Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21397

insperation from tesla-coil

Ο δημιουργός της φωτογραφίας δηλώνει ότι εμπνευστής του είναι ο Tesla . Η φυσική εμπνέει .

Σας παρουσιάζουμε μία ερώτηση από την ορμή και μία ερώτηση από την ισορροπία φορτίου σε κατακόρυφο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο .

Ένα θέμα – πρόταση για την Γ λυκείου

Δείτε την άσκηση αυτή.

Δείτε επίσης την άσκηση αυτή.

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

ΘΕΜΑ Β

Β1. Δύο παγοδρόμοι, με μάζες m1 και m2 (m1 > m2) βρίσκονται ακίνητοι σε μια οριζόντια πίστα πάγου, ο ένας απέναντι από τον άλλο, και κάποια στιγμή σπρώχνει ο ένας τον άλλο.

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Για τα μέτρα των ορμών (P1 και P2) και των ταχυτήτων (υι και υ2) που θα αποκτήσουν οι παγοδρόμοι θα ισχύει:

α. P1 > P2 και υ1 = υ2 ,                   β. P1 = P2 και υ1 > υ2 ,                 γ. P1 = P2 και υ1 < υ2 .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Η διαφορά δυναμικού μεταξύ δύο οριζόντιων φορτισμένων μεταλλικών πλακών που απέχουν απόσταση ίση με 4 cm είναι ίση με 400 V. Στο ομογενές ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργείται μεταξύ των πλακών, ισορροπεί φορτισμένο σωματίδιο Σ μάζας 2∙10-6 kg.

21397 b thema kat

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.

Αν θεωρήσουμε την επιτάχυνση της βαρύτητας ίση με 10 m/s2, τότε το φορτίο που φέρει το σωματίδιο είναι ίσο με:

α. – 4∙10-9 C ,                                   β. 2∙10-9 C ,                                        γ. – 2∙10-9 C.

Β. Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η γ .

Β.

Αρχικά οι δύο παγοδρόμοι είναι ακίνητοι , άρα Ρολ,αρχ = 0 . Στη συνέχεια απωθούνται μεταξύ τους και κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις .

21397 b thema kat_1

Η συνολική ορμή του συστήματος διατηρείται :

(διανυσματική σχέση που ισχύει στο μονωμένο σύστημα των παγοδρόμων)

Ρολ,αρχ = Ρολ,τελ ⇒ 0 = Ρ1΄ –  Ρ2΄ = 0 ⇒ Ρ1΄ = Ρ2΄ ⇒

(δηλαδή οι ορμές των παγοδρόμων έχουν ίσα μέτρα)

m1·υ– m2·υ= 0 ⇒ m1·υ= m2·υ⇒ m/ m2 = υ/ υ

(επειδή m> m2)

υ/ υ> 1 ⇒ υ> υ.

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

Β2.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η γ .

Β.

Το φορτισμένο σωματίδιο Σ ισορροπεί , εξαιτίας της Fc που έχει διεύθυνση κατακόρυφη και φορά προς τα πάνω και του βάρους w .

21397 b thema kat_2

 

H Fc είναι αντίρροπη της έντασης Ε του ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ των φορτισμένων οριζόντιων μεταλλικών πλακών, επομένως το φορτίο q είναι αρνητικό .

Το σωματίδιο Σ ισορροπεί  στον κατακόρυφο άξονα :

ΣFy = 0 ⇒ Fc – w = 0 ⇒ Fc = w ⇒ Fc = m·g ⇒

(ορισμός της έντασης : Ε = Fc / |q| ⇒ Fc = |q|·E)

|q|·E = m·g ⇒

(σε ομογενές ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ της έντασης και της διαφοράς δυναμικού ισχύει : Ε = V / d)

|q|·(V / d) = m·g ⇒ |q| = m·g·d / V ⇒ |q| = 2·10-6∙10∙4∙10-2 / (4∙102) ⇒

|q| = 2·10-9 C , το φορτίο είναι αρνητικό  q = – 2·10-9 C .

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

2 thoughts on “Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21397

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