Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21364

circular motion in fun park

Η πιο διάσημη κυκλική κίνηση που μας γεμίζει χαρά όλους, η ρόδα του λούνα παρκ .

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση που συνδυάζει την ομαλή κυκλική κίνηση + την ορμή και μία ερώτηση από τους πυκνωτές .

Προτείνουμε να διαβάσετε την νέα 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

Β1. Μικρό σφαιρίδιο μάζας m εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση με γραμμική ταχύτητα μέτρου υ και περίοδο T.

Α. Επιλέξτε τη σωστή απάντηση:

Σε χρονική διάρκεια Δt = T / 2, η μεταβολή της ορμής του σώματος έχει μέτρο ίσο με:

α. Δp = 0 ,                                   β. Δp = m∙υ ,                                     γ. Δp = 2∙m∙υ .

B. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Ένας επίπεδος πυκνωτής, είναι κατασκευασμένος με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούμε να μεταβάλλουμε την απόσταση μεταξύ των οπλισμών του. Συνδέσαμε τον πυκνωτή στους πόλους μιας πηγής και φορτίστηκε σε τάση V. Έτσι στον πυκνωτή αποθηκεύτηκε ηλεκτρική δυναμική ενέργεια U. Στη συνέχεια, αφού πρώτα αποσυνδέσαμε τον πυκνωτή από την πηγή, μετακινήσαμε τον ένα του οπλισμό ώστε η απόσταση μεταξύ των οπλισμών να γίνει η μισή της αρχικής.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Η ενέργεια του φορτισμένου πυκνωτή μετά την μετακίνηση του οπλισμού θα γίνει U΄ για την οποία θα ισχύει η σχέση:

α. U΄ = U / 2 ,                                     β. U΄ = U ,                                         γ. U΄ = 2·U .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η γ .

Β.

Το μέτρο της γραμμικής ταχύτητας του σώματος είναι υ. Σε χρόνο Δt = Τ / 2 το σώμα εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση και βρίσκεται σε αντιδιαμετρική θέση σε σχέση με την αρχική. Η αρχική και η τελική ταχύτητα του σώματος είναι αντίθετες μεταξύ τους, όπως φαίνεται στο σχήμα.

21364 b thema kat_1

Η μεταβολή της ορμής του σώματος :

ΔΡ = Ρτελ – Ραρχ .

(μια διανυσματική σχέση, όπου δυστυχώς δεν μπορούμε να συμβολίσουμε στον editor της σελίδα μας)

H σχέση ισχύει και αλγεβρικά , ενώ θεωρούμε θετική φορά προς τα κάτω.

ΔΡ = Ρτελ – Ραρχ ⇒ ΔΡ = m·υ – (- m·υ) ⇒ ΔΡ = 2·m·υ .

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

Β2.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η α .

Β.

Ο πυκνωτής χωρητικότητας C, φορτίζεται με πηγή τάσης V και αποκτά φορτίο Q, που παραμένει σταθερό μετά την αποσύνδεση της πηγής .

Πριν τον υποδιπλασιασμό της απόστασης d μεταξύ των οπλισμών έχουμε χωρητικότητα :

C = ε0·(Α / d) .

Ο ορισμός της χωρητικότητας :

C = q / V .

H ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή :

U= ½·C·V² … (Ι) .

Μετά τον υποδιπλασιασμό της απόστασης d΄ = d / 2 , η χωρητικότητα :

C΄ = ε0·(Α / d΄) ⇒ C΄ = ε0·(Α / (2·d)) ⇒ C΄ = 2·ε0·(Α / d) ⇒ C΄ = 2·C … (IΙ) .

Ο ορισμός της χωρητικότητας :

C΄ = q / V΄ ⇒ V΄ = q / C΄ ⇒ V΄ = q / (2·C) ⇒ V΄ = V / 2 … (IIΙ) .

H ενέργεια του ηλεκτρικού πεδίου του πυκνωτή μετά τον υποδιπλασιασμό της απόστασης :

UE΄ = ½·C΄·V΄ ² ⇒

από τις σχέσεις (ΙΙ) και (ΙΙΙ)

UE΄ = ½·(2·C)·(V / 2)² ⇒ UE΄ = ½·½·C·V²

από την σχέση (Ι)

⇒ UE΄ = ½·U.

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

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 21364

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