Πατήστε ΕΔΩ για να …απογειωθείτε!
Πηγή: Ylikonet.gr
Πάμε για ζύγιση στο Φεγγάρι
Ένα σώμα Σ, μάζας m = 120g, μπορεί να ζυγιστεί σε έναν τόπο, με δύο τρόπους. Χρησιμοποιώντας ένα δυναμόμετρο ώστε το σύστημα να ισορροπεί κατακόρυφο ή μια ζυγαριά με δίσκους και σταθμά, ώστε η φάλαγγα να είναι οριζόντια (βλέπετε και το σχήμα).
Α) Τι μετράμε με κάθε τρόπο;
Β) Οι δύο τρόποι ζύγισης θα δώσουν το ίδιο αποτέλεσμα για τη μάζα του σώματος;
Γ) Αν επαναλάβουμε τις δυο ζυγίσεις στην επιφάνεια της Σελήνης, όπου η επιτάχυνση της βαρύτητας είναι το 1/6 της γήινης, το αποτέλεσμα θα είναι:
α) 120g, 120g β) 20g, 120g γ) 20g, 20g
Τρεις ερωτήσεις στο πεδίο βαρύτητας
- Ένα UFO πλησιάζει τη Γη με σβηστό τον κινητήρα του. Ο εξωγήινος κυβερνήτης διατάζει τον Φυσικό του σκάφους να υπολογίσει την τιμή της επιτάχυνσης της βαρύτητας g0 στην επιφάνεια της Γης. Ο Φυσικός τότε:
α. μετράει το βάρος του κυβερνήτη.
β . υπολογίζει την ακτίνα του πλανήτη.
γ. βρίσκει την πυκνότητα του πλανήτη.
δ. μετράει την επιτάχυνση του διαστημοπλοίου, την απόσταση που έχει εκείνη τη στιγμή από το κέντρο του πλανήτη και τη διάμετρο του πλανήτη.Συνέχεια σε Pdf
Από τη γραφική παράσταση της δύναμης…
Ένα υλικό σημείο μάζας m = 0,4kg εκτελεί απλή αρμονική ταλάντωση (α.α.τ.). Η γραφική παράσταση της συνισταμένης δύναμης με το χρόνο φαίνεται στο διπλανό διάγραμμα.
α) Να υπολογίσετε τη σταθερά επαναφοράς της ταλάντωσης, το πλάτος της και να κάνετε τη γραφική παράσταση ΣF → x, δηλαδή συνισταμένης δύναμης – θέσης σε βαθμολογημένους άξονες.
Μετά την εκτόξευση πως θα σταματήσει;
Μια ομάδα μαθητών, θέλοντας να μελετήσει την αρχή διατήρησης ορμής κατά τη διάσπαση ενός συστήματος σωμάτων, έφτιαξε τη διάταξη του σχήματος, που μοιάζει με πύραυλο και αποτελείται από τρία σώματα, σε επαφή μεταξύ τους, που ηρεμούν πάνω σε λείο οριζόντιο δάπεδο. Το μεσαίο σώμα Σ2 έχει μάζα Μ = 6Kg και τα ακραία Σ1 και Σ3 έχουν ίσες μάζες m = 2kg το καθένα. Μεταξύ των σωμάτων τοποθέτησαν ελάχιστη ποσότητα εκρηκτικού υλικού και φυτίλια κατάλληλου μήκους, τα οποία και άναψαν, ώστε να πυροδοτήσουν διαδοχικά τα εκρηκτικά σε καθορισμένες χρονικές στιγμές.
Τη χρονική στιγμή t0 = 0, το Σ1 εκτοξεύεται προς τα αριστερά, με ταχύτητα μέτρου |υ1| = 4m/s, ενώ τη χρονική στιγμή t1 =0,8s, το Σ3 εκτοξεύεται προς τα δεξιά, με ταχύτητα μέτρου |υ3| =5m/s. Οι ταχύτητες είναι μετρημένες από έναν ακίνητο παρατηρητή, οι εκρήξεις διαρκούν αμελητέο χρονικό διάστημα και η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα.
α) Ποια είναι η ταχύτητα του τμήματος Σ2-Σ3, αμέσως μετά την εκτόξευση του Σ1;
β) Ποια είναι η ταχύτητα του Σ2 αμέσως μετά την εκτόξευση του Σ3;
γ) Ποιο είναι το συνολικό ποσό της ενέργειας που εκλύθηκε από τα εκρηκτικά, αν το 58,7% αυτής έγινε θερμότητα και ακτινοβολία;
δ) Ποια θα είναι η μετατόπιση κάθε σώματος τη χρονική στιγμή t2 = 2,8s;
ε) Ποια θα έπρεπε να είναι η ταχύτητα εκτόξευσης του Σ3 ώστε το Σ2 να ακινητοποιηθεί;
Η στιγμιαία ισχύς για να λειτουργεί κανονικά
Μια θερμική συσκευή έχει στο εναλλασσόμενο ρεύμα, στοιχεία κανονικής λειτουργίας Vεν,κ και Ρκ. Την συνδέουμε σε τάση της μορφής V = Vmaxημ(ωt). Για να λειτουργεί κανονικά η συσκευή, η στιγμιαία ισχύς που καταναλώνει πρέπει να είναι ίση με την , για πρώτη φορά, τη χρονική στιγμή
Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση και να την δικαιολογήσετε.
Εναλλασσόμενο ρεύμα και …ισόχωρη μεταβολή
Στο δοχείο του σχήματος, με ανένδοτα τοιχώματα, ιδανικούς μονωτές της θερμότητας, βρίσκονται n = (245/3R) mol ιδανικού μονατομικού αερίου, όπου R η παγκόσμια σταθερά των ιδανικών αερίων. Με τη βοήθεια του αντιστάτη, που παρουσιάζει αντίσταση R1 = 5Ω, η θερμοκρασία του αερίου αυξάνεται με σταθερό ρυθμό λ = dT/dt = 0,1K/s. Στον αντιστάτη διαβιβάζονται ταυτόχρονα δύο εναλλασσόμενα ρεύματα με εξισώσεις Ι1 = 3ημ(ωt) (S.I.) και Ι2 = 5ημ(ωt + φ0) (S.I.)α) Να γράψετε την εξίσωση που δίνει το πλάτος της στιγμιαίας ολικής έντασης του ρεύματος που διαρρέει τον αντιστάτη, σε συνάρτηση με τη διαφορά φάσης φ0.
β) Να υπολογίστε τη μέση θερμική ισχύ που προσφέρει το ηλεκτρικό ρεύμα στο αέριο.
γ) Να βρείτε τη διαφορά φάσης φ0 των δύο ρευμάτων, αν 0 < φ0 < π.
δ) Αν δίνεται η γωνιακή συχνότητα ω =100π rad/s, να γράψετε τις εξισώσεις της ολικής έντασης ρεύματος και της μέσης ισχύος στον αντιστάτη.
Ο αγρότης που σπούδασε …μηχανικός και η γεννήτρια
Ένας αγρότης – που σπούδασε μηχανικός – θέλει να θέσει σε λειτουργία μια γεννήτρια εναλλασσόμενου ρεύματος, για να φωτίσει μια αποθήκη στο χωριό. Η μέση ισχύς που θα καταναλώνεται στο εξωτερικό κύκλωμα είναι Pεξ = 2200W και η συνολική αντίσταση των λαμπτήρων του εξωτερικού κυκλώματος Rεξ = 22Ω. H γεννήτρια περιέχει ένα τετράγωνο πλαίσιο με Ν = 120 σπείρες, πλευράς α = 0,5m, που βρίσκεται με το επίπεδό του κάθετο στις δυναμικές γραμμές ομογενούς μαγνητικού πεδίου έντασης μέτρου B = 0,2√2T και τη χρονική στιγμή t = 0 αρχίζει να στρέφεται με σταθερή γωνιακή ταχύτητα μέτρου ω. Το σύρμα του πλαισίου παρουσιάζει αντίσταση ανά μονάδα μήκους R* = 1Ω/m, ενώ τα καλώδια σύνδεσης που θα χρησιμοποιήσει έχουν αμελητέα αντίσταση.
α) Ποιο πρέπει να είναι το πλάτος της εναλλασσόμενης ΗΕΔ από επαγωγή, που αναπτύσσεται στο πλαίσιο αν θέλουμε να λειτουργεί κανονικά η εγκατάσταση;
β) Ποιο πρέπει να είναι το μέτρο της γωνιακής ταχύτητας περιστροφής του πλαισίου;
γ) Ποια είναι η χρονική στιγμή η ΗΕΔ στο πλαίσιο έχει τιμή Ε = Εmax/2 για πρώτη φορά; Ποια είναι η αλγεβρική τιμή της μαγνητικής ροής που διέρχεται τότε από το πλαίσιο;
δ) Να γράψετε τη χρονική εξίσωση της έντασης του ρεύματος του κυκλώματος και να κάνετε την αντίστοιχη γραφική παράσταση για μια περίοδο, σε βαθμολογημένο σύστημα αξόνων.
ε) Να γράψετε τη χρονική εξίσωση της στιγμιαίας ισχύος που καταναλώνεται σε όλη τη διάταξη και να κάνετε την αντίστοιχη γραφική παράσταση για μια περίοδο. Τι μας δίνει το εμβαδόν μεταξύ της γραφικής παράστασης και του άξονα των χρόνων;
στ) Αν για την κίνηση του πλαισίου ο μηχανικός εκμεταλλευτεί έναν μικρό καταρράκτη που περνάει από το χωράφι του με τη βοήθεια υδροστρόβιλου, ώστε η απόδοση της εγκατάστασης να είναι συνολικά 80%, ποια πρέπει να είναι η παροχή της υδατόπτωσης αν το νερό πέφτει από ύψος h = 5m;
Δίνονται: η επιτάχυνση της βαρύτητας g = 10m/s2, η πυκνότητα του νερού ρ = 103kg/m3 και θεωρούμε τη χρονική στιγμή t = 0 το εμβαδικό διάνυσμα ομόρροπο με την ένταση του πεδίου.
Ένα μοτεράκι με υδράργυρο
Ένας λεπτός μεταλλικός δίσκος ακτίνας r = 0,2m, μπορεί να περιστρέφεται σε κατακόρυφο επίπεδο, γύρω από ακλόνητο οριζόντιο άξονα περιστροφής που διέρχεται από το κέντρο του Ο. Τοποθετούμε μια λεκάνη με υδράργυρο κάτω από το δίσκο, έτσι ώστε το κατώτατο σημείο Α του δίσκου να εφάπτεται στην επιφάνεια υδραργύρου. Συνδέουμε με καλώδια τους πόλους μιας μπαταρίας, ΗΕΔ Ε = 6V και μηδενικής εσωτερικής αντίστασης, στον άξονα του δίσκου και την επιφάνεια του υδραργύρου, όπως στο παραπάνω σχήμα. Με έναν ισχυρό πεταλοειδή μαγνήτη μπορούμε να δημιουργήσουμε ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης μέτρου Β = 2Τ και ύψους h = r από την επιφάνεια του υδραργύρου. Όταν κλείσουμε το διακόπτη Δ, θα παρατηρήσουμε ότι o δίσκος περιστρέφεται.
α) Μπορείτε να εξηγήσετε γιατί περιστρέφεται ο δίσκος;
Σχόλιο: Οι “ειδικοί” του Υπουργείου Παιδείας, αποφάσισαν ότι η ΗΕΔ από περιστροφή είναι ΕΚΤΟΣ ΥΛΗΣ…
Όταν η ΗΕΔ επαγωγής μεταβάλλεται με γνωστό τρόπο
Πάνω στον οριζόντιο πάγκο του εργαστηρίου βρίσκεται ένα τετράγωνο συρμάτινο πλαίσιο Π πλευράς α = 1m, που παρουσιάζει αντίσταση ανά μονάδα μήκους R*=0,5Ω/m. Στο χώρο έχουμε δημιουργήσει κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο, με φορά προς τα πάνω, η ένταση του οποίου έχει χρονικά μεταβλητή αλγεβρική τιμή, έτσι ώστε στο πλαίσιο να δημιουργείται επίσης χρονικά μεταβλητή ΗΕΔ επαγωγής, σύμφωνα με το διπλανό διάγραμμα.
α) Να προσδιοριστεί η φορά του επαγωγικού ρεύματος, θεωρώντας ότι το εμβαδικό διάνυσμα έχει φορά προς τα πάνω.
β) Βρείτε τη μέση ΗΕΔ που αναπτύσσεται στο πλαίσιο από 0 ως 12s.
γ) Πόσα ηλεκτρόνια πέρασαν από μια διατομή του πλαισίου από 0 ως 12s;
δ) Βρείτε τη συνάρτηση Εεπ =f(t).
Δίνεται το φορτίο του ηλεκτρονίου qe = 1,6.10-19C.