. το έργο του βάρους του είναι μηδέν.

Απάντηση: Σωστό το γ. Ενδιαφέρον.

A5. Οδηγία: Να χαρακτηρίσετε τις προτάσεις που ακολουθούν, γράφοντας στη κόλλα απαντήσεων, δίπλα στο γράμμα που αντιστοιχεί σε κάθε πρόταση, τη λέξη Σωστό, αν η πρόταση είναι σωστή, ή τη λέξη Λάθος, αν η πρόταση είναι λανθασμένη.

α. Η μονάδα μέτρησης της δύναμης στο Διεθνές Σύστημα (S.I.) είναι το 1 J.

β. Ένα σώμα δεν επιταχύνεται αν η συνισταμένη δύναμη που δέχεται είναι μηδέν.

γ. Στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση η επιτάχυνση είναι σταθερή.

δ. Στην ελεύθερη πτώση η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

ε. Για τη μονάδα της ισχύος στο S.I. ισχύει ότι 1 Watt = 1 Joule/s.

Απάντηση: α. Λάθος, β. Σωστό, γ. Σωστό, δ. Σωστό, ε. Σωστό.

Θέμα Β

Β1. Δύο μαθητές Α και Β συζητούν για ένα θέμα Φυσικής. Ο μαθητής Α λέει στον Β: «Στην εικόνα φαίνεται το διάγραμμα της ταχύτητας ενός κινητού σε συνάρτηση με τον χρόνο, όμως δεν μπορούμε από αυτό να υπολογίσουμε το διάστημα που διέτρεξε το κινητό».

sxima enosis fisikon 3_1

Ο μαθητής Β, αφού σκέφτηκε λίγο, είπε: «Κι όμως, μπορούμε να υπολογίσουμε το διάστημα και αυτό είναι ίσο με 25 m». Η άποψη του μαθητή Β είναι:

α. σωστή.

β. λανθασμένη.

Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

Απάντηση: Σωστό είναι το β, γιατί: Η μετατόπιση (ίδια εδώ με το διάστημα) είναι το εμβαδό του διαγράμματος ταχύτητας υ – χρόνου t. Δx = εμβαδό = ½·(βάση)·(ύψος) = ½·5·10 = 25 m.

Β2. Ένα σώμα μάζας m είναι ακίνητο σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται οριζόντια σταθερή δύναμη και το σώμα επιταχύνεται. Αν η μάζα του σώματος διπλασιαστεί, τότε η επιτάχυνσή του:

α. διπλασιάζεται.

β. παραμένει ίδια.

γ. υποδιπλασιάζεται.

Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

Απάντηση: Σωστό είναι το γ, γιατί: 2ος Newton: ΣF = m·α ⇒ α = ΣF / m. Η νέα επιτάχυνση α’ = ΣF / m’ ⇒ α’ = ΣF / 2m . Θα διαιρέσουμε τις σχέσεις κατά μέλη: α’ / α = (ΣF / 2m) / (ΣF / m) ⇒ α’ / α = ½ ⇒ α’ = α / 2.

Θέμα Γ

Σώμα μάζας m = 5 Kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στο σώμα ασκείται οριζόντια σταθερή δύναμη μέτρου και το σώμα επιταχύνεται, αποκτώντας επιτάχυνση α = 2 m/s2. Για τα πρώτα 100 m της διαδρομής του σώματος να υπολογίσετε:

Γ1. το μέτρο της δύναμης που ασκήθηκε στο σώμα.

Γ2τον χρόνο που χρειάστηκε για να διανυθούν τα 100 m.

Γ3. την κινητική ενέργεια που απέκτησε.

Λύση

Γ1. 2ος Newton: ΣF = m·α ⇒ ΣF = 5·2 = 10 Ν.

Γ2η κίνηση του κινητού είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη χωρίς αρχική ταχύτητα: Δx = ½·α·t² ⇒ t² = 2·Δx / α ⇒ t² = 2·100 / 2 = 100 ⇒ t = 10 s.

Γ3. η ταχύτητα υ = α·t ⇒ υ = 2·10 = 20 m / s, η κινητική ενέργεια: K = ½·m·υ² ⇒ Κ = ½·5·20² = 1000 joule.

Θέμα Δ

Ένα παιδί ξεκινώντας από την κατάσταση ηρεμίας, κατεβαίνει με τα πατίνια του από ένα ύψωμα, η πλαγιά του οποίου έχει μήκος 14 m. Στη συνέχεια η κίνησή του συνεχίζεται σε ένα τραχύ οριζόντιο δρόμο για 31 m, οπότε σταματά. Όλη η κίνηση διήρκεσε 9 sec. Υπολογίσετε:

Δ1το χρόνο καθόδου t1,

Δ2. το χρόνο κίνησης στο οριζόντιο επίπεδο t2,

Δ3. την ταχύτητα του στο κατώτερο σημείο της πλαγιάς,

Δ4. την επιβράδυνση α2.

Λύση

sxima enosis fisikon 3_1

Δ1. το σώμα κατά την κάθοδο του ((ΑΒ) τμήμα της κίνησης) εκτελεί ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση χωρίς αρχική ταχύτητα, η  ταχύτητα: υ= α1·tκαι μετατόπιση: Δx=½·α1·t1².

To σώμα εκτελεί ευθύγραμμα επιβραδυνόμενη κίνηση στο οριζόντιο ((ΒΓ) τμήμα της κίνησης), η ταχύτητα: υ’ = υ– α2·t2 ⇒ 0 = υ– α2·t2 ⇒ υ= α2·t2 , η μετατόπιση: Δx= υ1·t2 – ½·α2·t2².

Παρατηρούμε υ= α1·tκαι υ= α2·t2 ⇒ α1·t= α2·t2 .

Ισχύει: Δxολ = Δx+ Δx2 = 14 + 31 = 45 m.  Δxολ = ½·α1·t1² + υ1·t2 – ½·α2·t2² ⇒ Δxολ = ½·( α1·t1)·t1 + υ1·t2 – ½·( α2·t2)·t2 ⇒ Δxολ = ½·υ1·t+ υ1·t2 – ½·υ1·t⇒ Δxολ = ½·υ1·t+ ½·υ1·t⇒ Δxολ = ½·υ1·(t+ t2) ⇒ Δxολ = ½·υ1·tολ ⇒ υ= 2·Δxολ / tολ ⇒ υ= 2·45 / 9 = 10 m / s ⇒ υ= 10 m / s.

Δx= ½·α1·t1² = ½·(α1·t1)·t1 ⇒ Δx= ½·υ1·t= ½·υ1·t= ½·10·t= 5·t.

Δx= υ1·t2 – ½·α2·t2² = υ1·t2 – ½·(α2·t2)·t2 ⇒ Δx= υ1·t2 – ½·υ1·t⇒ Δx= ½·υ1·t= ½·10·t= 5·t.

Θα διαιρέσουμε τις σχέσεις: Δx/ Δx= 5·t/ 5·t⇒ Δx/ Δx= t/ t⇒ t/ t= 31 / 14 ⇒ t= 31·t/ 14.

Iσχύει  tολ = t+ t= t+ 31·t/ 14 ⇒ t1 = 14 tολ / 31 = 14·9 / 31 = 4,1 s.

Δ2. Ισχύει: tολ = t+ t⇒ t= tολ – t= 9 – 4,1 = 4,9 s.

Δ3. Έχει υπολογιστεί  υ= 10 m / s.

Δ4. Ισχύει υ= α2·t2 ⇒ α= υ/ t2 ⇒  α= 10 / 4,9 = 2,04 m / s².

Advertisements

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Φωτογραφία Google+

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google+. Αποσύνδεση / Αλλαγή )

Σύνδεση με %s