Τράπεζα θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Β΄ θέμα 15119

artistic bulb

Μια καλλιτεχνική δημιουργία με ένα λαμπτήρα πυρακτώσεως. Η φυσική εμπνέει και φυσικά εμπνέεται .

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση από την συνδεσμολογία αντιστατών και μία ερώτηση από τις δυνάμεις Coulomb .

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Β γενικής φυσικής.

ΘΕΜΑ Β

B1. Στο παρακάτω σχήμα εικονίζονται δύο συστοιχίες αντιστατών, που αποτελούνται από όμοιους αντιστάτες, αντίστασης R. Αν συνδεθεί η συστοιχία (1) στα σημεία Α και Β με ηλεκτρική πηγή ηλεκτρεγερτικής δύναμης Ε και αμελητέας εσωτερικής αντίστασης (r = 0) το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι1, ενώ αν συνδεθεί η συστοιχία (2) στα σημεία Γ και Δ με ηλεκτρική πηγή όμοια με την παραπάνω, το κύκλωμα διαρρέεται από ρεύμα έντασης Ι2.

15119 b thema gen

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Για τις τιμές των εντάσεων του ρεύματος στις δύο περιπτώσεις ισχύει :

α. Ι1 = (9 / 4)·I2 ,                             β. I1 = (3 / 2)·I2 ,                                 γ. I1 = (2 / 3)·I2 .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Στο σχήμα απεικονίζονται δύο ακλόνητα σημειακά ηλεκτρικά φορτισμένα σφαιρίδια με φορτία QA και QB που είναι τοποθετημένα σε σημεία Α και Β αντίστοιχα μίας ευθείας (ε). Τα φορτία απέχουν απόσταση r. Αν στο σημείο Κ που απέχει r1 = r / 4 από το σημείο Α, τοποθετηθεί δοκιμαστικό ηλεκτρικό φορτίο q παρατηρούμε ότι ισορροπεί ακίνητο.

15119b b thema gen

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Για τα φορτία QA και QB ισχύει :

α. QB = 3∙QA ,                                  β. QB = 9∙QA ,                                    γ. QB = – 9∙QA .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

B1.

Α.

Σωστή η επιλογή  α .

Β.

Στο κύκλωμα (1) στο πάνω τμήμα οι αντιστάτες R και R είναι συνδεδεμένοι σε σειρά :

R΄ = R + R ⇒ R΄ = 2·R .

Oι αντιστάτες R΄ και R είναι συνδεδεμένοι παράλληλα :

1 / Rολ,1 = (1 / R΄) + (1 / R) ⇒ 1 / Rολ,1 = (1 / (2·R)) + (1 / R) ⇒ 1 / Rολ,1 = 3 / (2·R) ⇒ Rολ,1 = 2·R / 3 .

Νόμος του Ohm στα άκρα της συνδεσμολογίας :

Ι1 = V / Rολ,1 ⇒ Ι1 = V / (2·R / 3) ⇒ Ι1 = 3·V / (2·R) … (Ι) .

Στο κύκλωμα (2) στο αριστερό τμήμα οι αντιστάτες R και R είναι συνδεδεμένοι παράλληλα:

1 / R΄΄ = (1 / R) + (1 / R) ⇒ 1 / R΄΄ = 2 / R ⇒ R΄΄ = R / 2 .

Οι αντιστάτες R΄΄ και R είναι συνδεδεμένοι σε σειρά :

Rολ,2 = R΄΄ + R ⇒ Rολ,2 = (R / 2) + R ⇒ Rολ,2 = 3·R / 2 .

Νόμος του Ohm στα άκρα της συνδεσμολογίας :

Ι2 = V / Rολ,2 ⇒ Ι2 = V / (3·R / 2) ⇒ Ι2 = 2·V / (3·R) … (ΙΙ) .

Διαιρούμε κατά μέλη τις σχέσεις (Ι) και (ΙΙ) :

(Ι) / (ΙΙ) ⇒ Ι1 / Ι2 = (3·V / (2·R)) / (2·V / (3·R)) ⇒ Ι1 / Ι2 = 9 / 4 ⇒ Ι1 = (9 / 4)·Ι2 .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι .

B2.

Α.

Σωστή η επιλογή β .

Β.

15119 b thema gen_1

Το φορτίο q ισορροπεί με την επίδραση των δυνάμεων Fc,A και Fc,Β . Να σχολιάσουμε ότι για να σχεδιάσουμε τις δυνάμεις στο σχήμα, έπρεπε να ξέρουμε το είδος των φορτίων QA και QB , επιλέξαμε τα φορτία θετικά γιατί δεν μας δίνεται, ξέρουμε μόνο ότι τα φορτία QA και QB είναι ομόσημα, διαφορετικά το φορτίο q δεν θα ισορροπούσε σε σημείο ανάμεσα τους, άρα η επιλογή γ απορρίπτεται .

Το φορτίο q ισορροπεί :

(Iσχύει : r = r+ r⇒ r= r – r⇒ r= r – (r / 4) ⇒ r= 3·r / 4 .)

ΣF = 0 ⇒ Fc,A – Fc,Β = 0 ⇒ Fc,A = Fc,Β ⇒ kc·│QA∙q│ / r1² = kc·│QB∙q│ / r2² ⇒ │QA│ / (r / 4)² = │QB│ / (3·r / 4)² ⇒ │QB│ / │QA│ = 9 ⇒ │QB│ = 9·│QA│ .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι.

Επιστρέψτε στη σελίδα που φιλοξενεί όλα τα θέματα Β γενικής φυσικής.

Advertisements

One thought on “Τράπεζα θεμάτων φυσική γενικής Β΄ λυκείου Β΄ θέμα 15119

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