Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 16014

collision during a soccer game

Oι κρούσεις είναι συχνές στο ποδόσφαιρο, η φωτογραφία δείχνει ένα ανάλογο στιγμιότυπο. Πιστεύουμε ότι η αναφορά διαρκώς σε αόριστα σώματα, κάνει τις εκφωνήσεις των ασκήσεων στη φυσική βαρετές. Ασκήσεων που έχουν ενδιαφέρον όπως η άσκηση που παρουσιάζουμε.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

ΘΕΜΑ Δ

Σώμα μάζας m1 κινούμενο σε οριζόντιο επίπεδο συγκρούεται με ταχύτητα μέτρου, υ1 = 10 m / s ελαστικά με ακίνητο σώμα μάζας m2 ,με το οποίο βρίσκεται στην ίδια ευθεία. Η χρονική διάρκεια της κρούσης θεωρείται αμελητέα. Αμέσως μετά την κρούση, το σώμα μάζας m1 κινείται αντίρροπα με ταχύτητα μέτρου, υ1‘ = 5 m / s ενώ το σώμα μάζας m2 αποκτά ταχύτητα μέτρου υ2‘ = 5 m / s

Δ1. Να προσδιορίσετε το λόγο των μαζών m1 / m2 .

Δ2. Να βρεθεί το ποσοστό της αρχικής κινητικής ενέργειας του σώματος μάζας m1 που μεταβιβάστηκε στο σώμα μάζας m2 λόγω της κρούσης.

Δ3. Αν m1 = 0,5 kg να βρεθεί ο ρυθμός με τον οποίο μεταβάλλεται η ορμή του σώματος αυτού κατά τη διάρκεια της ολίσθησης του πάνω στο δάπεδο μετά την κρούση, εάν θεωρηθεί ότι είναι σταθερός σε όλη τη διάρκεια της ολίσθησης .

Δ4. Να υπολογισθεί πόσο θα απέχουν τα σώματα όταν σταματήσουν.

Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του επιπέδου και κάθε σώματος είναι μ = 0,1.

Δίνεται g = 10 m / s2 .

Λύση

Δ1.

16014 b kat_1

Η αρχή διατήρησης της ορμής:

Pολ,αρχ = Ρολ,τελ ⇒ m1·υ1 = – m1·υ1‘ + m2·υ2‘ ⇒ m1·(υ1 + υ1‘) = m2·υ2‘ ⇒ m/ m= υ2‘ / (υ1 + υ1‘) ⇒ m/ m= 5 / (10 + 5) ⇒  m/ m= 1 / 3 .

Άρα m/ m= 1 / 3 ⇒ m= 3·m.

Δ2Το ποσοστό της αρχικής κινητικής ενέργειας του mσώματος που μεταβιβάστηκε στο m:

(ΔΚ2 / Κ1,αρχ)% = ((Κ2,τελ – Κ2,αρχ) / Κ1,αρχ )·100% ⇒ (ΔΚ2 / Κ1,αρχ)% = ((½·m2·υ2‘ ² – 0) / ½·m1·υ1²)·100% ⇒ (ΔΚ2 / Κ1,αρχ)% = (½·3·m1·5² / ½·m1·10²)·100% ⇒ (ΔΚ2 / Κ1,αρχ)% = 75% .

Δ3.

16014 b kat_3

Ο ρυθμός που μεταβάλλεται η ορμή του mείναι: (ΔΡ / Δt)= ΣF⇒ (ΔΡ / Δt)= – Τ⇒ (ΔΡ / Δt)= – Τ⇒ (ΔΡ / Δt)= – μ·Ν⇒ (ΔΡ / Δt)= – μ·m1·g ⇒ (ΔΡ / Δt)= – 0,1·0,5·10 = – 0,5 N .

Το μείον στη δύναμη της τριβής είναι σχόλιο του Μανώλη Πεδιωτάκη τον οποίο και ευχαριστώ. Δείτε την δικαιολόγηση του στα σχόλια μετά την λύση.

Δ4.

16014 b kat_2

Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας για το mαπό την αρχική έως την τελική του θέση: ΔΚ= WT1 ⇒ Κ1,τελ – Κ1,αρχ = – T1·Δx⇒ 0 – ½·m1·υ1‘ ² = – μ·m1·g·Δx⇒ Δx= υ1‘ ² / 2·μ·g ⇒ Δx= 5² / 2·0,1·10 ⇒ Δx= 12,5 m .

Θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας για το mαπό την αρχική έως την τελική του θέση: ΔΚ= WT⇒ Κ2,τελ – Κ2,αρχ = – T2·Δx⇒ 0 – ½·m2·υ2‘ ² = – μ·m2·g·Δx⇒ Δx= υ2‘ ² / 2·μ·g ⇒ Δx= 5² / 2·0,1·10 ⇒ Δx= 12,5 m .

H απόσταση d των σωμάτων είναι (δείτε το σχήμα): d = Δx+ Δx⇒ d = 12,5 + 12,5 = 25 m .

Ενδιαφέρουσα άσκηση με πρωτότυπο το δεύτερο ερώτημα που αξίζει τον κόπο να λυθεί μέσα στην τάξη.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα.

Advertisements

4 thoughts on “Τράπεζα θεμάτων Β λυκείου φυσική προσανατολισμού 16014

  1. Στο Δ3 ερώτημα νομίζω ότι είναι πιο σωστό να βάλουμε μείον στην τριβή επειδή η τριβή έχει αντίθετη φορά από την ορμή του σώματος. Ετσι θα προκύψει ότι ο ρυθμός μεταβολής της ορμής είναι αρνητικός -0,5Ν που σημαίνει ότι η ορμή μειώνεται. Αυτό που έχει υπολογιστεί είναι το μέτρο του ρυθμού μεταβολής. Με την ευκαιρία συγχαρητήρια για τη δουλειά σας και καλή συνέχεια!

    Αρέσει σε 2 άτομα

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