Λύσεις της τράπεζας Β΄ λυκείου φυσικής προσανατολισμού Β θέμα 21353

Infrared house

Μια φωτογραφία ενός σπιτιού με κατάλληλη κάμερα που αποτυπώνει το υπέρυθρο τμήμα του φάσματος .

Σας παρουσιάζουμε μια ερώτηση από την μηχανή Carnot και μία ερώτηση από την κίνηση φορτισμένου σωματιδίου παράλληλα στις δυναμικές γραμμές .

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. Το ιδανικό αέριο μιας θερμικής μηχανής εκτελεί το θερμοδυναμικό κύκλο που φαίνεται στο διάγραμμα του σχήματος και αποτελείται από δύο ισόθερμες και δύο ισοβαρείς μεταβολές. Αν μια μηχανή Carnot λειτουργούσε μεταξύ των ίδιων θερμοκρασιών T1 , Τ2 με τον κύκλο αυτό, θα είχε συντελεστή απόδοσης ec = 0,5 .

21353 b thema kat

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:

Αν γνωρίζετε ότι για το αέριο στο δεδομένο κύκλο είναι VB = VΔ, όπως φαίνεται και στο σχήμα, τότε ισχύει :

α. VΓ = 3·VΑ ,                                 β. VΓ = 4·VΑ ,                                γ. VΓ = 6·VΑ .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Β2. Σε σημείο ομογενούς ηλεκτρικού πεδίου, έντασης Ε, εκτοξεύεται κάποια στιγμή ηλεκτρόνιο με αρχική ταχύτητα υ0 παράλληλη και ομόρροπη με τις δυναμικές γραμμές του πεδίου όπως στο σχήμα. Οι βαρυτικές δυνάμεις και κάθε μορφής αντιστάσεις στη κίνηση του ηλεκτρονίου μπορούν να αγνοηθούν. Το ηλεκτρόνιο επιστρέφει στο αρχικό σημείο μετά από χρονικό διάστημα Δt1 από τη στιγμή που εκτοξεύτηκε.

21353 b thema kat 2

Α. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση:

Αν η ένταση του πεδίου ήταν διπλάσια, και το ηλεκτρόνιο εκτοξευόταν με την ίδια ταχύτητα, θα επέστρεφε στο αρχικό σημείο εκτόξευσης, μετά από χρονικό διάστημα Δt2 από τη στιγμή της εκτόξευσης του, για το οποίο ισχύει:

α. Δt2 = Δt1 ,                                β. Δt2 = 2·Δt1 ,                                 γ. Δt2 = Δt1 / 2 .

Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.

Λύση

Β1.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η β .

Β.

Οι μεταβολές ΑΒ και ΓΔ είναι ισοβαρής και οι μεταβολές ΒΓ και ΔΑ είναι ισόθερμες .

Για τον συντελεστή απόδοσης της θερμικής μηχανής Carnot που λειτουργεί μεταξύ των θερμοκρασιών Τ1 και Τ2 ισχύει:

ec = 1 – (Tc / Th) ⇒

Tc = T1 και Th = T2 ,

ec = 1 – (T1 / T2) ⇒ 0,5 = 1 – (T1 / T2) ⇒ T1 / T2 = 1 / 2 ⇒ T2 = 2·T1 .

AB ισοβαρής εκτόνωση (ΡΑ = ΡΒ) :

VΑ / T1 = VB / T2 ⇒ VB = (T2 / T1)·VA ⇒ VB = 2·VA … (1) .

ΓΔ ισοβαρής συμπίεση (ΡΓ = ΡΔ) :

VΓ / T2 = VΔ / T1 ⇒ VΔ = (T1 / T2)·VΓ ⇒ VΔ = VΓ / 2 … (2) .

Επειδή VB = VΔ , από τις σχέσεις (1) και (2) έχουμε :

VΓ / 2 = 2·VA ⇒ VΓ = 4·VA .

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

Β2.

Α.

Σωστή επιλογή είναι η γ .

Β.

Το ηλεκτρόνιο (me , |e|) εκτοξεύεται και στις δύο περιπτώσεις παράλληλα στις δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου με την ίδια ταχύτητα υ0 που είναι ομόρροπη των δυναμικών γραμμών.

Το ηλεκτρόνιο και στις δύο περιπτώσεις εκτελεί ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση με αρχική ταχύτητα υ0 .

Από την εξίσωση της κίνησης έχουμε :

Δy = υ0·Δt – ½·α·Δt² , όταν το ηλεκτρόνιο επιστρέφει ,

Δy = 0 ⇒ υ0·Δt – ½·α·Δt² = 0 ⇒ Δt = 2·υ/ α .

Για το μέτρο της επιτάχυνσης α έχουμε :

ΣF = me·α ⇒ F= me·α ⇒

(η ένταση ορίζεται : E = F/ |e| ⇒ F= |e|·E)

|e|·E = me·α ⇒ α = |e|·E / m.

Όταν η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι Ε ο χρόνος που χρειάζεται το ηλεκτρόνιο για να επιστρέψει στο σημείο εκτόξευσης είναι :

Δt1 = 2·υ/ α⇒ Δt1 = 2·υ0·m/ (|e|·E) … (1) .

Όταν η ένταση του ηλεκτρικού πεδίου είναι Ε΄ ο χρόνος που χρειάζεται το ηλεκτρόνιο για να επιστρέψει στο σημείο εκτόξευσης είναι :

Δt2 = 2·υ/ α⇒ Δt2 = 2·υ0·m/ (|e|·E΄) ⇒ Δt2 = 2·υ0·m/ (|e|·2·E) … (2)

Από τις σχέσεις (1) και (2) :

Δt2 = Δt1 / 2 .

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 21353

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