Τράπεζα Θεμάτων
www.trapeza-thematon.gr
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Τάξη: | Α' Λυκείου |
|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Φυσική | Θέμα: | 4 |
| Κωδικός Θέματος: | 13659 | Ύλη: | 1.1.8 Η έννοια της επιτάχυνσης στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση 1.1.9. Οι εξισώσεις προσδιορισμού της ταχύτητας και της θέσης ενός κινητού στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση 1.3.4 Ανάλυση δύναμης σε συνιστώσες 1.3.7 Ο νόμος της τριβής 1.3.9 Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα σε διανυσματική και σε αλγεβρική μορφή |
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο |
|---|---|
| Τάξη: | Α' Λυκείου |
| Μάθημα: | Φυσική |
| Θέμα: | 4 |
| Κωδικός Θέματος: | 13659 |
| Ύλη: | 1.1.8 Η έννοια της επιτάχυνσης στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση 1.1.9. Οι εξισώσεις προσδιορισμού της ταχύτητας και της θέσης ενός κινητού στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση 1.3.4 Ανάλυση δύναμης σε συνιστώσες 1.3.7 Ο νόμος της τριβής 1.3.9 Ο δεύτερος νόμος του Νεύτωνα σε διανυσματική και σε αλγεβρική μορφή |
| Τελευταία Ενημέρωση: 20-Φεβ-2024 | |
ΘΕΜΑ 4
Το σώμα του σχήματος έχει μάζα \(𝑚=2\ Kg\) και αρχικά ηρεμεί στο οριζόντιο επίπεδο.
Κάποια στιγμή το σώμα αρχίζει να ολισθαίνει στο οριζόντιο επίπεδο με την επίδραση της δύναμης μέτρου \(𝐹=20\ Ν\), που φαίνεται στο σχήμα, της οποίας η διεύθυνση σχηματίζει γωνία \(45^0\) με την οριζόντια διεύθυνση. Ο συντελεστής τριβής ολίσθησης σώματος και επιπέδου είναι \(𝜇=0,2\) και \(𝑔=10\dfrac{m}{s^2}\).
4.1 Να σχεδιάσετε όλες τις δυνάμεις που δέχεται το σώμα και να τις αναλύσετε σε ορθογώνιο σύστημα αναφοράς, του οποίου ο ένας άξονας συμπίπτει με την διεύθυνση της κίνησης.
Μονάδες 5
4.2 Να υπολογίσετε το μέτρο της Τριβής Ολίσθησης.
Μονάδες 8
4.3 Να υπολογίσετε την ταχύτητα και τη μετατόπιση του σώματος για χρονικό διάστημα \(5s\) από τη στιγμή που άρχισε να ασκείται η δύναμη.
Μονάδες 8
4.4 Να σχεδιάσετε τα διαγράμματα ταχύτητας-χρόνου και μετατόπισης-χρόνου, σε βαθμολογημένους άξονες, για το χρονικό διάστημα των \(5 s\) από τη στιγμή που άρχισε να ασκείται η δύναμη.
Μονάδες 4
Δίνονται \(𝜂𝜇45^0=𝜎𝜐𝜈45^0 =0,7\)
Απάντηση Θέματος:
Ενδεικτική λύση
4.1
(Mονάδες 5)
4.2
$$𝑇_{𝜊𝜆}=𝜇\cdot 𝛮$$ $$\text{και }𝛴𝐹_𝑦=0$$ $$\Rightarrow𝛮−𝐹_𝑦−𝐵=0$$ $$\Rightarrow𝑁=𝐹\cdot 𝜂𝜇45^0+𝑚\cdot 𝑔$$ $$\Rightarrow 𝑁=20 Ν\cdot 0,7+2 Kg\cdot 10 m/s^2$$ $$\Rightarrow 𝑵=𝟑𝟒\ 𝐍, \ (𝟏)$$
(Mονάδες 5)
$$𝑇_{𝜊𝜆}=𝜇\cdot 𝛮$$ $$\overset{(1)}{\Rightarrow} 𝑇_{𝜊𝜆}=0,2\cdot 34\ 𝑁$$ $$\Rightarrow 𝑻_{𝝄𝝀}=𝟔,𝟖\ 𝐍$$
(Mονάδες 3)
4.3
$$ΣF_x=m\cdot α \Rightarrow F_x-T_{ολ}=m\cdot α$$ $$\Rightarrow F\cdot συν45^0-T_{ολ}=m\cdot α$$ $$\Rightarrow 20\ Ν \cdot 0,7 - 6,8\ Ν= 2\ Kg \cdot α$$ $$\Rightarrow α=3,6\ m/s^2$$
$$𝜐=𝛼\cdot 𝛥𝑡$$ $$\Rightarrow 𝜐=3,6\dfrac{𝑚}{𝑠^2}\cdot 5\ s$$ $$⇒𝝊=𝟏𝟖\dfrac{𝐦}{𝐬}$$
(Mονάδες 2)
$$𝛥𝑥=\dfrac{1}{2}α\cdot (𝛥𝑡)^2$$ $$\Rightarrow 𝛥𝑥=\dfrac{1}{2} 3,6\ 𝑚/𝑠^2 \cdot (5𝑠)^2$$ $$\Rightarrow 𝜟𝒙=𝟒𝟓\ 𝐦$$
(Mονάδες 3)4.4
(Mονάδες 4)
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).