Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Πηγή: Ι.Ε.Π. | Αναγνώσθηκε: 2003 φορές Επικοινωνία | |
|---|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Φυσική | Τάξη: | Α' Λυκείου | |
| Κωδικός Θέματος: | 38885 | Θέμα: | 2 | |
| Τελευταία Ενημέρωση: | 07-Μαΐ-2026 | Ύλη: | 1.1.8 Η έννοια της επιτάχυνσης στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση 1.3.4 Ανάλυση δύναμης σε συνιστώσες | |
| 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: | 38885 | ||
| Ύλη: | 1.1.8 Η έννοια της επιτάχυνσης στην ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση 1.3.4 Ανάλυση δύναμης σε συνιστώσες | ||
| 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.
Ένας οδηγός που αγωνίζεται στη Formula 1 βιώνει πολύ μεγάλες επιταχύνσεις, οι οποίες μπορούν να του προκαλέσουν προβλήματα υγείας, όπως αποπροσανατολισμό, κόπωση και προβλήματα όρασης. Η επιτάχυνση των αυτοκινήτων στη Formula 1 μετριέται σε μονάδες g, όπου 1 g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης και η τιμή της είναι περίπου 9,81 m/s².
Σύμφωνα με τους κατασκευαστές της, η Bugatti Chiron Super Sport μπορεί να επιταχύνει από 0 σε 100 Km/h σε 2,4 s.
Α) Να επιλέξετε τι ισχύει.
Η επιτάχυνση που βιώνει ο οδηγός της Bugatti στην εκκίνησή της μπορεί να είναι:
α) μικρότερη από g
β) ίση με g
γ) μεγαλύτερη από g
(μονάδες 3)
Β) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
(μονάδες 9)
Μονάδες 12
Β2.
Συχνά οι ορειβάτες φορούν εξάρτηση αναρρίχησης και χρησιμοποιώντας ένα κρίκο ασφαλείας (καραμπίνερ) δένονται με σχοινιά από ορειβατικά καρφιά. Η πρόσδεση σε τουλάχιστον δύο (2) ορειβατικά καρφιά αυξάνει τη ασφάλεια του ορειβάτη στην περίπτωση που το ένα καρφί φύγει από την θέση του.
Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
Τι μέτρο έχει η δύναμη που ασκείται στο κάθε σχοινί από τον κρίκο ασφαλείας, αν η γωνία \(\theta\) που σχηματίζουν τα σχοινιά είναι 120°;
Δίνεται ότι \(\text{συν}(60°) = 1/2\).
α) Μικρότερη από το βάρος του ορειβάτη.
β) Μεγαλύτερη από το βάρος του ορειβάτη.
γ) Ίση με το βάρος του ορειβάτη.
(μονάδες 4)
Β) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
(μονάδες 9)
Μονάδες 13
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ
Β1.
Α) Η επιλογή (γ).
Β) Η επιτάχυνση της εκκίνησης της Bugatti είναι \(\alpha=\frac{\Delta\upsilon}{\Delta t}\),
όπου:
\(\Delta\upsilon\)= η αύξηση της ταχύτητας στην εκκίνηση της Bugatti, που είναι: \(\Delta\upsilon\)= 100 Km/h =100·1000/3600 m/s ≈27,8 m/s.
\(\Delta t\)= ο χρόνος για να επιτευχθεί η παραπάνω αύξηση της ταχύτητας: \(\Delta t\)= 2,4 s.
$$\alpha=\frac{\Delta\upsilon}{\Delta t} \Rightarrow \alpha=\frac{27{,}8}{2{,}4} \Rightarrow \alpha\approx 11{,}59 \text{ m/s}^2.$$
Επομένως, η επιτάχυνση που βιώνει ο οδηγός κατά την εκκίνηση μιας Bugatti μπορεί να είναι μεγαλύτερη από την επιτάχυνση της βαρύτητας g.
Β2.
Α) Η επιλογή (γ).
Β)
Οι δυνάμεις που ασκούνται στον κρίκο ασφαλείας (καραμπίνερ) είναι: η δύναμη Τ από το κάθε σχοινί (οι δυνάμεις Τ έχουν ίσο μέτρο, λόγω συμμετρίας των σχοινιών) και το βάρος Β του ορειβάτη.
Η δύναμη Τ αναλύεται σε \(T_x\) και \(T_y\) για τις οποίες ισχύει:
$$T_y = T\cdot \text{συν}(120°/2) = T\cdot \text{συν}(60°) = \frac{T}{2}.$$
Από την ισορροπία του κρίκου στον άξονα γ ισχύει:
$$\Sigma F_y = 0 \Rightarrow T_y + T_y - B = 0 \Rightarrow 2\cdot\frac{T}{2} = B \Rightarrow T = B.$$
Επομένως, όταν η γωνία που έχουν τα σχοινιά πρόσδεσης είναι 120°, στο κάθε σχοινί ασκείται δύναμη ίση με το βάρος του ορειβάτη.