Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Πηγή: Ι.Ε.Π. | Αναγνώσθηκε: 1654 φορές Επικοινωνία | |
|---|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Φυσική | Τάξη: | Α' Λυκείου | |
| Κωδικός Θέματος: | 38899 | Θέμα: | 2 | |
| Τελευταία Ενημέρωση: | 07-Μαΐ-2026 | Ύλη: | 1.3.4 Ανάλυση δύναμης σε συνιστώσες 1.3.6 Ισορροπία ομοεπιπέδων δυνάμεων 2.1.1 Η έννοια του έργου | |
| 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: | 38899 | ||
| Ύλη: | 1.3.4 Ανάλυση δύναμης σε συνιστώσες 1.3.6 Ισορροπία ομοεπιπέδων δυνάμεων 2.1.1 Η έννοια του έργου | ||
| 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.
Η οικογένεια του Μανώλη ετοιμάζεται να μετακομίσει στο καινούριο τους σπίτι. Κατά τη διάρκεια της μετακόμισης ο Μανώλης παρατηρεί τις κινήσεις των μεταφορέων, και συγκεκριμένα τον τρόπο με τον οποίο μεταφέρουν τα αντικείμενα. Ένας μεταφορέας δοκιμάζει να μετακινήσει ένα αντικείμενο πάνω σε μία επιφάνεια μη λεία, όπως φαίνεται στην εικόνα (α), ενώ ένας άλλος προσπαθεί να μετακινήσει το ίδιο αντικείμενο με τη βοήθεια αβαρούς σχοινιού, όπως φαίνεται στην εικόνα (β), προκειμένου να ασκήσουν τη μικρότερη δύναμη.
Γνωρίζουμε ότι το \(\text{ημ}\,25^0\) είναι περίπου \(0{,}4\) και το \(\text{συν}\,25^0\) είναι περίπου \(0{,}9\).
Α) Να επιλέξετε τι ισχύει:
α) Μικρότερη δύναμη θα ασκηθεί στην περίπτωση της εικόνας (α).
β) Μικρότερη δύναμη θα ασκηθεί στην περίπτωση της εικόνας (β).
γ) Δεν υπάρχει διαφορά μεταξύ τους.
(μονάδες 4)
Β) Αιτιολογήστε την επιλογή σας.
(μονάδες 9)
Μονάδες 13
Β2.
Ο Μανώλης συνεχίζοντας να παρακολουθεί τους μεταφορείς προβληματίζεται για την ενέργεια που μεταφέρεται από τον άνθρωπο στο αντικείμενο. Το έργο της δύναμης ως φυσικό μέγεθος εκφράζει την ενέργεια που μεταφέρεται από τον μεταφορέα στο αντικείμενο.
Το αντικείμενο μεταφέρθηκε κατά την ίδια απόσταση και με τους δύο τρόπους μεταφοράς.
Α) Να επιλέξετε τι ισχύει:
α) Το έργο της δύναμης που ασκεί ο μεταφορέας είναι μεγαλύτερο στην περίπτωση της εικόνας (α).
β) Το έργο της δύναμης που ασκεί ο μεταφορέας είναι μεγαλύτερο στην περίπτωση της εικόνας (β).
γ) Το έργο της δύναμης που ασκεί ο μεταφορέας είναι το ίδιο και στις δύο περιπτώσεις.
(μονάδες 4)
Β) Αιτιολογήστε την επιλογή σας.
(μονάδες 8)
Μονάδες 13
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ
Β1.
Α) Η επιλογή (β).
Β) Και στις δύο περιπτώσεις οι δυνάμεις που ασκούνται στο αντικείμενο είναι το βάρος, η κάθετη δύναμη από το δάπεδο \(N\) και η δύναμη από τον άνθρωπο, η οποία αναλύεται σε δυο κάθετες συνιστώσες, την \(F_x = F \cdot \text{συν}\,25°\) και την \(F_y = F \cdot \text{ημ}\,25°\).
Στην περίπτωση (α), επειδή η συνισταμένη των δυνάμεων στον άξονα \(y\) είναι μηδέν (το σώμα σε αυτόν τον άξονα ισορροπεί), ισχύει \(N = mg + F \cdot \text{ημ}\,25°\).
Ομοίως, στην περίπτωση (β) ισχύει \(N + F' \cdot \text{ημ}\,25° = mg\)
\(\Rightarrow N = mg - F' \cdot \text{ημ}\,25°\).
Επειδή η τριβή ισούται με το γινόμενο του συντελεστή τριβής επί την κάθετη δύναμη από το δάπεδο (\(T = \mu \cdot N\)), στη δεύτερη περίπτωση έχουμε μικρότερη \(N\), άρα μικρότερη τριβή και συνεπώς θα ασκηθεί μικρότερη δύναμη για να μετακινηθεί το αντικείμενο.
Β2.
Α) Η επιλογή (α).
Β) Η ενέργεια που μεταφέρεται από τον άνθρωπο στο σώμα ισούται με το έργο που παράγει η δύναμη που ασκεί στο αντικείμενο ο άνθρωπος. Το έργο ισούται με \(W = F \cdot \Delta x \cdot \text{συν}\,25°\) και, αφού στην περίπτωση της εικόνας (α) ασκείται μεγαλύτερη δύναμη, για την ίδια απόσταση, με το ίδιο συνημίτονο γωνίας, σε αυτή την περίπτωση θα έχουμε μεγαλύτερο έργο δύναμης.