Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21346

electron microscope

Ένα ηλεκτρονικό μικροσκόπιο, η φυσική έδωσε στους ερευνητές πολλών επιστημών την δυνατότητα να δουν τον μικρόκοσμο.

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση που συνδυάζει τις θερμικές μηχανές και μηχανές Carnot και μία ερώτηση από την πλαστική κρούση δύο σωμάτων.

Προτείνουμε να διαβάσετε την μελέτη.

Δείτε και αυτό είναι η νέα μας προσπάθεια (με ανανεωμένο εβδομαδιαίο πρόγραμμα)

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

ΘΕΜΑ Β

B1. Μια συμβατική θερμική μηχανή (Α) που λειτουργεί μεταξύ των θερμοκρασιών Τκαι Τ2 απορροφά από την δεξαμενή υψηλής θερμοκρασίας ποσό θερμότητας Q1 και παράγει έργο W = 0,4·Q1 .

Μια δεύτερη θερμική μηχανή (Β) είναι μηχανή Carnot και λειτουργεί μεταξύ των θερμοκρασιών Τκαι Τμε Τ= (3 / 4)·Τ.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση.

Αν eA είναι ο συντελεστής απόδοσης της μηχανής (Α) και eΒ της μηχανής (Β) θα ισχύει:

 α. eA > eΒ ,                                  β. eA < eΒ ,                                     γ. eA = eΒ .

Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας .

Β2. Σώμα Σ, μάζας m1, που κινείται προς τη θετική κατεύθυνση του άξονα x΄x με ταχύτητα μέτρου υ1 συγκρούεται πλαστικά με σώμα Σ2 μάζας m2 με m2 = 2∙m1 το οποίο κινείται κατά την αρνητική κατεύθυνση του άξονα x΄x, με ταχύτητα μέτρου υ2. Το συσσωμάτωμα που προκύπτει μένει ακίνητο στο σημείο της σύγκρουσης.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Αν η κινητική ενέργεια του σώματος Σ1 πριν την κρούση είναι Κ1 = 50 J, η κινητική ενέργεια του σώματος Σ2 , θα είναι :

α. Κ2 = 50 J ,                                β. Κ2 = 100 J ,                               γ. Κ2 = 25 J .

Β. Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας .

Λύση

B1.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η α .

Β.

Ο συντελεστής απόδοσης της θερμικής μηχανής Α ορίζεται :

eA = W / Qh ⇒ eA = 0,4·Q1 / Q1 ⇒ eA = 0,4 .

O συντελεστής απόδοσης της μηχανής Carnot B :

eB = 1 – (Tc / Th) ⇒ eB = 1 – ((3 / 4)·T/ Th) ⇒ eB = 1 – (3 / 4) ⇒ eB = 1 / 4 ⇒ eB = 0,25 .

Iσχύει eΑ > eB .

Ισχύει ec > e που προέρχεται από τον 2ο θερμοδυναμικό νόμο, αλλά ισχύει για μια θερμική μηχανή που λειτουργεί μεταξύ των ίδιων θερμοκρασιών που λειτουργεί και η μηχανή Carnot, κάτι που δεν συμβαίνει στην ερώτηση μας.

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι και στη συνέχεια να συζητηθεί στη τάξη .

B2.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η γ .

Β.

21346 b thema kat_1

Το σύστημα των δύο σωμάτων Σκαι Σ2 με μάζες m1 και m2 = 2·m1 είναι μονωμένο γιατί οι εσωτερικές δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ των σωμάτων (δύναμη από το m1 στο m2 και δύναμη από το m2 στο m1 που είναι δυνάμεις δράσης – αντίδρασης) είναι πολύ μεγάλες σε σχέση με τις εξωτερικές δυνάμεις που ασκούνται στο κάθε σώμα όπως το βάρος του κάθε σώματος w , την αντίδραση από το δάπεδο Ν στο κάθε σώμα (την τριβή ολίσθησης Τολ στο κάθε σώμα όταν δεν θα είναι το δάπεδο λείο) και επίσης η διάρκεια της σύγκρουσης των σωμάτων είναι πάρα πολύ μικρή, αμελητέα .

Αρχή διατήρησης της ορμής :

(διανυσματική σχέση που ισχύει στο μονωμένο σύστημα των σωμάτων με μάζες m1 και m2 , όταν η συνισταμένη των εξωτερικών δυνάμεων είναι μηδέν ΣFεξ = 0)

Ρολ , αρχ = Ρολ , τελ ⇒ Ρ1 + Ρ2 = ΡΣ ⇒ m1·υ1 – m2·υ2 = (m+ m2)·0 ⇒ m1·υ1 = 2·m1·υ2 ⇒ υ1 = 2·υ2 ⇒ υ2 = υ1 / 2 .

Η κινητική ενέργεια του σώματος Σ1 πριν την κρούση δίνεται Κ1 = 50 joule .

Η κινητική ενέργεια του σώματος Σ2 πριν την κρούση ορίζεται :

Κ2 = ½·m2·υ2² ⇒ Κ2 = ½·2·m1·(υ1 / 2)² ⇒ Κ2 = ½·(½·m1·υ1²) ⇒ Κ2 =  ½·Κ1 ⇒ Κ2 = ½·50 ⇒ Κ2 = 25 joule .

Προτείνουμε η ερώτηση να δοθεί στους μαθητές σαν εργασία για το σπίτι και στη συνέχεια να συζητηθεί στη τάξη .

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

Advertisements

One thought on “Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21346

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