Πατήστε την εικόνα
ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ και όχι μόνο…
Ανδρέας Ριζόπουλος – Καθηγητής Φυσικής 12ου Λυκείου Πατρών
Πατήστε την εικόνα…
και η Απάντησή της
και δυο διαγωνίσματα από άλλα σχολεία…
Διαγώνισμα 1 (Κορκίζογλου Π. – Τσάμης Χ.)
Διαγώνισμα 2 (Σαράμπαλης Κ.)
Α) Το διαστημόπλοιο Juno εκτοξεύτηκε από το Ακρωτήριο Κανάβεραλ τον Αύγουστο του 2011 και σε ύψος h = 4200km πάνω από το έδαφος, στη σκοτεινή πλευρά, τέθηκε σε τροχιά γύρω από τον Ήλιο.
α) Μπορείτε να υπολογίσετε την κατεύθυνση και το μέτρο της ταχύτητας που έπρεπε να έχει το Juno, ώστε να γίνει δορυφόρος σε κυκλική τροχιά γύρω από τον Ήλιο, στο ύψος h;
β) Ποια ήταν η περίοδος της κίνησης;
γ) Πόση ήταν η μηχανική ενέργεια του συστήματος Γη – Juno αν η μάζα του μετά την τοποθέτησή του στην τροχιά ήταν m = 3tn;
δ) Στην πραγματικότητα το διαστημόπλοιο τέθηκε σε ελλειπτική τροχιά όπως φαίνεται στο σχήμα 1. Σε ποιο από τα σημεία Α και Β είχε τη μεγαλύτερη και σε ποιο τη μικρότερη ταχύτητα;
Β) Η Γη όμως κινείται γύρω από τον ήλιο με ταχύτητα υΓ = 30km/s. Έτσι μετά από αλλαγή τροχιάς, τον Οκτώβρη του 2013, πέρασε σε απόσταση h = 500km από την επιφάνεια της Γης με ταχύτητα u = 35Km/s (σχήμα 2). Αποτέλεσμα αυτής της προσέγγισης (flyby) ήταν να επιταχυνθεί, αποκτώντας ταχύτητα ικανή να το φέρει τον Ιούλιο του 2016 κοντά στο Δία. Υποθέτοντας ότι η προσέγγιση έγινε όπως δείχνει το σχήμα 2:
α) Υπολογίστε τις δυνάμεις που δέχεται το Juno από τον Ήλιο και τη Γη. Μπορεί το σύστημα Γη – Juno να θεωρηθεί μονωμένο;
β) Ποια θα είναι η τελική ταχύτητα του Juno ως προς τον ήλιο;
Δίνονται η σταθερά της παγκόσμιας έλξης G = 6.67×10−11 m3⋅kg−1⋅s−2, η μάζα του Ήλιου MH = 2.1030kg , η μάζα της Γης MΓ = 6.1024kg , η ακτίνα της Γης R = 64∙105m και η απόσταση των κέντρων Γης – Ήλιου r = 15.1010m.
Mια ομάδα αστροναυτών προσγειώνεται σε αστεροειδή που κατευθύνεται προς τη Γη, με σκοπό να τον ανατινάξουν. Εξ’ αιτίας μιας εκροής ατμού από τρύπα στην επιφάνεια του αστεροειδή, ένας αστροναύτης εκτοξεύεται κατακόρυφα με ταχύτητα υ0 = 5m/s. Αν δεχτούμε τον αστεροειδή σφαιρικό με ακτίνα Rα = 2km και πυκνότητα ίση με την πυκνότητα της Γης, τι θα συμβεί στον αστροναύτη;
α) Θα επιστρέψει στο έδαφος
β) Θα φύγει στο διάστημα
γ) Θα γίνει δορυφόρος του αστεροειδή
Δίνονται η ακτίνα της Γης Rγ = 6400km και ο όγκος σφαίρας ακτίνας r, V = 4/3 πr3
Διαγώνισμα 1 (Ν. Πρωτοπαπά)
Απάντηση
Διαγώνισμα 2 (Δ. Πάλμου)
Απάντηση
Διαγώνισμα 3 (Π. Παπαδάκη)
Απάντηση
Διαγώνισμα 4 (Ν. Πρωτοπαπά)
Απάντηση
Διαγώνισμα 5 (ΨΕΒ)
Απάντηση
Διαγώνισμα 6 (Φ. Πουκαμισά)
Ένα σώμα Α μάζας m κινείται σε λείο οριζόντιο επίπεδο με ταχύτητα υ1, ενώ ένα δεύτερο σώμα Β, της ίδιας μάζας m, συγκρατείται σε ύψος h, πάνω από το οριζόντιο επίπεδο. Τη στιγμή που το Α σώμα περνά από τη θέση Θ, όπου (ΘΟ)=x=h αφήνουμε το σώμα Β να πέσει, με αποτέλεσμα τα σώματα να συγκρούονται στο σημείο Ο, όπως στο σχήμα.
i) Η ταχύτητα υ1 του Α σώματος συνδέεται με το ύψος h του Β σώματος, με τη σχέση:
α) υ12=2gh, β) υ12=gh, γ) 2υ12=gh.
ii) Ο λόγος Κ1/Κ2 των κινητικών ενεργειών των δύο σωμάτων, ελάχιστα πριν την σύγκρουσή τους, είναι ίσος:
α) Κ1/Κ2= ¼, β) Κ1/Κ2= ½ , γ) Κ1/Κ2= 2, δ) Κ1/Κ2= 4.