Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21280

fire starter

Η φωτιά έχει ανάψει εδώ και ώρες , σε όλη την χώρα . Αφιερώνουμε τις σημερινές φωτογραφίες μας στο πατροπαράδοτο και υπερβολικό φαγοπότι .

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση από την κίνηση φορτισμένων σωματιδίων σε πεδίο Coulomb & ορμή και μία ερώτηση από την κίνηση φορτισμένου σωματιδίου παράλληλα στις δυναμικές γραμμές .

To NEO σύστημα εισαγωγής στην τριτοβάθμια εκπαίδευση

Δείτε την άσκηση αυτή.

Δείτε επίσης την άσκηση αυτή.

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

ΘΕΜΑ Β

Β1. Εξετάζουμε την κίνηση δύο φορτισμένων σημειακών σωμάτων τα οποία συγκρατούνται σε απόσταση d σε λείο οριζόντιο δάπεδο κατασκευασμένο από κάποιο μονωτικό υλικό σε δύο περιπτώσεις:

Περίπτωση Ι: Τα δύο σώματα αφήνονται ταυτόχρονα από την ηρεμία.

Περίπτωση ΙΙ: Αφήνεται μόνο ένα από τα δύο σώματα ελεύθερο να κινηθεί ενώ το άλλο συγκρατείται ακίνητο στην αρχική του θέση.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση.

Για την ολική μηχανική ενέργεια και την ολική ορμή του συστήματος των δύο φορτισμένων σημειακών σωμάτων ισχύει:

α. τα δύο φυσικά μεγέθη διατηρούνται και στις δύο περιπτώσεις ,

β. η ολική μηχανική ενέργεια του συστήματος διατηρείται και στις δύο περιπτώσεις ενώ η ολική ορμή διατηρείται μόνο στην περίπτωση Ι ,

γ. η ολική μηχανική ενέργεια του συστήματος διατηρείται και στις δύο περιπτώσεις ενώ η ολική ορμή διατηρείται μόνο στην περίπτωση ΙΙ .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Επίπεδος πυκνωτής είναι συνδεδεμένος με πηγή σταθερής τάσης V. Στο εσωτερικό του πυκνωτή και πολύ κοντά στο θετικό οπλισμό, αφήνεται θετικά φορτισμένο σημειακό σώμα. Το σώμα φτάνει στον αρνητικό οπλισμό του πυκνωτή μετά από χρονικό διάστημα Δt από τη στιγμή που αφέθηκε. Διατηρώντας την πηγή φόρτισης συνδεδεμένη με τους οπλισμούς, διπλασιάζουμε την απόσταση μεταξύ τους και στη συνέχεια αφήνεται ένα δεύτερο, όμοιο με το παραπάνω, θετικά φορτισμένο σώμα από το θετικό οπλισμό του πυκνωτή.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή πρόταση.

Το χρονικό διάστημα Δt΄ που θα χρειαστεί το δεύτερο σώμα για να φτάσει στον αρνητικό οπλισμό

από τη στιγμή που αφέθηκε θα είναι:

α. Δt΄ = Δt ,                                    β. Δt΄ = 2∙Δt ,                               γ. Δt΄ = √2∙Δt .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η β .

Β.

Στη πρώτη περίπτωση διατηρείται η μηχανική ενέργεια γιατί οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης που παράγουν έργο είναι δυνάμεις πεδίου επομένως δεν μεταβάλλουν την μηχανική ενέργεια (είναι διατηρητικές δυνάμεις) .

Επίσης διατηρείται η ορμή του συστήματος , γιατί το σύστημα είναι μονωμένο . Οι εξωτερικές κατακόρυφες δυνάμεις , το βάρος w και η αντίδραση του δαπέδου Ν , έχουν συνισταμένη μηδέν .

21280 b thema kat_2

Οι δυνάμεις αλληλεπίδρασης είναι εσωτερικές δυνάμεις του συστήματος .

Στη δεύτερη περίπτωση , διατηρείται η μηχανική ενέργεια , γιατί η δύναμη που παράγει ή καταναλώνει έργο είναι διατηρητική . Το σύστημα δεν είναι μονωμένο γιατί στο ένα από τα φορτία ασκείται εξωτερική δύναμη που το συγκρατεί .

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 β .

Β.

Στην πρώτη περίπτωση η απόσταση που διατρέχει το θετικά φορτισμένο σώμα είναι d .

H κίνηση που κάνει το φορτισμένο σώμα είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη .

Δx = ½·α·t²  με  Δx = d .

21280 b thema kat_1

Υπολογίζουμε την επιτάχυνση α .

2ος νόμος του Newton :

ΣF = m·α ⇒ F= m·α ⇒ α = F/ m ⇒

(oρισμός της έντασης : Ε = F/ q ⇒ F= q·E , σχέση έντασης κ΄ διαφοράς δυναμικού που ισχύει μόνο σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο : E = V / d)

α = q·E / m ⇒ α = q·(V / d) / m ⇒ α = q·V / (d·m) .

Για t = Δt  το  Δx = d :

d = ½·[q·V / (d·m)]·Δt² ⇒ Δt² = 2·d²·m / (V·q) ⇒ Δt = d·√[2·m / (V·q)] … (1) .

Για t = Δt΄  το  Δx = d΄ = 2·d ,ανάλογα θα έχουμε :

Δt΄ = 2·d·√[2·m / (V·q)] … (2) .

Διαιρούμε κατά μέλη τις σχέσεις (2) και (1) :

(2) / (1) : Δt΄ / Δt = 2·d·√[2·m / (V·q)] / d·√[2·m / (V·q)] ⇒ Δt΄ / Δt = 2 ⇒ Δt΄ = 2·Δt .

Προτείνουμε η ερώτηση να αναλυθεί στη 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 21280

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