Ελληνικά

Μια οριζόντια κυκλική κίνηση

 

 

Μια μικρή σφαίρα είναι δεμένη στο άκρο νήματος διαγράφοντας οριζόντιο κύκλο κέντρου Ο, όπως στο σχήμα (κάτοψη), πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο.  Κάποια στιγμή t0=0 η σφαίρα περνά από το σημείο Α, ενώ εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση με συχνότητα f=0,25Ηz.

i) Να υπολογιστεί η γωνία που διαγράφει η σφαίρα μέχρι τη στιγμή t1=15s, βρίσκοντας και την θέση της την στιγμή αυτή.

Δυο κυκλώματα και το κλείσιμο των διακοπτών

Δίνονται τα κυκλώματα του σχήματος, όπου στο μόνο που διαφέρουν είναι ο αντιστάτης R1 στο 2ο σχήμα, σε παράλληλη σύνδεση με τον αντιστάτη R.

Σε μια στιγμή κλείνουμε τους δύο διακόπτες, και μετά από λίγο οι δυο πηγές διαρρέονται από ρεύματα με σταθερές εντάσεις.

i) Αν Ε1 και Ε2 οι μέγιστες ΗΕΔ από αυτεπαγωγή (κατ’ απόλυτο τιμή) που αναπτύσσονται στα δύο πηνία, θα ισχύει:

α) Ε1 < Ε2,   β) Ε1 = Ε2,   γ) ) Ε1 > Ε2.

ii) Αν U1 και U2 οι ενέργειες των μαγνητικών πεδίων, που τελικά αποθηκεύονται στα δύο πηνία, θα ισχύει:

α) U1 < U2,   β) U1 = U2,    γ) ) U1 > U2.

Η απάντηση εδώ ή και εδώ.

ενέργειες

1)  Ένα φωτόνιο με ενέργεια Ε=6.000eV προσπίπτει σε ακίνητο ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Μετά την αλληλεπίδραση φωτονίου – ηλεκτρονίου, το φωτόνιο συνεχίζει διαδιδόμενο στην ίδια διεύθυνση.

Να υπολογιστούν η ενέργεια και η ορμή φωτονίου και ηλεκτρονίου, μετά την αλληλεπίδραση.

Δίνεται c=3∙108m/s.

2) Φωτόνια με ενέργεια Ε=6.000eV προσπίπτουν σε ακίνητα και ελεύθερα ηλεκτρόνια.

i) Για την περίπτωση σκέδασης κατά 90°, ποιο από τα παρακάτω σχήματα, παριστάνει το ηλεκτρομαγνητικό κύμα, για τα σκεδαζόμενα φωτόνια;

ii) Να υπολογιστεί η ορμή που αποκτά το ηλεκτρόνιο, πάνω στο οποίο σκεδάστηκε το παραπάνω φωτόνιο, στην αρχική διεύθυνση διάδοσης του φωτονίου.

Δίνεται c=3∙108m/s.

3) Ένας συμμαθητής σας, στην παραπάνω περίπτωση μελέτησε, όχι την πορεία του σκεδαζόμενου φωτονίου, αλλά την διεύθυνση κίνησης του ηλεκτρονίου και σχεδίασε το διπλανό σχήμα, όπου η ταχύτητα που αποκτά το ηλεκτρόνιο είναι κάθετη στην διεύθυνση διάδοσης του φωτονίου. Να εξετάσετε την ορθότητα ή μη του αποτελέσματος της μελέτης του.

Απάντηση:

ή

Αν σχεδιάσεις σωστό διάγραμμα, όλα γίνονται.

Ένα παιδί στέκεται στην είσοδο του σπιτιού του (θέση Α), πάνω σε έναν ευθύγραμμο δρόμο. Κάποια στιγμή αρχίζει να περπατά με σταθερή ταχύτητα για χρονικό διάστημα 2τ, διανύοντας απόσταση 100m, φτάνοντας στην θέση Β. Σταματά για χρονικό διάστημα τ και στη συνέχεια αρχίζει να τρέχει προς τα αριστερά, με σταθερή ταχύτητα, διανύοντας απόσταση 160m επίσης σε χρόνο 2τ, σταματώντας στην θέση Γ.

  1. i)  Με βάση τις παραπάνω πληροφορίες να χαράξετε το διάγραμμα της θέσης του παιδιού σε συνάρτηση με το χρόνο (διάγραμμα x-t), θεωρώντας την θέση Α, ως αρχή του άξονα και την προς τα δεξιά κατεύθυνση ως θετική.
  2. ii) Αν τ=40s να υπολογιστούν:

α) Οι ταχύτητες του παιδιού, καθώς κινείται προς τα δεξιά και για το χρονικό διάστημα που τρέχει προς τα αριστερά.

β)  Ποια χρονική στιγμή το παιδί περνάει ξανά μπροστά από την είσοδο του σπιτιού του (θέση Α), κατά την διάρκεια της κίνησής του προς τα αριστερά;

Απάντηση:

ή

 Αν σχεδιάσεις σωστό διάγραμμα, όλα γίνονται.

 Αν σχεδιάσεις σωστό διάγραμμα, όλα γίνονται.

Η περιστροφή δύο ράβδων

 

Οι δύο ομογενείς ράβδοι του σχήματος, μπορούν να στρέφονται γύρω από σταθερούς οριζόντιους άξονες, οι οποίοι περνούν από τα άκρα τους Ο και Ο΄, διαγράφοντας κατακόρυφο επίπεδο. Φέρνουμε τις ράβδους σε οριζόντια θέση και τις αφήνουμε να κινηθούν.

i) Μεγαλύτερη αρχική επιτάχυνση αποκτά:

α) Το άκρο Α της μικρότερης ράβδου.

β) Το άκρο Β της ράβδου με το μεγαλύτερο μήκος.

γ) Τα άκρα Α και Β αποκτούν την ίδια αρχική επιτάχυνση.

ii) Στην κατακόρυφη θέση θα φτάσει πρώτη:

α) Η μικρή ράβδος.

β) Η μακρύτερη ράβδος.

γ) Η ράβδος με την μεγαλύτερη μάζα.

Δίνεται η ροπή αδράνειας μιας ομογενούς ράβδου ως προς κάθετο άξονα ο οποίος διέρχεται από το μέσον της  Ιcm= mℓ2/12.

Απάντηση:

ή

Ποιος μαθητής έχει δίκιο

Λίγα … Μαθηματικά:

Έστω μια συνάρτηση 2ου βαθμού της μορφής y=αx2+βx+γ. Η γραφική της παράσταση είναι μια παραβολή, η μορφή της οποίας θα καθοριστεί από το πρόσημο του συντελεστή του δευτεροβάθμιου όρου, δηλαδή από το πρόσημο του α.

  • Αν το α>0, τότε η παραβολή έχει στρέψει τα «κοίλα άνω», όπως στο πρώτο από τα παρακάτω σχήματα:

799

  • Αν α< 0, η παραβολή έχει τα «κοίλα κάτω», όπως στο δεξιό από τα παραπάνω σχήματα.

Από κει και πέρα η ακριβής μορφή της καμπύλης (αν τέμνει τους άξονες και σε ποια σημεία, το άνοιγμά της…) καθορίζονται από τους άλλους συντελεστές (β και γ).

Ας δούμε πώς τα παραπάνω βρίσκουν εφαρμογή σε μια κατακόρυφη βολή.

Εφαρμογή:

Από ορισμένο ύψος h από το έδαφος, εκτοξεύεται κατακόρυφα προς τα πάνω ένα μικρό σώμα. Ζητήσαμε από τρεις μαθητές, να χαράξουν την γραφική παράσταση της θέσης του σώματος, σε συνάρτηση με το χρόνο (y-t), μέχρι κάποια στιγμή t1. Οι μαθητές, χάραξαν τις παρακάτω γραφικές παραστάσεις (προσεγγίζουν παραβολές):

79

Ποιος ή ποιοι μαθητές χάραξαν σωστά την καμπύλη;

Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Απάντηση:

ή

Τραπέζι και ράβδος

Μια ομογενής ράβδος μήκους ℓ=3m και μάζας Μ=40kg συγκρατείται σε οριζόντια θέση, ενώ ένα τμήμα της μήκους δ=1m στηρίζεται πάνω σε τραπέζι, όπως στο σχήμα. Κάποια στιγμή αφήνουμε ελεύθερη την ράβδο να πέσει και παρατηρούμε ότι στρέφεται γύρω από το άκρο Α του τραπεζιού, μέχρι να στραφεί κατά 12°, αφού στη συνέχεια ολισθαίνει.

  1. Να υπολογιστεί η κινητική ενέργεια της ράβδου, στη θέση που αρχίζει η ολίσθηση.
  2. Πόση είναι η κάθετη αντίδραση του τραπεζιού, στην παραπάνω θέση;
  3. Να υπολογιστεί ο συντελεστής οριακής στατικής τριβής μεταξύ ράβδου και τραπεζιού.

Ιούνιος 2021

Η δύναμη στο ελατήριο στη διάρκεια μιας αατ

Η δύναμη στο ελατήριο στη διάρκεια μιας αατ

Παρεμβάλλοντας μια αντλία

Παρεμβάλλοντας μια αντλία

Μάϊος 2021

Μια πλαστική κρούση εν μέσω αατ.

Μια πλαστική κρούση εν μέσω αατ

Μια πλαστική κρούση εν μέσω αατ

Παρεμβάλλοντας μια αντλία

Παρεμβάλλοντας μια αντλία

Η μεταβλητή δύναμη αναδεικνύει τις τριβές

Η μεταβλητή δύναμη αναδεικνύει τις τριβές

Μάρτιος 2021

Σε ευθύγραμμο δρόμο κινούνται με σταθερές ταχύτητες υ1=78km/h και  υ2=108km/s, δύο αυτοκίνητα και σε μια στιγμή t=0 μπαίνουν ταυτόχρονα...

Συνέχεια....

Επιλέξτε διάγραμμα

Επιλέξτε διάγραμμα

Επιλέξτε διάγραμμα

Οι δυναμικές ενέργειες μεταβάλλονται.