Για να εκτυπώσετε το Θέμα πατήστε "Εκτύπωση"!

Τύπος Σχολείου: Γενικό Λύκειο Πηγή: Ι.Ε.Π. Αναγνώσθηκε: 4984 φορές Επικοινωνία
Μάθημα: Φυσική Τάξη: Α' Λυκείου
Κωδικός Θέματος: 8004 Θέμα: 2
Τελευταία Ενημέρωση: 24-Οκτ-2024 Ύλη: Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης
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: 8004
Ύλη: Χωρίς Αντιστοίχιση Ύλης
Τελευταία Ενημέρωση: 24-Οκτ-2024
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 αστροναύτης επιχειρεί να μετρήσει την επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια ενός πλανήτη που δεν έχει ατμόσφαιρα. Για το σκοπό αυτό αφήνει να πέσει μια μικρή σφαίρα από ύψος \(1,5 m\) οπότε διαπιστώνει ότι η σφαίρα φτάνει στην επιφάνεια μετά από χρόνο \(3s\).

Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση
Ο αστροναύτης συμπεραίνει ότι το μέτρο της επιτάχυνσης της βαρύτητας είναι ίσο με:
α) \(1 m/s^2\)
β) \(\dfrac{1}{2} m/s^2\)
γ) \(\dfrac{1}{3} m/s^2\)
Μονάδες 4

B) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 8

Β2. Κιβώτιο βρίσκεται ακίνητο σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Τη χρονική στιγμή \(t = 0\ s\) στο κιβώτιο ασκείται οριζόντια δύναμη σταθερής διεύθυνσης η τιμή της οποίας σε συνάρτηση με το χρόνο δίνεται από το διάγραμμα που παριστάνεται στην παρακάτω εικόνα, οπότε το κιβώτιο αρχίζει να κινείται κατά τη θετική φορά του άξονα \(x\).

Α) Να επιλέξετε την σωστή απάντηση
Τη χρονική στιγμή \(t = 3\ s\), το κιβώτιο:
α) εξακολουθεί να κινείται κατά τη θετική φορά του άξονα \(x\).
β) ηρεμεί.
γ) κινείται κατά την αρνητική φορά του άξονα \(x\).
Μονάδες 4

B) Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.
Μονάδες 9

B1.
A) Σωστή απάντηση είναι η (γ)

B) Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Η σφαίρα εκτελεί ελεύθερη πτώση, άρα το ύψος και ο χρόνος πτώσης συνδέονται με τη σχέση:

$$h = \dfrac{1}{2} \cdot g' \cdot t^2$$

όπου \(g'\) η επιτάχυνση της βαρύτητας κοντά στην επιφάνεια του πλανήτη.
Από αυτήν προκύπτει ότι

$$g'= \dfrac{2h}{t^2} =\dfrac{1}{3}m/s^2$$

B2.
A) Σωστή απάντηση είναι η (α)

B) Ενδεικτική Αιτιολόγηση
Χρονικό διάστημα \(0 - t_1\): Κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη με

$$α = \dfrac{F}{m} \text{ και } υ = α \cdot t = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1 > 0$$

Χρονικό διάστημα \(t_1 - t_2\): Κίνηση ευθύγραμμη ομαλή με \(υ = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1\)

Χρονικό διάστημα \(t_2 - t_3\): Κίνηση ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη με \(α'= \dfrac{F'}{m}\).

Επειδή:

$$F' = \dfrac{F}{2} \text{ θα είναι } α'= \dfrac{F}{2m}$$

Η ταχύτητα σε αυτό το χρονικό διάστημα θα είναι:

$$υ' = υ - α' t \text{ ή } υ' = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1 - \dfrac{F'}{m} (t_3 - t_2)$$ $$υ' = \Big( \dfrac{F}{m}\Big) \cdot t_1 - \Big( \dfrac{F}{2m}\Big) \cdot (t_3 -t_2)$$

Αλλά \(t_1 = t_3 - t_2 = 1s.\)

Άρα \(υ' = \Big( \dfrac{F}{2m}\Big) \cdot t_1 >0.\)