Παρασκευή, 8 Οκτωβρίου 2010

4ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ



4ο ΚΡΙΤΗΡΙΟ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ’ ΛΥΚΕΙΟΥ

Γενικά στις ταλαντώσεις

ΘΕΜΑ 1ο:
Να γράψετε στο τετράδιό σας τον αριθμό καθεμιάς από τις παρακάτω ερωτήσεις 1-5 και δίπλα το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση.

1.1 Σώμα κάνει ΑΑΤ. Τη χρονική στιγμή t0=0 βρίσκεται σε θέση όπου έχει υ=0 και ΣF=+F0. H εξίσωση απομάκρυνσης είναι :
α. x = Αημωt,         β. x = Αημ(ωt+π/2),        γ. x =Αημ(ωt+3π/2),        δ. x = Αημ(ωt+π)                     

1.2 Κύκλωμα LC εκτελεί ηλεκτρική ταλάντωση. Στο κύκλωμα έχουμε τη δυνατότητα να μεταβάλλουμε το συντελεστή αυτεπαγωγής του πηνίου μετακινώντας πυρήνα μαλακού σιδήρου που υπάρχει μέσα σε αυτό. Αν κατά τη διάρκεια των ταλαντώσεων μειώσουμε το συντελεστή αυτεπαγωγής σε L/4, τότε:
α. Η μέγιστη τιμή της ενέργειας του μαγνητικού πεδίου του πηνίου θα μείνει σταθερή.       
β. Η μέγιστη τιμή του ρεύματος θα υποδιπλασιαστεί.                                                                   
γ. Η περίοδος θα διπλασιαστεί.
δ. Το μέγιστο φορτίο του πυκνωτή θα  αυξηθεί.                                                                                      

1.3 Αρμονικός ταλαντωτής αποτελούμενος από σώμα μάζας m και ελατήριο σταθεράς k κάνει ταλαντώσεις με πλάτος Α. Αν τετραπλασιάσουμε τη μάζα του σώματος και διατηρήσουμε σταθερό το πλάτος:
α. Η  μέγιστη κινητική ενέργεια μένει σταθερή.
β. Η μέγιστη ταχύτητα υποτετραπλασιάζεται.
γ. Η περίοδος μειώνεται.
δ. Η επιτάχυνση υποδιπλασιάζεται.                                                                                                       

1.4 Σώμα μάζας m είναι δεμένο στην άκρη ελατηρίου σταθεράς k και κάνει εξαναγκασμένη ταλάντωση. Η συχνότητα του διεγέρτη είναι f και το σύστημα ταλαντώνεται με μέγιστο πλάτος.  Αν τετραπλασιάσουμε τη μάζα του σώματος και θέλουμε να διατηρήσουμε το μέγιστο πλάτος της ταλάντωσης τότε πρέπει η συχνότητα, f, του διεγέρτη, να:
α. διπλασιαστεί.     
β. υποδιπλασιαστεί.    
γ. παραμείνει σταθερή
δ  τετραπλασιαστεί.                                                                                                                             

1.5 Να χαρακτηρίσετε με το γράμμα Σ όποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές και με το γράμμα Λ όποιες είναι λανθασμένες.
α. Σε μια φθίνουσα μηχανική ταλάντωση ο ρυθμός μείωσης του πλάτους μειώνεται, όταν αυξάνεται η σταθερά απόσβεσης b.
β. Σε  μια εξαναγκασμένη ταλάντωση με σταθερή τη συχνότητα του διεγέρτη το πλάτος παραμένει σταθερό.
γ. Η περίοδος των ηλεκτρικών ταλαντώσεων ενός ιδανικού κυκλώματος LC είναι ανάλογη του συντελεστή αυτεπαγωγής του πηνίου.
δ. Το χρονικό διάστημα ανάμεσα σε δύο διαδοχικούς μηδενισμούς του πλάτους ενός διακροτήματος είναι αντιστρόφως ανάλογο του αθροίσματος των συχνοτήτων των δύο επιμέρους ταλαντώσεων.
ε. Σε μια ΑΑΤ η δυναμική ενέργεια γίνεται ίση με την κινητική 4 φορές στο διάστημα της μιας περιόδου.

(Μονάδες 5,5,5,5,5)

ΘΕΜΑ 2ο:

1.   Σε ιδανικό κύκλωμα ηλεκτρικών ταλαντώσεων LC αν κάποια στιγμή ισχύει q=Q/3, όπου Q το μέγιστο φορτίο του πυκνωτή, τότε ο λόγος Uε/UB είναι:                                                                    
α. 3                  β. 1/3                     γ.1/8

Ποια είναι η σωστή απάντηση; Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

2. Σώμα μάζας m ισορροπεί δεμένο στο άκρο κατακόρυφου ελατηρίου σταθεράς k, το άλλο άκρο του οποίου έχει στερεωθεί ακλόνητα σε οροφή. Απομακρύνουμε το σώμα προς τα κάτω από τη θέση ισορροπίας του κατά x=2mg/k και τη χρονική στιγμή t=0 το αφήνουμε ελεύθερο. Το σώμα περνάει από τη θέση που ορίζει το άκρο του φυσικού μήκους του ελατηρίου τη χρονική στιγμή t. Να υπολογίσετε τη χρονική στιγμή t σε συνάρτηση με τα m, k.                                                                                                     

3. Ταλαντωτής εκτελεί ταυτόχρονα δύο απλές αρμονικές ταλαντώσεις με πλάτη Α1=cm και Α2=3cm που εξελίσσονται στην ίδια διεύθυνση γύρω από το ίδιο κέντρο με την ίδια συχνότητα. Αν η συνισταμένη ταλάντωση έχει πλάτος Α=2cm τότε η διαφορά φάσης θ μεταξύ της συνισταμένης ταλάντωσης και της ταλάντωσης με πλάτος Α1 που έχει τη  μικρότερη φάση είναι:
α. π/6rad                               β. π/3rad                                 γ. π/2rad

Ποια είναι η σωστή απάντηση;   Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.                                                                                                    

4. Σώμα  μετέχει σε δύο αρμονικές ταλαντώσεις ίδιας διεύθυνσης που γίνονται γύρω από το ίδιο σημείο. Οι εξισώσεις των ταλαντώσεων είναι x1=0,2ημ998πt (SI) και x2=0,2ημ1002πt (SI). Το πλήθος των μηδενισμών του πλάτους σε χρονικό διάστημα 10s, είναι

α. 20                  β. 10                  γ. 5 

Ποια είναι η σωστή απάντηση;   Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.                                                                                                    

(Μονάδες 6,7,6,6)

ΘΕΜΑ 3ο:

Σώμα μάζας m=2kg βρίσκεται σε ύψος h=15cm πάνω από το ελεύθερο άκρο κατακόρυφου και ιδανικού ελατηρίου, το άλλο άκρο του οποίου είναι στερεωμένο στο έδαφος. Το σώμα αφήνεται ελεύθερο να κινηθεί στη διεύθυνση του άξονα του ελατηρίου. Το σώμα συναντά το ελατήριο και στη συνέχεια παραμένει συνδεδεμένο με το άκρο του. Κατά την επαφή δεν υπάρχει καμιά απώλεια ενέργειας. Η μέγιστη συσπείρωση του ελατηρίου είναι 30cm.
α. Να βρείτε η σταθερά του ελατηρίου.                                                                                            
β. Να γράψετε την εξίσωση απομάκρυνσης του σώματος από τη θέση ισορροπίας σε συνάρτηση με το χρόνο. Ως θετική να θεωρηθεί η φορά προς τα κάτω και ως t=0 η χρονική στιγμή που το σώμα συναντά το ελεύθερο άκρο του ελατηρίου.                                                                                                                             
γ. Να βρείτε το χρονικό διάστημα που μεσολαβεί από τη στιγμή που το σώμα συναντά το ελατήριο μέχρι να σταματήσει στιγμιαία για πρώτη φορά.                                                                                                 
δ. Να βρείτε το έργο της συνισταμένης δύναμης που δρα στο σώμα από τη στιγμή που αυτό συναντά το ελατήριο μέχρι να περάσει για πρώτη φορά από τη θέση ισορροπίας του.                                         
Δίνεται g=10m/s2.
(Μονάδες 6,7,6,6)

ΘΕΜΑ 4ο:

Σώμα μάζας Μ=2kg είναι δεμένο και ισορροπεί στην άκρη κατακόρυφου ελατηρίου σταθεράς k=100Ν/m το άλλο άκρο του οποίου στηρίζεται σε οροφή. Βλήμα μάζας m=1kg κινείται κατακόρυφα προς τα πάνω και σφηνώνεται στο Μ ακαριαία και τη χρονική στιγμή t0=0 το συσσωμάτωμα αρχίζει να κάνει κατακόρυφες ΑΑΤ, με θετική την κατεύθυνση προς τα πάνω. Η ΑΑΤ αυτή έχει αρχική φάση φ0=π/6 rad.  Να υπολογιστούν:
α. Το πλάτος της ΑΑΤ του συσσωματώματος.                                           
β. Η ταχύτητα του βλήματος μόλις πριν την κρούση.                                  
γ. Ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του συσσωματώματος αμέσως μετά την κρούση, δηλαδή τη χρονική στιγμή t0=0.                                               
δ. Το έργο της δύναμης του ελατηρίου από τη στιγμή t0=0 που αρχίζει η ταλάντωση μέχρι το σώμα να σταματήσει για πρώτη φορά στιγμιαία.                                                          
Δίνεται g=10m/s2.
( Μονάδες 6,6,6,7)

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου

next 5 in 5 Οι προβλέψεις της ΙΒΜ για τις τεχνολογικες εξελιξεις