Το 1959 ο Ρώσος μηχανικός Yuri N. Artsutanov, τροποποιώντας μια ιδέα του επίσης Ρώσου μηχανικού ρουκετών Konstantin Tsiolkovsky, σκέφτηκε να κατασκευάσουμε έναν διαστημικό ανελκυστήρα, όπως στο σχήμα 1. (Το σχήμα αυτό δείχνει την κάτοψη της Γης καθώς τη βλέπουμε ακριβώς πάνω από το Βόρειο Πόλο). Δηλαδή να συνδέσουμε με νήμα ένα σημείο Σ στον Ισημερινό της Γης με έναν γεωστατικό δορυφόρο Δ. Πάνω σε αυτό το νήμα θα κινείται η καμπίνα του ανελκυστήρα. Για να διερευνήσουμε κάποιες από τις προϋποθέσεις της ιδέας:
α) Ας υπολογίσουμε το ύψος από την επιφάνεια της Γης που πρέπει να τοποθετηθεί ένας γεωστατικός δορυφόρος.
β) Αν δεχτούμε το νήμα αβαρές(!), ποια θα είναι η τάση του νήματος; Τι συμπεραίνουμε;
γ) Η απάντηση στο ερώτημα (β) δείχνει ότι απαιτείται η τοποθέτηση ενός αντίβαρου Α. Αν τοποθετηθεί σε απόσταση d = 100000km από το κέντρο της Γης,
i) ποιο θα είναι το μέτρο της βαρυτικής έλξης της Γης στο δορυφόρο και στο αντίβαρο αν έχουν την ίδια μάζα m = 10000kg;
ii) ποια θα είναι τα μέτρα των τάσεων των δύο νημάτων που θα χρησιμοποιηθούν αν θεωρηθούν αβαρή(!);
δ) Η Ιαπωνική εταιρεία Obayashi υποσχέθηκε ότι μέχρι το 2050 θα έχει κατασκευάσει το διαστημικό ανελκυστήρα. Η καμπίνα θα κινείται κατά μήκος του νήματος με σταθερή ταχύτητα μέτρου 200km/h. Πόσο χρόνο θα χρειάζεται για να φτάσει στη γεωστατική τροχιά και στο αντίβαρο;
ε) Ένας επιβάτης του ανελκυστήρα καταγράφει με τη βοήθεια μιας ζυγαριάς το βάρος του. Να κάνετε τη γραφική παράσταση των μετρήσεων που θα πάρει μέχρι να φτάσει στο αντίβαρο.
στ) Το αβαρές νήμα φυσικά δεν υπάρχει. Ακριβείς υπολογισμοί δίνουν την τάση του νήματος στο γεωστατικό δορυφόρο …
Βάρος και βαρύτητα
Ένα σώμα μάζας m = 80kg βρίσκεται στον Ισημερινό και ισορροπεί ακίνητο ως προς το έδαφος. Η επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης είναι περίπου g = 10m/s2, η ακτίνα της Γης R = 6400km και η περίοδος περιστροφής της Γης Τ = 24h.
α) Ποιο είναι το μέτρο της γωνιακής και της γραμμικής ταχύτητας του σώματος εξαιτίας της περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της;
β) Ποιο είναι το μέτρο της βαρυτικής έλξης από τη Γη στο σώμα; Είναι ίδιο με το μέτρο του «βάρους», που θα δείξει μια κλασσική ζυγαριά, αν την τοποθετήσουμε κάτω από το σώμα;
γ) Για ποια τιμή της περιόδου περιστροφής της Γης θα μπορούσε το σώμα να «πετάξει», λόγω έλλειψης βαρύτητας;
Απάντηση(Pdf)
ΦΥΣΙΚΗ Β΄ ΛΥΚΕΙΟΥ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 2019
1.1, 1.2, 1.3
2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7
5.6, 5.7, 5.8, εκτός από σελ. 163, 164, 165, 169
5.12, 5.13, 5.14(εκτός της εξαγωγής της τιμής
της ακτίνας Schwarzschild)
Τυπολόγιο Γ΄ Θετικής
Από τον Γιάννη Μπατσαούρα
Η στροφορμή της Γης
του Χρήστου Αγριόδημα
Πατήστε στη Γη…
Ένα ελατήριο και δύο φορτία
Μικρός δακτύλιος Σ, που μπορεί να θεωρηθεί σημειακός, μάζας m = 0,1kg και φορτίου q = 10-6C, είναι κολλημένος στο ένα άκρο ιδανικού οριζόντιου ελατηρίου σταθεράς k = 10N/m, που έχει το φυσικό του μήκος l0 = 0,3m, ενώ το άλλο του άκρο Ο είναι ακλόνητο. Ο δακτύλιος μπορεί να κινείται σε κατακόρυφο μονωτικό οδηγό ΚΛ όπως στο σχήμα. Στο σημείο Ο τοποθετούμε ακλόνητο σημειακό φορτίο Q = 2.10-6C και αφήνουμε ελεύθερο το σύστημα ελατήριο – Σ να κινηθεί από την οριζόντια θέση.
i) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις στην αρχική θέση και να υπολογίσετε τα μέτρα τους. Ποια είναι η αρχική επιτάχυνση του δακτυλίου;
ii) Όταν η γωνία, που σχηματίζει ο άξονας του ελατηρίου με την αρχική του θέση έχει συνφ = 0,75 να βρεθεί
α) η ταχύτητα
β) η επιτάχυνση του δακτυλίου Σ.
Δίνεται g = 10m/s2, kc = 9.109Nm2/C2.
Η απόδοση του κύκλου Stirling
Το ιδανικό μονοατομικό αέριο μιας θερμικής μηχανής υποβάλλεται στην κυκλική μεταβολή που φαίνεται στο διπλανό διάγραμμα P→V, όπου 1→2 είναι ισόθερμη εκτόνωση, 2→3 είναι ισόχωρη ψύξη, 3→4 είναι ισόθερμη συμπίεση και 4→1 είναι ισόχωρη θέρμανση μέχρι την αρχική κατάσταση. Να υπολογίσετε το θερμοδυναμικό συντελεστή απόδοσης της μηχανής και να τον συγκρίνετε με αυτόν της μηχανής Carnot, που εργάζεται ανάμεσα στις ίδιες θερμοκρασίες.
Παρουσιάσεις Φυσικής Γ΄ Θετικής Κατεύθυνσης
Παρουσιάσεις Φυσικής Β΄ Γενικής
Παρουσιάσεις Φυσικής Α΄ Γενικής
Παρουσιάσεις Φυσικής Α΄ Γενικής
Πηγή: Ylikonet.gr