Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 5891 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Φυσική Προσανατολισμού Τάξη: Γ' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 26928 Θέμα: 2
Τελευταία Ενημέρωση: 29-Απρ-2023 Ύλη: 2.2 Μηχανικά κύματα 4.2 Νόμος των Biot και Savart 4.3 Εφαρμογές του νόμου των Biot και Savart
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: Γ' Λυκείου
Μάθημα: Φυσική Προσανατολισμού
Θέμα: 2
Κωδικός Θέματος: 26928
Ύλη: 2.2 Μηχανικά κύματα 4.2 Νόμος των Biot και Savart 4.3 Εφαρμογές του νόμου των Biot και Savart
Τελευταία Ενημέρωση: 29-Απρ-2023
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 2
2.1. Στην παρακάτω πειραματική διάταξη, στο κέντρο του πηνίου το μαγνητικό πεδίο δίνεται κατά προσέγγιση από τον τύπο για το κέντρο κυκλικού αγωγού, ενώ ο άξονας του πηνίου είναι κάθετος στον άξονα γεωγραφικού βορρά-νότου.

Όταν ο διακόπτης του τροφοδοτικού είναι ανοιχτός (δεν περνάει ρεύμα από το κύκλωμα) η πυξίδα δείχνει προς τον γεωγραφικό βορρά ( \(0^{0})\) με πολύ καλή προσέγγιση.

Κλείνοντας τον διακόπτη και αλλάζοντας την αντίσταση του κυκλώματος (μέσω του ροοστάτη) η βελόνα της πυξίδας αλλάζει κατεύθυνση, σχηματίζοντας γωνία \(θ\) με την κατεύθυνση του βορρά.

Η ένταση του μαγνητικού πεδίου της Γης θα είναι ίση με την ένταση του μαγνητικού πεδίου (στο κέντρο) του πηνίου όταν η γωνία \(θ\) είναι ίση με:

(α) \(0^{0}\),
(β) \(45^{0}\),
(γ) \(90^{0}\)

2.1.Α. Να επιλέξετε την ορθή απάντηση.
Μονάδες 4

2.1.Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 8

2.2. Η περίοδος εγκάρσιου κύματος που διαδίδεται σε ελαστικό μέσο είναι \(2\ s\) ενώ ένα στιγμιότυπο του κύματος φαίνεται παρακάτω:

Η μέση ταχύτητα κίνησης ενός σωματιδίου του ελαστικού μέσου κατά την κίνησή του στη διάρκεια μίας περιόδου είναι
(α) \(2\ m/s\),
(β) \(4\ m/s\),
(γ) \(8\ m/s\)

2.2.Α. Να επιλέξετε την ορθή απάντηση.
Μονάδες 4

2.2.Β. Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9

ΘΕΜΑ 2
2.1.
2.1.Α. Σωστή απάντηση η (β)
Μονάδες 4

2.1.B.

Το μαγνητικό πεδίο \(\vec{Β}_{\text{Γης}}\) της Γης είναι στην κατεύθυνση του γεωγραφικού βορρά. (2 μονάδες)

Το μαγνητικό πεδίο \(\vec{Β}_{\text{πηνιου}}\) του πηνίου είναι κατά μήκος του άξονα του πηνίου (μπορεί να έχει τη φορά που φαίνεται στο σχήμα της εκφώνησης, ή την αντίθετη, ανάλογα με τη φορά του ρεύματος). (2 μονάδες)

Η βελόνα της πυξίδας θα έχει την κατεύθυνση της συνισταμένης έντασης. (2 μονάδες)

Όταν η ένταση του μαγνητικού πεδίου της Γης γίνει ίση με την ένταση του μαγνητικού πεδίου του πηνίου, τα δύο διανύσματα \(\vec{Β}_{\text{Γης}}\) και \(\vec{Β}_{\text{πηνιου}}\) της έντασης θα είναι ίσα, και επειδή είναι κάθετα, το διάνυσμα \(\vec{Β}_{ολ}\) θα σχηματίζει γωνία \(45^{ο}\) με το καθένα. Συνεπώς \(θ=45^{ο}\). (2 μονάδες)

Μονάδες 8

2.2.
2.2.Α. Σωστή απάντηση η (α)
Μονάδες 4

2.2.B.
Κάθε σωματίδιο του ελαστικού μέσου εκτελεί \(ΑΑΤ\) κάθετα στη διεύθυνση διάδοσης του κύματος.

Το πλάτος της ταλάντωσης είναι \(Α=1,0\ m\) όπως φαίνεται από το διάγραμμα.

Στη διάρκεια μίας πλήρους ταλάντωσης το σωματίδιο θα διανύσει διάστημα ίσο με 4 πλάτη, δηλαδή

$$s=4×1,0=4,0\ m$$

Η μέση ταχύτητα στη διάρκεια μιας περιόδου είναι

$$\overline{υ}=\dfrac{s}{Τ}=\dfrac{4,0\ m}{2\ s}=2\ m/s$$

Μονάδες 9