Απρ 27

Η μηχανική ενέργεια και με ελατήριο. Φ.Ε.

Μια πλάκα μάζας 2kg βρίσκεται σε ύψος  h=1,2m από το έδαφος πάνω ακριβώς από το ελεύθερο άκρο ενός κατακόρυφου ιδανικού ελατηρίου,  σταθεράς k=100Ν/m. Δίνεται g=10m/s2, ενώ η δυναμική ενέργεια ενός σώματος στο έδαφος είναι μηδενική.
i)  Τι ενέργεια έχει το σώμα στην θέση αυτή (θέση Α); Υπολογίστε την.
ii) Αφήνουμε την πλάκα να πέσει ελεύθερα. Τη στιγμή που έρχεται σε επαφή με το ελατήριο έχει μηχανική ενέργεια ……… J. Αν στη θέση αυτή έχει ταχύτητα υ1=2m/s, να υπολογιστούν: 
α) Η κινητική της ενέργεια.
β)  η δυναμική ενέργεια λόγω βαρύτητας.
γ) Το (φυσικό) μήκος του ελατηρίου.
iii) Μόλις η πλάκα έρθει σε επαφή με το ελατήριο:

Δείτε τη συνέχεια:

 Εκφώνηση             Απάντηση
 Εκφώνηση             Απάντηση

 

Απρ 26

Υπάρχει και άλλη Δυναμική Ενέργεια.

Ένα σώμα μάζας m ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, δεμένο στο άκρο οριζόντιου ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k=200Ν/m, στη θέση Α.
i)  Να σχεδιάστε και να υπολογίστε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα στην θέση αυτή.
Σε μια στιγμή ασκούμε στο σώμα μια σταθερή οριζόντια δύναμη, μέτρου F=40Ν, με αποτέλεσμα μετά από λίγο να φτάνει στη θέση Β, έχοντας μετατοπισθεί κατά x1=0,4m.
ii)  Να υπολογιστεί η ενέργεια που μεταφέρεται στο σώμα μέσω του έργου της δύναμης F.
iii) Λαμβάνοντας υπόψη το νόμο του Ηοοke, ότι για να επιμηκυνθεί το ελατήριο κατά Δℓ, απαιτείται να του ασκηθεί δύναμη F΄=k∙Δℓ, να σχεδιάστε τη δύναμη που ασκείται στο σώμα από το ελατήριο. Είναι σταθερή ή όχι η δύναμη αυτή (Fελ) στη διάρκεια της μετακίνησης από το Α στο Β;
iv)  Να υπολογίστε το έργο της δύναμης του ελατηρίου από το Α στο Β. Τι μετράει το έργο αυτό;
v) Να υπολογίστε την ταχύτητα του σώματος στη θέση Β.
Δίνεται g=10m/s2.
ή
Υπάρχει και άλλη Δυναμική Ενέργεια.

Υπάρχει και άλλη Δυναμική Ενέργεια.

Απρ 24

Μια πλαστική κρούση και η ενέργεια της ταλάντωσης.

Μια ξύλινη πλάκα μάζας Μ ηρεμεί στο κάτω άκρο ενός κατακόρυφου ελατηρίου. Ένα βλήμα μάζας m κινείται κατακόρυφα και σφηνώνεται στην πλάκα. Η κινητική ενέργεια του βλήματος ελάχιστα πριν την κρούση είναι Κο.
i) Αν η απώλεια της κινητικής ενέργειας που οφείλεται στην κρούση είναι ΔΚ, ισχύει:
α) ΔΚ<Κο∙Μ/(Μ+2m),   β) ΔΚ =Κο∙Μ/(Μ+2m),   γ) ΔΚ>Κο∙Μ/(Μ+2m).
ii) Αν Ετ η ενέργεια ταλάντωσης του συσσωματώματος μετά την κρούση, ισχύει:
α) Ετ < Κο∙m/(Μ+m),   β) Ετ = Κο∙m/(Μ+m),    γ) Ετ > Κο∙m/(Μ+m).
Να δικαιολογήστε τις επιλογές σας.
ή
Μια πλαστική κρούση και η ενέργεια της ταλάντωσης.
  Μια πλαστική κρούση και η ενέργεια της ταλάντωσης.
  Μια πλαστική κρούση και η ενέργεια της ταλάντωσης.

 

Απρ 23

Η διέγερση και ο ιονισμός ενός ατόμου.

Στο σχήμα  φαίνονται  οι   3 πρώτες ενεργειακές στάθμες, καθώς και η κατάσταση με Ε=0, ενός υποθετικού ατόμου (σε eV), το οποίο έχει ένα ηλεκτρόνιο στη θεμελιώδη κατάσταση.

i) Με απορρόφηση ενός φωτονίου το ηλεκτρόνιο έρχεται στη στάθμη  -1eV. Πόση ενέργεια είχε το φωτόνιο που απορροφήθηκε;       
ii) Ένα φωτόνιο με ενέργεια 13,5eV προσπίπτει στο άτομο. Εξηγήστε τι μπορεί να συμβεί.
iii) Τι μπορεί να συμβεί όταν ένα ηλεκτρόνιο με κινητική ενέργεια 10eV συγκρουστεί με το άτομο.
iv) Ένα ηλεκτρόνιο (Α) επιταχύνεται από τάση V=13,5V και με κρούση με το ηλεκτρόνιο του ατόμου, το διεγείρει. Να υπολογίσετε την κινητική ενέργεια (σε eV) του κινούμενου ηλεκτρονίου (Α) μετά την κρούση και το μήκος κύματος του φωτονίου ή των φωτονίων που μπορεί να εκπέμψει το άτομο.
v) Το άτομο αυτό απορροφά ένα φωτόνιο συχνότητας  1016Ηz. Να εξηγήστε γιατί το άτομο ιονίζεται και να βρείτε την τελική κινητική ενέργεια του ηλεκτρονίου.
Δίνονται h=6.10-34Js και c=3.10m/s, e=-1,6.10-19C,  ενώ κατά τις παραπάνω αλληλεπιδράσεις ο πυρήνας του ατόμου παραμένει ακίνητος.

ή
Η διέγερση και ο ιονισμός ενός ατόμου.

Η διέγερση και ο ιονισμός ενός ατόμου.

Απρ 22

Η περίοδος και η ενέργεια μετά την κρούση.

Ένα σώμα Σ εκτελεί ΑΑΤ, δεμένο στο άκρο οριζόντιου ελατηρίου με ενέργεια ταλάντωσης Ε. Σε μια στιγμή συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με ένα δεύτερο σώμα Σ1, ίσης μάζας, το οποίο κινείται όπως στο σχήμα, πάνω στον άξονα του ελατηρίου, με ταχύτητα υ=Αω, όπου Α το πλάτος και ω η γωνιακή συχνότητα του ταλαντούμενου σώματος Σ. Μετά την κρούση το σώμα Σ1 παραμένει ακίνητο.
i) Αν Τ η αρχική περίοδος ταλάντωσης του σώματος Σ και Τ1 η περίοδός του μετά την κρούση, θα ισχύει:
α)  Τ< Τ,    β)  Τ1 = Τ,    γ) Τ> Τ.
ii) Τα δυο σώματα θα συγκρουστούν για δεύτερη φορά μετά από χρόνο t1, όπου:
α) t1 < Τ1,     β) t11,     γ) t1 > Τ1.
όπου Τ1 η περίοδος ταλάντωσης μετά την πρώτη κρούση.
iii) Η ενέργεια ταλάντωσης Ε1 του σώματος Σ μετά την πρώτη κρούση, θα είναι:
α) Ε1 < 2Ε,  β) Ε1=2Ε,    γ) Ε1 > 2Ε.

ή

Η περίοδος και η ενέργεια μετά την κρούση.

Η περίοδος και η ενέργεια μετά την κρούση.

Απρ 20

Σταθερή και μεταβλητή δύναμη.

Ένα σώμα μάζας 2kg κινείται σε οριζόντιο επίπεδο, με το οποίο εμφανίζει συντελεστή τριβής ολίσθησης μ=0,4, με την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας μέτρου F=12Ν. Σε μια στιγμή περνάει από μια θέση Α, έχοντας ταχύτητα υ1=2m/s ενώ μετά από μετατόπιση x=8m η ταχύτητά του έχει γίνει υ2 στη θέση Β.

i) Να υπολογιστούν τα έργα των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα στη διάρκεια της μετακίνησης από το Α στο Β.
ii) Να βρεθεί η ταχύτητα υ2.
iii)Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά τώρα η δύναμη F αντικαθίσταται από άλλη δύναμη F1, η οποία είναι μεταβλητή, το μέτρο της οποίας δίνεται από την σχέση F1=-2x+20   (μονάδες στο S.Ι.) και στο διάγραμμα δίνεται
το μέτρο της σε συνάρτηση με τη μετατόπιση x από τη θέση Α. Να υπολογιστεί η ταχύτητα του σώματος στη θέση Β.
iv) Ποια είναι η μέγιστη κινητική ενέργεια του σώματος μεταξύ των θέσεων Α και Β;

Απρ 16

Μια εισαγωγή στο έργο και στην κινητική ενέργεια.

Ένα σώμα μάζας 2kg ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο στη θέση Α. Κάποια στιγμή δέχεται την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας δύναμης F=10Ν, οπότε μετακινείται και μετά από λίγο περνά από μια θέση Β, όπου (ΑΒ)=x=6m,  με ταχύτητα υ=6m/s.
i)   Να υπολογίστε το έργο της δύναμης και την κινητική ενέργεια του σώματος στη θέση Β. Να σχολιάστε τα δυο αποτελέσματα.
ii) Να υπολογίστε το έργο της ασκούμενης τριβής. Τι μετράει το παραπάνω έργο;
iii) Να βρεθεί ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ σώματος και επιπέδου.
iv) Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά τώρα το μέτρο της δύναμης είναι F1=17,5Ν. Με ποια ταχύτητα το σώμα φτάνει στη θέση Β;
Δίνεται g=10m/s2.
Μια εισαγωγή στο έργο και στην κινητική ενέργεια.

Μια εισαγωγή στο έργο και στην κινητική ενέργεια.

Παλαιότερα άρθρα «

Top