Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21323

science is the light

Η επιστήμη είναι το φως, που διώχνει τον σκοταδισμό, την αμάθεια .

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση από την καταστατική εξίσωση και μία ερώτηση από την κάθετη είσοδο σωματιδίου σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο .

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

Β1. Συνήθως οι πτήσεις των αεροσκαφών γίνονται στο ύψος των 15000 m, όπου η θερμοκρασία του αέρα είναι 210 Κ και η ατμοσφαιρική πίεση 10000 N / m2. Σε αεροδρόμιο που βρίσκεται στο ίδιο ύψος με την επιφάνεια της θάλασσας, η θερμοκρασία είναι 300 Κ και η ατμοσφαιρική πίεση 100000 N / m2.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση, θεωρώντας ότι ο αέρας συμπεριφέρεται ως ιδανικό αέριο με γραμμομοριακή μάζα 29 g / mol:

α. στα 15000 m ο αέρας είναι πιο αραιός απ’ ότι στο αεροδρόμιο.

β. στο αεροδρόμιο ο αέρας είναι πιο αραιός απ’ ότι στα 15000 m.

γ. η πυκνότητα του αέρα δεν μεταβάλλεται.

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Φορτισμένο σωμάτιο εισέρχεται με ταχύτητα μέτρου υ0 κάθετα στις δυναμικές γραμμές ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου που δημιουργείται από πυκνωτή. Το σημείο εισόδου του σωματίου είναι στο μέσο της απόστασης μεταξύ των οπλισμών του πυκνωτή. Ο πυκνωτής είναι συνδεδεμένος με πηγή σταθερής τάσης V. Παρατηρούμε ότι το σωμάτιο κατά την έξοδό του από το πεδίο του πυκνωτή περνάει «ξυστά» από τον ένα οπλισμό του.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Αν διπλασιάσουμε την απόσταση μεταξύ των οπλισμών του πυκνωτή, διατηρώντας τον συνδεδεμένο με την πηγή, ποιο θα πρέπει να είναι το μέτρο της ταχύτητας του σωματίου που θα εισέλθει κάθετα στο πεδίο και στο μέσο της νέας απόστασης μεταξύ των δύο οπλισμών του, ώστε να περάσει ξυστά από τον οπλισμό του πυκνωτή όταν εξέρχεται από το πεδίο;

α. υ0 ,                                     β. √2 ·υ0 / 2 ,                                              γ. υ0 /2.

B. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή είναι η επιλογή α .

Β.

Από την καταστατική εξίσωση :

(για τον αριθμό των mol : n = m / M και η πυκνότητα : d = m / V)

P·V = n·R·T ⇒ P·V = (m / M)·R·T ⇒ P = (m / V)·(R·T / M) ⇒ P = d·(R·T / M) .

Για την κατάσταση (1) :

P1 = d1·(R·T1 / M) … (I) .

Για την κατάσταση (2) :

P2 = d2·(R·T2 / M) … (II) .

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

(Ι) / (ΙΙ) ⇒ P1 / P2 = (d1·(R·T1 / M)) / (d2·(R·T2 / M)) ⇒ P1 / P2 = d1·T1 / (d2·T2) ⇒ d1 / d= P1·T/ P2·T1 ⇒ d1 / d= 105∙210 / (104∙300) ⇒ d1 / d= 7 ⇒ d1 = 7·d.

Άρα d1 > d.

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

Β2.

Α.

Σωστή είναι η επιλογή γ .

Β.

Φορτισμένο σωματίδιο βάλλεται με ταχύτητα υ0 κάθετα στις δυναμικές γραμμές επιπέδου πυκνωτή από το μέσο της απόστασης d των οπλισμών του και εξέρχεται ξυστά από τον ένα οπλισμό του, άρα η κατακόρυφη απόκλιση του φορτισμένου σωματιδίου είναι Δy = d / 2 .

21323 b thema kat_1

To σωματίδιο εκτελεί οριζόντια βολή.

Στον άξονα x εκτελεί ευθύγραμμη ομαλή κίνηση :

υ= x / t ⇒ x = υ0·t ,

για x = L , t είναι ο ολικός χρόνος κίνησης του σωματιδίου μέσα στο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο :

L = υ0·t ⇒ t = L / υ0 .

Από την ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση στον άξονα y :

Δy = ½·α·t² ⇒

(στον χρόνο κίνησης t = L / υ0  η κατακόρυφη μετατόπιση είναι  Δy = d / 2)

d / 2 = ½·α·(L / υ0)² ⇒ d = α·L² / υ0² … (Ι) .

2ος νόμος του Newton :

ΣF = m·α ⇒ F= m·α ⇒

(η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου ορίζεται : Ε = F/ │q│ ⇒ F= │q│·Ε)

│q│·Ε = m·α ⇒ α = │q│·Ε / m ⇒

(η σχέση της έντασης και του δυναμικού σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο : Ε = V / d)

α = │q│·(V / d) / m ⇒ α = │q│·V / (d·m) ⇒ … (II) .

H σχέση (Ι) με την βοήθεια της σχέσης (ΙΙ) , γίνεται :

d = (│q│·V / (d·m))·(L² / υ0²) ⇒ υ0² = │q│·V·L² / (m·d²) ⇒ υ0 = (L / d)·√(│q│·V / m) … (III) .

H ποσότητα L·√(│q│·V / m) είναι σταθερή .

Όταν διπλασιάζεται η απόσταση d΄ = 2·d , η ταχύτητα υ0΄ :

υ0΄ =  (L / d΄)·√(│q│·V / m) ⇒ υ0΄ = (L / (2·d))·√(│q│·V / m) ⇒ υ0΄ = ½·(L / d)·√(│q│·V / m) ⇒ υ0΄ = υ0 / 2 .

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

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

Advertisements

3 thoughts on “Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21323

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