Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου προσανατολισμού 15971

Physics lab new

Η φωτογραφία δείχνει ένα εργαστήριο. η εργαστηριακή μελέτη ολοκληρώνει το μάθημα της φυσικής.

Σας παρουσιάζουμε μια άσκηση συνδυασμού κρούσης και ομαλής κυκλικής κίνησης.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

ΘΕΜΑ Δ

15971 b katΣώμα μάζας m1 = 2 kg είναι δεμένο στο άκρο νήματος μήκους l = 1,25 m. Το σώμα αφήνεται από το σημείο Α, με το νήμα οριζόντιο, και διαγράφει το τεταρτοκύκλιο που φαίνεται στο σχήμα. Διερχόμενο από το κατώτερο σημείο της τροχιάς του Β, όπου η ταχύτητά του έχει μέτρο υ1 , συγκρούεται πλαστικά με σώμα μάζας m2 = 3 kg που κινείται με ταχύτητα υ2 αντίθετης κατεύθυνσης από την υ1 . Το συσσωμάτωμα που δημιουργείται κινείται με ταχύτητα μέτρου V = 4 m / s , με κατεύθυνση ίδια με την κατεύθυνση της ταχύτητας υ2. Να υπολογίσετε:

Δ1. Το μέτρο της ταχύτητας υ1.

Δ2. Την τάση του νήματος καθώς το σώμα m1 διέρχεται από το σημείο Β.

Δ3. Το μέτρο της ταχύτητας υ2.

Δ4. Την αύξηση της θερμικής ενέργειας κατά την κρούση.

Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της γης  g = 10 m / s2. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

Λύση

Δ1.

Το θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας για το  m, από την θέση Α στη θέση Β:

ΔΚ = W ⇒ Κτελ – Καρχ = W ⇒ ½ ∙m1∙υ1 2 – 0 = m1∙g∙l ⇒ υ1= 2·g·l ⇒ υ1= 2·10·1,25 ⇒ υ1= 25 ⇒ υ= 5 m / s .

Δ2.

H κεντρομόλος δύναμη που ασκείται στο m1:

(δεν είναι νέα δύναμη είναι η συνισταμένη των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα, με διεύθυνση την ακτίνα και φορά προς τα μέσα)

ΣF = m1∙υ12 / l ⇒ T – m1∙g = m1∙υ12 / l ⇒ T = m1∙υ12 / l + m1∙g ⇒ T = 2·25 / 1,25 + 2·10 ⇒ T = 60 N .

Δ3.

H αρχή διατήρησης της ορμής:

(διανυσματική σχέση που ισχύει σε μονωμένο σύστημα σωμάτων)

Ρoλ,αρχ = Ρολ,τελ ⇒ m2∙υ– m1∙υ= (m+ m2)·v ⇒ υ= ((m+ m2)·v + m1∙υ) / m⇒ υ= (5·4 + 2·5) / 3 ⇒ υ= 10 m / s .

Δ4.

H θερμική ενέργεια κατά την κρούση Q , υπολογίζεται από την αρχή διατήρησης της ενέργειας:

(την γενικότερη μορφή)

Καρχ = Q + Κτελ ⇒ Q = Καρχ – Κτελ ⇒ Q = ½·m2∙υ2² +½·m1∙υ1² – ½·(m+ m2)·v² ⇒ Q = ½·3∙10² +½·2∙5² – ½·5·4² ⇒ Q = 150 + 25 – 40 ⇒ Q = 135 joule .

Η άσκηση έχει ενδιαφέρον διδακτικά και μας άρεσε.

Προτείνουμε να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι και στη συνέχεια να σχολιαστεί στη τάξη.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

Advertisements

2 thoughts on “Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου προσανατολισμού 15971

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