Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Πηγή: Ι.Ε.Π. | Αναγνώσθηκε: 2965 φορές Επικοινωνία | |
|---|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Φυσική | Τάξη: | Α' Λυκείου | |
| Κωδικός Θέματος: | 38897 | Θέμα: | 2 | |
| Τελευταία Ενημέρωση: | 07-Μαΐ-2026 | Ύλη: | 1.1.6. Η έννοια της μέσης ταχύτητας 2.1.6 Η ισχύς | |
| Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida) | ||||
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | ||
|---|---|---|---|
| Τάξη: | Α' Λυκείου | ||
| Μάθημα: | Φυσική | ||
| Θέμα: | 2 | ||
| Κωδικός Θέματος: | 38897 | ||
| Ύλη: | 1.1.6. Η έννοια της μέσης ταχύτητας 2.1.6 Η ισχύς | ||
| Τελευταία Ενημέρωση: 07-Μαΐ-2026 | |||
| Το θέμα προέρχεται και αντλήθηκε από την πλατφόρμα της Τράπεζας Θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας που αναπτύχθηκε (MIS5070818-Tράπεζα θεμάτων Διαβαθμισμένης Δυσκολίας για τη Δευτεροβάθμια Εκπαίδευση, Γενικό Λύκειο-ΕΠΑΛ) και είναι διαδικτυακά στο δικτυακό τόπο του Ινστιτούτου Εκπαιδευτικής Πολιτικής (Ι.Ε.Π.) στη διεύθυνση (http://iep.edu.gr/el/trapeza-thematon-arxiki-selida) | |||
ΘΕΜΑ Β
Β1. Ένα από τα πιο εντυπωσιακά Grand Prix του Παγκόσμιου Πρωταθλήματος της Formula 1 είναι αυτό που γίνεται στο Μόντε Κάρλο. Κύριο χαρακτηριστικό του είναι ότι ο αγώνας πραγματοποιείται στους δρόμους του Πριγκιπάτου του Μονακό.
Ο Πέτρος, λάτρης της Formula 1, παρακολουθεί με ιδιαίτερο ενδιαφέρον κάποια στατιστικά στοιχεία που αφορούν τον αγώνα, και συγκεκριμένα τον νικητή του 2024 C. Leclerc. Στον ταχύτερο γύρο που έκανε από το σημείο SAINTE DEVOTE μέχρι το MASSENET, που απέχουν \(720 \, \text{m}\) μεταξύ τους, είχε σταθερή ταχύτητα \(324 \, \text{km/h}\) (\(90 \, \text{m/s}\)), ενώ από το σημείο MASSENET μέχρι το CASINO, που απέχουν \(140 \, \text{m}\) μεταξύ τους, είχε σταθερή ταχύτητα \(252 \, \text{km/h}\) (\(70 \, \text{m/s}\)).
Α) Να επιλέξετε τι ισχύει:
α) Η μέση ταχύτητα του νικητή είναι \(86 \, \text{m/s}\).
β) Η μέση ταχύτητα του νικητή είναι \(80 \, \text{m/s}\).
γ) Η μέση ταχύτητα του νικητή είναι \(78 \, \text{m/s}\).
(μονάδες 4)
Β) Αιτιολογήστε την επιλογή σας.
(μονάδες 8)
Μονάδες 12
Β2. Η ισχύς στα μονοθέσια της Formula 1 μετριέται σε ίππους (HP).
Το αυτοκίνητο του νικητή από το σημείο SAINTE DEVOTE μέχρι το MASSENET είχε σταθερή ταχύτητα \(324 \, \text{km/h}\) (\(90 \, \text{m/s}\)), ενώ από το σημείο MASSENET μέχρι το CASINO είχε σταθερή ταχύτητα \(252 \, \text{km/h}\) (\(70 \, \text{m/s}\)). Οι τεχνικοί της ομάδας διαπίστωσαν με ειδικούς αισθητήρες ότι η αντίσταση που δέχεται το αυτοκίνητο και στις δύο περιπτώσεις είναι ίδια και σταθερή. Επίσης γνωρίζουν ότι η ισχύς της μηχανής του αυτοκινήτου από το σημείο MASSENET μέχρι το CASINO ήταν \(700 \, \text{HP}\).
Α) Να επιλέξετε τι ισχύει:
α) Η ισχύς του από το σημείο SAINTE DEVOTE μέχρι το MASSENET ήταν \(800 \, \text{HP}\).
β) Η ισχύς του από το σημείο SAINTE DEVOTE μέχρι το MASSENET ήταν \(900 \, \text{HP}\).
γ) Η ισχύς του από το σημείο SAINTE DEVOTE μέχρι το MASSENET ήταν \(1000 \, \text{HP}\).
(μονάδες 4)
Β) Αιτιολογήστε την επιλογή σας.
(μονάδες 9)
Μονάδες 13
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ
Β1.
Α) Η επιλογή (α).
Β) Από τη σχέση \(\upsilon = s/t\)
\(\Rightarrow t = s/\upsilon\) προκύπτει:
- \(t = s/\upsilon \Rightarrow t = 720/90 \Rightarrow t = 8 \, \text{s}\) και
- \(t = s/\upsilon \Rightarrow t = 140/70 \Rightarrow t = 2 \, \text{s}\).
Επομένως:
$$\upsilon_\mu = \frac{s_{\text{ολ}}}{t_{\text{ολ}}} \Rightarrow \upsilon_\mu = \frac{860}{10} \Rightarrow \upsilon_\mu = 86 \, \text{m/s}$$
Β2.
Α) Η επιλογή (β).
Β) Στο μονοθέσιο ασκούνται η σταθερή προωθητική δύναμη \(F_{\text{κιν}}\) από τον κινητήρα και η συνολική αντίσταση λόγω τριβών, αέρα, η οποία θεωρείται σταθερή. Όταν η δύναμη \(F_{\text{κιν}}\) από τον κινητήρα είναι σταθερή και το μονοθέσιο κινείται με σταθερή ταχύτητα, η ισχύς δίνεται από τον τύπο \(P = F_{\text{κιν}} \cdot \upsilon\) με την προωθητική δύναμη \(F_{\text{κιν}}\) και τη συνολική αντίσταση να είναι αντίθετες. Επομένως, η ισχύς του κινητήρα θα είναι ανάλογη της ταχύτητας.
Θα ισχύει:
$$\frac{P_1}{P_2} = \frac{\upsilon_1}{\upsilon_2} \Rightarrow P_2 = \frac{\upsilon_2 \cdot P_1}{\upsilon_1} \Rightarrow P_2 = \frac{90 \cdot 700}{70} \Rightarrow P_2 = 900 \, \text{HP}$$