Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β΄ θέμα 21407

crowed movement

Η φωτογραφία συμβολίζει όλους εσάς που βοηθήσατε να φτάσουμε στην ανάρτηση νούμερο 500 , μέσα σε ένα διάστημα 180 ημερών. Σας ευχαριστούμε όλους μαθητές, καθηγητές (ανώνυμους και επώνυμους) , χωρίς εσάς δεν θα φτάναμε έως εδώ.

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση από την κάθετη είσοδο ηλεκτρονίου σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο και μία ερώτηση από την ορμή .

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια.

Επιστρέψτε στη σελίδα που έχει όλα τα Β θέματα της φυσικής προσανατολισμού.

ΘΕΜΑ Β

Β1. Πρωτόνια (mp, qp) και σωμάτια α (πυρήνες ηλίου: mα = 4·mp, qα = 2·qp) βάλλονται με ταχύτητα ίδιου μέτρου κάθετα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται μεταξύ δύο φορτισμένων οπλισμών ενός πυκνωτή.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση:

α. Τα πρωτόνια έχουν επιτάχυνση διπλάσιου μέτρου της επιτάχυνσης των σωματίων α .

β. Τα πρωτόνια έχουν επιτάχυνση ίδιου μέτρου με την επιτάχυνση των σωματίων α .

γ. Τα πρωτόνια έχουν επιτάχυνση μικρότερου μέτρου της επιτάχυνσης των σωματίων α .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας

Β2. Ένα συμπαγές σώμα κινείται με κάποια ταχύτητα και όταν συγκρουστεί πλαστικά με ένα δεύτερο ακίνητο και όμοιο σώμα, τότε η αύξηση της θερμικής ενέργειας στο σύστημα των σωμάτων είναι Q.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Αν το άλλο σώμα δεν ήταν ακίνητο, αλλά κινούταν με ταχύτητα ίδιου μέτρου και αντίθετης κατεύθυνσης, τότε η αύξηση της θερμικής ενέργειας στο σύστημα των σωμάτων θα ήταν:

α. 2·Q ,                                            β. 4·Q ,                                               γ. 8·Q .

Β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή η επιλογή α .

Β.

Το ηλεκτρικό πεδίο έντασης Ε ασκεί δύναμη Coulomb Fc στα φορτισμένα σωμάτια πρωτόνιο p και σωμάτιο α. Η δύναμη Coulomb προκαλεί επιτάχυνση αα και αp στα φορτισμένα σωμάτια. Τα φορτία των p και α είναι θετικά άρα οι επιταχύνσεις έχουν την κατεύθυνση των δυναμικών γραμμών.

2ος Νewton για το σωμάτιο α :

ΣF = mα·αα ⇒ Fc,α = mα·αα

(Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ορίζεται : Ε = Fc,α / qα ⇒ Fc,α = qα·E)

qα·E = mα·αα ⇒ αα = qα·E / mα … (I) .

2ος Νewton για το σωμάτιο p :

ΣF = mp·α⇒ Fc,p = mp·α

(Η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ορίζεται : Ε = Fc,p / qp ⇒ Fc,p = qp·E)

qp·E = mp·α⇒ α= qp·E / m… (II) .

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

α/ αα = (qp·E / mp) / (qα·E / mα) ⇒

(ισχύει mα = 4·mp και qα = 2·qp)

α/ αα = (4·mp·qp) / (mp·2·qp) ⇒ α/ αα = 2 ⇒ α= 2·αα .

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

Β2.

Α.

Σωστή η επιλογή β .

Β.

Η αύξηση της θερμικής ενέργειας του συστήματος μετά την πλαστική κρούση ισούται με το │ΔΚ│ . Έστω m η μάζα των σωμάτων και υ η ταχύτητα του κινούμενου σώματος, Κ η κινητική του ενέργεια .

21407 b thema kat_1

Αρχή διατήρησης της ορμής :

(διανυσματική σχέση που ισχύει σε μονωμένο σύστημα σωμάτων)

Ρολ,αρχ = Ρολ,τελ ⇒ Ρ+ Ρ= ΡΣ ⇒ m·υ + 0 = 2·m·v ⇒ v = m·υ / 2·m ⇒ v = υ / 2 .

Η αρχική κινητική ενέργεια του σώματος m :

Καρχ = ½·m·υ² .

Η τελική κινητική ενέργεια του σώματος m :

Κτελ = ½·2m·v² ⇒ Κ = ½·2m·(υ / 2)² .

Αρχή διατήρησης της ενέργειας :

(η γενικότερη μορφή)

Καρχ = Q + Κτελ ⇒ Q = Καρχ – Κτελ ⇒ Q = ½·m·υ² – ½·2m·(υ / 2)² ⇒ Q = ½·m·υ² – ½·½·m·υ² ⇒ Q = K – K / 2 ⇒ Q = K / 2 … (III) .

Όταν τα σώματα κινούνται με αντίθετες ταχύτητες και επειδή έχουν ίσες μάζες μετά την κρούση ακινητοποιούνται.

21407 b thema kat_2

Αρχή διατήρησης της ορμής

(διανυσματική σχέση που ισχύει σε μονωμένο σύστημα σωμάτων)

Ρολ,αρχ΄ = Ρολ,τελ΄ ⇒ Ρ1΄ + Ρ2΄ = ΡΣ΄ ⇒ m·υ – m·υ = 0 .

Άρα Κτελ΄ = 0 .

Αρχή διατήρησης της ενέργειας :

(η γενικότερη μορφή)

Καρχ΄ = Q΄ + Κτελ΄ ⇒ Q΄ = Καρχ΄ – Κτελ΄ ⇒ Q΄ = ½·m·υ² + ½·m·υ² – 0 ⇒ Q΄ = 2·Κ … (ΙV) .

Διαιρούμε κατά μέλη τις εξισώσεις (ΙV) και (ΙΙΙ) :

(ΙV) / (ΙΙΙ) ⇒ Q΄ / Q = 2·K / (K / 2) ⇒ Q΄ / Q = 4 ⇒ Q΄ = 4·Q .

Προτείνουμε η ερώτηση να λυθεί – αναλυθεί στην τάξη από τον καθηγητή.

Επιστρέψτε στη σελίδα που έχει όλα τα Β θέματα της φυσικής προσανατολισμού.

Advertisements

2 thoughts on “Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β΄ θέμα 21407

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