Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!
| Τύπος Σχολείου: | Γενικό Λύκειο | Πηγή: Ι.Ε.Π. | Αναγνώσθηκε: 1906 φορές Επικοινωνία | |
|---|---|---|---|---|
| Μάθημα: | Φυσική | Τάξη: | Α' Λυκείου | |
| Κωδικός Θέματος: | 38915 | Θέμα: | 2 | |
| Τελευταία Ενημέρωση: | 08-Μαΐ-2026 | Ύλη: | 1.1.5. Η έννοια της ταχύτητας στη ευθύγραμμη ομαλή κίνηση 2.1.8 Η τριβή και η μηχανική ενέργεια | |
| 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: | 38915 | ||
| Ύλη: | 1.1.5. Η έννοια της ταχύτητας στη ευθύγραμμη ομαλή κίνηση 2.1.8 Η τριβή και η μηχανική ενέργεια | ||
| Τελευταία Ενημέρωση: 08-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 ομίχλη είναι απλώς μια συλλογή από μικροσκοπικές σταγόνες νερού. Αυτό που τις διακρίνει από τη βροχή είναι το μέγεθός τους. Είναι τόσο μικρές που η κατακόρυφη ταχύτητά τους είναι σχεδόν αμελητέα. Ας πάρουμε, για παράδειγμα, σταγονίδια νερού διαμέτρου \(2\ \mu m\). Διαπιστώνουμε ότι πέφτουν στον αέρα με ταχύτητα περίπου \(0{,}1\ mm\) ανά δευτερόλεπτο* (\(1\ mm = 10^{-3}\ m\)).
Α) Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση.
Πόσο χρόνο χρειάζεται ένα σταγονίδιο που κινείται με αυτή την ταχύτητα, για να κατέβει κατά \(1\) μέτρο;
α) Λιγότερο από \(1\) ώρα.
β) Περισσότερο από \(1\) ώρα, αλλά λιγότερο από \(2\) ώρες.
γ) Περισσότερο από \(2\) ώρες.
(μονάδες 3)
Β) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
(μονάδες 9)
(Μονάδες 12)
*Πηγή: Europhysics News Vol. 40, No. 4, 2009, pp. 21-21 https://doi.org/10.1051/epn/2009602
Β2.
Αυτοκίνητο κινείται με ταχύτητα \(v_0\) τη στιγμή που ο οδηγός αντιλαμβάνεται κάποιον κίνδυνο και πατάει το φρένο, ώσπου να ακινητοποιηθεί πλήρως. Είναι γνωστό ότι κατά τη διάρκεια του φρεναρίσματος λόγω της τριβής ολίσθησης παράγεται θερμική ενέργεια. Στα διπλανά σχήματα απεικονίζονται τρεις διαφορετικές εκδοχές: στο (1) η κίνηση του αυτοκινήτου γίνεται σε οριζόντιο δρόμο, στο (2) σε ανηφορικό και στην (3) σε κατηφορικό δρόμο.
Συμβολίζουμε με \(Q_{\theta 1}\) το ποσό θερμότητας που παράγεται στην περίπτωση (1), ώσπου το αυτοκίνητο να ακινητοποιηθεί, και αντίστοιχα \(Q_{\theta 2}\) και \(Q_{\theta 3}\) τα ποσά θερμότητας στις δύο άλλες περιπτώσεις.
Α) Να επιλέξετε μία από τις παρακάτω προτάσεις:
α) \(Q_{\theta 1} > Q_{\theta 2} > Q_{\theta 3}\)
β) \(Q_{\theta 2} > Q_{\theta 3} > Q_{\theta 1}\)
γ) \(Q_{\theta 3} > Q_{\theta 1} > Q_{\theta 2}\)
(μονάδες 4)
Β) Να αιτιολογήσετε την επιλογή σας.
(μονάδες 9)
(Μονάδες 13)
«Ανάπτυξη Δοκιμασιών Αξιολόγησης Δεξιοτήτων Εγγραμματισμού στα μαθήματα της Νεοελληνικής Γλώσσας και Λογοτεχνίας, της Άλγεβρας, της Φυσικής και της Χημείας Α' Λυκείου Γενικού Λυκείου» Ανάδοχος: «Ειδικός Λογαριασμός Κονδυλίων Έρευνας (Ε.Λ.Κ.Ε) Πανεπιστημίου Ιωαννίνων» ΑΔΑΜ: 25ΣΥΜV016348911 2025-02-20.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ
Β1.
Α) Σωστή είναι η πρόταση (γ).
Β)
$$v = \frac{\Delta y}{\Delta t} \Rightarrow \Delta t = \frac{\Delta y}{v} = \frac{1\ m}{0{,}1\ \frac{mm}{s}} = 10\ s \cdot \frac{m}{mm} = 10\ s \cdot \frac{m}{10^{-3}\ m} = 10^4\ s.$$
Η μετατροπή σε ώρες:
$$\Delta t = 10^4\ s = 10^4 \cdot \frac{1}{3600}\ h = \frac{100}{36}\ h \cong 2{,}8\ h.$$
Δηλαδή \(\Delta t > 2\ h\).
Β2.
Α) Σωστή είναι η πρόταση (γ).
Β) Στην περίπτωση (1) το ποσό θερμότητας που θα παραχθεί, σύμφωνα με την Α.Δ.Ε., θα ισούται με τη μείωση της κινητικής ενέργειας του αυτοκινήτου. Επομένως θα είναι:
$$Q_{\theta 1} = \frac{1}{2}m v_0^2. \quad (1)$$
Στη διαδρομή (2) ένα μέρος της αρχικής κινητικής ενέργειας θα μετατραπεί σε δυναμική ενέργεια, αφού το αυτοκίνητο θα ανέλθει κατά κάποιο ύψος \(h_2\) σε σχέση με την αρχική του θέση, ώσπου να ακινητοποιηθεί. Από την Α.Δ.Ε. προκύπτει:
$$Q_{\theta 2} = \frac{1}{2}m v_0^2 - mgh_2. \quad (2)$$
Στη διαδρομή (3) μειώνεται εκτός από την κινητική ενέργεια και η δυναμική ενέργεια, αφού το αυτοκίνητο θα κατέλθει κατά κάποιο ύψος \(h_3\) σε σχέση με την αρχική του θέση, ώσπου να ακινητοποιηθεί. Από την Α.Δ.Ε. προκύπτει:
$$Q_{\theta 3} = \frac{1}{2}m v_0^2 + mgh_3. \quad (3)$$
Από τις σχέσεις (1), (2) και (3) είναι φανερό ότι \(Q_{\theta 3} > Q_{\theta 1} > Q_{\theta 2}\).