Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 16013

same green trees

H φωτογραφία συμβολίζει την αναπαραγωγή ιδεών που δεν διαφέρουν ουσιαστικά μεταξύ τους , όπως και η άσκηση που παρουσιάζουμε. Μια άσκηση που θα βοηθήσει τον μαθητή να εξασκηθεί, αλλά διδακτικά δεν θα προσθέσει κάτι νέο.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

ΘΕΜΑ Δ

Βλήμα μάζας m1 = 100 g κινείται με ταχύτητα μέτρου, υ = 160 m / s και σφηνώνεται σε ξύλινο κιβώτιο μάζας m2 = 1,9 kg, που βρίσκεται αρχικά ακίνητο σε λείο οριζόντιο επίπεδο. To βλήμα σφηνώνεται στο κιβώτιο σε χρονικό διάστημα Δt = 0,02 s .

Να βρεθούν:

Δ1. Η τιμή της τελικής ορμής του συσσωματώματος .

Δ2. Η μείωση της κινητικής ενέργειας του βλήματος κατά τη διάρκεια της κρούσης

Δ3. Ο ρυθμός με τον οποίο μεταβάλλεται η ορμή του κιβωτίου κατά τη διάρκεια της ενσφήνωσης του βλήματος στο κιβώτιο εάν θεωρηθεί ότι είναι σταθερός σε όλη τη διάρκεια της ενσφήνωσης

Λίγο μετά την κρούση το συσσωμάτωμα εισέρχεται σε μη λείο οριζόντιο επίπεδο και αφού κινηθεί για κάποιο χρονικό διάστημα πάνω στο μη λείο οριζόντιο επίπεδο, σταματά .

Δ4. Σε πόσο χρόνο από τη στιγμή της εισόδου στο μη λείο δάπεδο θα σταματήσει το συσσωμάτωμα και πόσο διάστημα θα έχει διανύσει ;

Δίνονται: η επιτάχυνση της βαρύτητας g = 10 m / s2 και ο συντελεστής της τριβής ολίσθησης μεταξύ κιβωτίου και μη λείου επιπέδου μ = 0,2 .

Λύση

Δ1.

16013 b kat_1

Η αρχή διατήρησης της ορμής: Ρολ,αρχ = Ρολ,τελ ⇒ Ρολ,τελ = m1·υ = 0,1·160 = 16 kg·m / s .

Θα μπορούσε η άσκηση να ζητάει την ταχύτητα του συσσωματώματος: m1·υ = (m+ m2)·v ⇒ v = m1·υ / (m+ m2) ⇒ v = 0,1·160 / (0,1 + 1,9) ⇒ v = 16 / 2 ⇒ v = 8 m / s .

Δ2. Η μείωση της κινητικής ενέργειας του βλήματος (όχι του συστήματος των σωμάτων):

ΔΚ = Κτελ,1 – Καρχ,1 ⇒ ΔΚ = ½·m1·v² – ½·m1·υ² ⇒ ΔΚ = ½·m1·(v² – υ²) ⇒ ΔΚ = ½·0,1·(8² – 160²) ⇒ ΔΚ = – 1276,8 joule . To μείον εκφράζει την μείωση της κινητικής ενέργειας του βλήματος.

Δ3. Ο 2ος γενικευμένος νόμος του Newton: ΣFκιβ = (ΔΡ / Δt)κιβ ⇒ ΣFκιβ = (Ρτελ,κιβ – Ραρχ, κιβ) / Δt ⇒ ΣFκιβ = (m2·v – 0) / Δt ⇒ ΣFκιβ = 1,9·8 / 2·10-2 ⇒  ΣFκιβ = 760 Ν .

Δ4.

16013 b kat_2

Η τριβή Τ = μ·Ν και ΣF= 0 ⇒ N – (m+ m2)·g = 0 ⇒ N = (m+ m2)·g ⇒ N = (0,1 + 1,9)·10 = 20 N , άρα Τ = μ·Ν ⇒ Τ = 0,2·20 = 4 Ν .

Ο 2ος Newton: ΣF = (m+ m2)·α ⇒ Τ = (m+ m2)·α ⇒ α = Τ / (m+ m2) ⇒ α = 4 / 2 = 2 m / s²

To συσσωμάτωμα εκτελεί ευθύγραμμα ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση μέχρι που σταματάει, η ταχύτητα του δίνεται: v= v – α·t⇒ 0 = v – α·t⇒ t= v / α ⇒ t= 8 / 2 = 4 s .

To διάστημα δίνεται: Δx = v·t– ½·α·t1² ⇒ Δx = 8·4 – ½·2·4² ⇒ Δx = 32 – 16 = 16 m .

Θα μπορούσαμε επίσης να βρούμε την μετατόπιση Δx με το θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας.

Η άσκηση μοιάζει με ασκήσεις που έχουμε ήδη λύσει, είναι μια άσκηση που θα πρέπει να δοθεί στους μαθητές για εξάσκηση στο σπίτι, δεδομένου ότι δεν προσφέρει κάποιο καινούργιο στοιχείο.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

Advertisements

4 thoughts on “Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 16013

  1. Ευχαριστώ για την ερώτηση Κλέαρχε .
    Το σώμα m1 είναι αρχικά μόνο του και μετά την κρούση είναι μέρος ενός συσσωματώματος .
    Θεωρώ το ερώτημα της άσκησης κλασσικό .
    Και διευκρίνισα το τι κατάλαβα από την άσκηση μέσα στην παρένθεση που έβαλα .
    Οι συγγραφείς πρέπει να προσέχουν τις διατυπώσεις τους , δεδομένου ότι λύνουμε ότι
    καταλαβαίνουμε από την διατύπωση της άσκησης .

    Μου αρέσει!

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