Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 15986

car bombing

Nαι οι εκρήξεις είναι φαντασμαγορικές εικόνες, αλλά κοιτάξτε και την φωτογραφία που σας δείχνουμε. Είναι από μια έκρηξη παγιδευμένου οχήματος με εκρηκτικά, δεν είναι όμορφη εικόνα αλλά είναι αληθινή. Θα θέλαμε οι μαθητές μας να αναπτύξουν την λογική, θα τους βοηθήσει να βελτιώσουν τον κόσμο μας.

Μια άσκηση που συνδυάζει την κρούση με τον οριζόντια βολή.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

ΘΕΜΑ Δ

Μία οβίδα μάζας 3 kg εκτοξεύεται από το σημείο Α του οριζόντιου εδάφους κατακόρυφα προς τα πάνω. Όταν φθάνει στο ανώτερο σημείο O της τροχιάς της, δηλαδή έχει στιγμιαία ταχύτητα μηδέν, σπάει ακαριαία, λόγω εσωτερικής έκρηξης, σε δύο κομμάτια με μάζες m1 = 1 kg και m2 = 2 kg. Το σημείο Ο βρίσκεται σε ύψος 20 m από το έδαφος. Το κομμάτι μάζας m1 αποκτά αμέσως μετά την έκρηξη οριζόντια ταχύτητα μέτρου 10 m / s με φορά προς τα δεξιά ενός παρατηρητή. Τα κομμάτια m1 και m2 κινούνται και πέφτουν στο έδαφος στα σημεία Κ και Λ αντιστοίχως. Να υπολογίσετε:

Δ1. Το μέτρο και την κατεύθυνση της ταχύτητας που αποκτά το κομμάτι μάζας m2 αμέσως μετά την έκρηξη.

Δ2. Το χρονικό διάστημα που κινείται κάθε κομμάτι από τη στιγμή της έκρηξης μέχρι να αγγίξει το έδαφος.

Δ3. Την απόσταση ΚΛ.

Δ4. Το μέτρο της ταχύτητας του κομματιού μάζας m1 ακριβώς πριν ακουμπήσει στο σημείο Κ του εδάφους.

Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης g = 10 m / s2, και ότι η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.

Λύση

Δ1. Το σχήμα που παρουσιάζει τα φαινόμενα:

15986 b kat_1

Βλέπουμε στο αριστερό σχήμα το σώμα m που έχει φτάσει στο ανώτερο ύψος της τροχιάς του άρα έχει μηδενική ταχύτητα υ = 0.

Η αρχή διατήρησης της ορμής:

(ισχύει σε μονωμένο σύστημα σωμάτων)

Poλ,αρχ = Poλ,τελ ⇒ 0 = m1·υ1 – m2·υ2 ⇒ m1·υ1 = m2·υ2 ⇒ υ2 = m1·υ1 / m⇒ υ2 = 1·10 / 2 ⇒ υ2 = 5 m / s .

H mθα κινηθεί προς τα αριστερά σε οριζόντια διεύθυνση.

(όπως πήραμε την φορά της στο σχήμα)

Δ2. Το κάθε κομμάτι θα εκτελέσει οριζόντια βολή, άρα :

Η = ½·g·t² ⇒ t² = 2·H / g ⇒ t² = 2·20 / 10 ⇒ t = 2 s .

O χρόνος κίνησης είναι ο ίδιος και για τις δύο μάζες.

Δ3. Το βεληνεκές για τις δύο μάζες είναι:

για το σώμα m:

Δx1 = υ1·t ⇒ Δx1 = 10·2 = 20 m .

για το σώμα m:

Δx2 = υ2·t ⇒ Δx2 = 5·2 = 10 m .

Από το σχήμα: (ΚΛ) = Δx1 + Δx2 ⇒ (ΚΛ) = 20 + 10 ⇒ (ΚΛ) = 30 m .

Δ4. H ταχύτητα του m1 είναι:

στον οριζόντιο άξονα:

υ1,x = υ= 10 m / s ,

στον κατακόρυφο άξονα:

υ1,y = g·t = 10·2 = 20 m / s ,

Η ταχύτητα : υ1΄ ² = υ1,x ² + υ1,y ² ⇒ υ1΄ ² = 10² + 20² ⇒ υ1΄ ² = 100 + 400 ⇒ υ1΄ ² = 500 ⇒ υ1΄ = 10·√5 m / s .

Η άσκηση έχει ενδιαφέρον και είναι χρήσιμη. Προτείνουμε να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία στο σπίτι.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

Advertisements

4 thoughts on “Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 15986

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