Ασκήσεις φυσικής (λυμένες) Α' Λυκείου

protection click fraud

Σε αυτή τη λίστα θα βρείτε ασκήσεις για τα κύρια θέματα Φυσικής που καλύπτονται στην Α΄ Λυκείου. Εξασκηθείτε και λύστε τις αμφιβολίες σας με τις απαντήσεις που εξηγούνται βήμα προς βήμα.

Ερώτηση 1 - Ομοιόμορφη κίνηση (κινητική)

Ένα αυτοκίνητο ταξιδεύει σε έναν ευθύ, έρημο δρόμο και ο οδηγός διατηρεί σταθερή ταχύτητα 80 km/h. Αφού είχαν περάσει 2 ώρες από την έναρξη του ταξιδιού, ο οδηγός οδήγησε

Α) 40 χλμ.

Β) 80 χλμ.

Γ) 120 χλμ.

Δ) 160 χλμ.

Ε) 200 χλμ.

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

στόχος

Προσδιορίστε την απόσταση που έχει διανύσει ο οδηγός, σε km.

Δεδομένα

Η κίνηση είναι ομοιόμορφη, δηλαδή με σταθερή ταχύτητα και μηδενική επιτάχυνση.
Η μονάδα ταχύτητας είναι 80 km/h
Ο χρόνος ταξιδιού ήταν 2 ώρες.

Ανάλυση

Ας υπολογίσουμε την απόσταση χρησιμοποιώντας τον τύπο ταχύτητας:

ευθεία V με μέσο δείκτη ίσο με αριθμητή ευθεία προσαύξηση S πάνω από παρονομαστή ευθεία αύξηση t άκρο του κλάσματος

Οπου,

ευθεία αύξηση χώρου S είναι η απόσταση που διανύθηκε σε km.

ευθεία αύξηση t χώρο είναι το χρονικό διάστημα σε ώρες.

Όπως θέλουμε απόσταση, απομονωνόμαστε κείμενο ΔS τέλος κειμένου στον τύπο.

Η ευθεία προσαύξηση S ισούται με ευθεία V με μέση τιμή δείκτη διαστήματος τέλος του δείκτη. ευθύς αυξητικός χώρος t

Αντικατάσταση των τιμών:

ευθεία προσαύξηση S ίση με 80 αριθμητικό διάστημα k m πάνω από τον διαγώνιο παρονομαστή προς τα πάνω στον κίνδυνο h άκρο του κλάσματος. χώρος 2 διαγώνιος χώρος προς τα πάνω ευθεία γραμμή S ισούται με 160 διαστημικά km

συμπέρασμα

Όταν ταξιδεύετε με σταθερή ταχύτητα 80 km/h, μετά από 2 ώρες διαδρομής ο οδηγός διανύει 160 km.

instagram story viewer

Εξασκηθείτε περισσότερο ασκήσεις κινηματικής.

Ερώτηση 2 - Ομοιόμορφα μεταβλητή κίνηση (κινητική)

Σε έναν αγώνα αυτοκινήτων σε μια οβάλ πίστα, ένα από τα αυτοκίνητα επιταχύνει ομοιόμορφα με σταθερό ρυθμό. Ο πιλότος ξεκινά από την ηρεμία και επιταχύνει για 10 δευτερόλεπτα μέχρι να φτάσει σε ταχύτητα 40 m/s. Η επιτάχυνση που πέτυχε το αυτοκίνητο ήταν

Α) 4 m/s²

Β) 8 m/s²

Γ) 16 m/s²

Δ) 20 m/s²

Ε) 40 m/s²

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

στόχος

Προσδιορίστε την επιτάχυνση στο χρονικό διάστημα των 10 δευτερολέπτων.

Δεδομένα

Χρονικό διάστημα 10 δευτερολέπτων.

Διακύμανση ταχύτητας από 0 έως 40 m/s.

Ανάλυση

Καθώς υπάρχει διακύμανση στην ταχύτητα, ο τύπος της κίνησης επιταχύνεται. Δεδομένου ότι ο ρυθμός επιτάχυνσης είναι σταθερός, είναι μια ομοιόμορφα μεταβαλλόμενη κίνηση (MUV).

Η επιτάχυνση είναι το πόσο άλλαξε η ταχύτητα σε μια χρονική περίοδο.

ευθεία α ίση με αριθμητή ευθεία αύξηση V πάνω από παρονομαστή ευθεία αύξηση t άκρο κλάσματος ίσο με ευθύ αριθμητή V με ευθύ δείκτη f διάστημα μείον ευθεία διάστημα V με ευθεία i δείκτης πάνω από ευθεία παρονομαστής t με ευθεία f δείκτης μείον ευθεία t με ευθεία i δείκτης τέλος του κλάσμα

Οπου,

ο είναι η επιτάχυνση, σε m/s².

ευθεία αύξηση V είναι η διακύμανση της ταχύτητας, δηλαδή η τελική ταχύτητα μείον την αρχική ταχύτητα.

ευθεία αύξηση t είναι το χρονικό διάστημα, δηλαδή ο τελικός χρόνος μείον τον αρχικό χρόνο.

Καθώς το αυτοκίνητο ξεκινά από την ανάπαυση και ο χρόνος αρχίζει να επιβραδύνεται μόλις το αυτοκίνητο αρχίσει να κινείται, η αρχική ταχύτητα και ο χρόνος είναι ίσοι με μηδέν.

ευθεία α ίση με αριθμητή ευθεία προσαύξηση V πάνω από παρονομαστή ευθεία αύξηση t άκρο κλάσματος ίσο με ευθύ αριθμητή V με ευθεία f δείκτης διάστημα μείον χώρο ευθεία V με ευθεία i δείκτης πάνω από ευθύ παρονομαστή t με ευθεία f δείκτης μείον ευθεία t με ευθεία i δείκτης άκρο κλάσματος ίσο με ευθύ αριθμητή V με ευθεία f δείκτης χώρος μείον διάστημα 0 πάνω από ευθεία παρονομαστή t με ευθεία f δείκτης μείον 0 άκρο κλάσματος ίσο με ευθεία V με ευθεία f δείκτης πάνω από ευθεία t με ευθεία f εγγεγραμμένος

Αντικατάσταση των δεδομένων που παρέχονται στη δήλωση:

ευθεία α ισούται ευθεία V με ευθεία f δείκτης πάνω από ευθεία t με ευθεία f δείκτης ισούται με αριθμητή 40 ευθύ διάστημα m διαιρούμενο με ευθεία s στον παρονομαστή 10 ευθύ διάστημα s άκρο κλάσματος ίσο με 4 ευθύ διάστημα m διαιρούμενο με ευθεία s προς τετράγωνο

συμπέρασμα

Σε αυτό το χρονικό διάστημα η επιτάχυνση του αυτοκινήτου ήταν 4 m/s².

Δείτε ασκήσεις Ομοιόμορφα ποικίλη κίνηση

Ερώτηση 3 - Πρώτος νόμος του Νεύτωνα (δυναμική)

Φανταστείτε ένα τρένο που ταξιδεύει μέσω της Βραζιλίας. Ξαφνικά, ο οδηγός πρέπει να φρενάρει ξαφνικά το τρένο λόγω ενός εμποδίου στις γραμμές. Όλα τα αντικείμενα στο τρένο συνεχίζουν να κινούνται, διατηρώντας την ταχύτητα και την τροχιά που είχαν πριν. Οι επιβάτες πετιούνται γύρω από την άμαξα, στυλό, βιβλία ακόμα και αυτό το μήλο που έφερε κάποιος για μεσημεριανό αιωρείται στον αέρα.

Η αρχή της Φυσικής που εξηγεί τι συμβαίνει μέσα στο βαγόνι του τρένου είναι

α) ο νόμος της βαρύτητας.

β) ο Νόμος της Δράσης και της Αντίδρασης.

γ) ο Νόμος της Αδράνειας.

δ) ο Νόμος για την Εξοικονόμηση Ενέργειας.

ε) ο νόμος της ταχύτητας.

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Εξήγηση

Ο 1ος νόμος του Νεύτωνα, που ονομάζεται επίσης Νόμος της Αδράνειας, δηλώνει ότι ένα αντικείμενο σε ηρεμία θα παραμείνει σε ηρεμία και ένα αντικείμενο σε ηρεμία θα παραμείνει σε ηρεμία. Ένα αντικείμενο που βρίσκεται σε κίνηση θα συνεχίσει να κινείται με σταθερή ταχύτητα εκτός και αν ασκήσει εξωτερική δύναμη πάνω του.

Σε αυτή την περίπτωση, ακόμη και με το τρένο να μειώνει απότομα την ταχύτητά του, τα αντικείμενα συνεχίζουν να κινούνται λόγω λόγω αδράνειας, η τάση των σωμάτων είναι να διατηρούν την κατάσταση κίνησής τους (κατεύθυνση, ενότητα και κατεύθυνση) ή υπόλοιπο.

Μπορεί να σας ενδιαφέρει να μάθετε περισσότερα για το Πρώτος Νόμος του Νεύτωνα.

Ερώτηση 4 - Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα (δυναμική)

Σε ένα πειραματικό μάθημα φυσικής, ένα πείραμα πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας κουτιά με διαφορετικές μάζες και εφαρμόζοντας σταθερή δύναμη στο καθένα. Ο στόχος είναι να κατανοήσουμε πώς η επιτάχυνση ενός αντικειμένου σχετίζεται με την εφαρμοζόμενη δύναμη και τη μάζα του αντικειμένου.

Κατά τη διάρκεια του πειράματος, το κουτί διατηρεί σταθερή επιτάχυνση 2 m/s². Στη συνέχεια, γίνονται αλλαγές στη μάζα και την αντοχή στις ακόλουθες περιπτώσεις:

I - Η μάζα διατηρείται η ίδια, αλλά ο συντελεστής δύναμης είναι διπλάσιος από τον αρχικό.

II - Η ασκούμενη δύναμη είναι ίδια με την αρχική, ωστόσο, η μάζα διπλασιάζεται.

Οι τιμές των νέων επιταχύνσεων σε σχέση με την αρχική, και στις δύο περιπτώσεις, είναι αντίστοιχα

Ο) ευθεία α με 1 δείκτη ευθεία και 2 διάστημα ευθεία α με 1 δείκτη

ΣΙ) 2 ευθεία α με 1 δείκτη ευθύγραμμο διάστημα και 2 ευθεία χώρο α με 1 δείκτη

w) 2 ευθεία α με 1 δείκτη ευθύ διάστημα και ευθύ διάστημα α με 1 δείκτη

ρε) 2 ευθεία α με 1 δείκτη ευθύγραμμο διάστημα και ευθύ διάστημα α με 1 δείκτη πάνω από 2

Είναι) ευθεία α με 1 δείκτη ευθύγραμμο διάστημα και ευθύ διάστημα α με 1 δείκτη πάνω από 2

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Η σχέση μεταξύ δύναμης, μάζας και επιτάχυνσης περιγράφεται από τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα, ο οποίος λέει: η προκύπτουσα δύναμη που ενεργεί σε ένα σώμα είναι ίση με το γινόμενο της μάζας του και της επιτάχυνσής του.

ευθεία F με ευθύ δείκτη R ίσο με ευθεία m. κατευθείαν

Οπου,

FR είναι η προκύπτουσα δύναμη, το άθροισμα όλων των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα,

m είναι η μάζα,

α είναι η επιτάχυνση.

Στην κατάσταση Ι, έχουμε:

Η μάζα παραμένει η ίδια, αλλά το μέγεθος της δύναμης διπλασιάζεται.

Για να διαφοροποιήσουμε, χρησιμοποιούμε 1 για τις αρχικές ποσότητες και 2 για τη νέα.

Πρωτότυπο: ευθεία F με 1 δείκτη ίσο με ευθεία m. ευθεία α με 1 δείκτη

Νέος: ευθεία F με 2 δείκτη ίσο με ευθεία m. ευθεία α με 2 δείκτη

Η δύναμη 2 είναι διπλή δύναμη 1.

F2 = 2F1

Καθώς οι μάζες είναι ίσες, τις απομονώνουμε και στις δύο εξισώσεις, τις εξισώνουμε και λύνουμε το a2.

m ισούται με F με 1 δείκτη πάνω από ένα με 1 δείκτη ίσον F με 2 δείκτη πάνω από ένα με 2 δείκτης χώρος ίσον διάστημα mreto F με 1 δείκτη πάνω από ευθεία α με 1 δείκτη ίσο με ευθεία F με 2 δείκτη πάνω από ευθεία α με 2 δείκτη σε α με 2 εγγεγραμμένος. ευθεία F με 1 δείκτη ισούται με ευθεία F με 2 δείκτες. ευθεία α με 1 δείκτη α με 2 δείκτη ισούται με ευθύ αριθμητή F με 2 δείκτη. ευθεία α με 1 δείκτη πάνω από ευθύ παρονομαστή F με 1 δευτερεύον άκρο κλάσματος

Αντικατάσταση F2,

ευθεία α με 2 δείκτη ισούται με αριθμητή 2 ευθεία F με 1 δείκτη. ευθεία α με 1 δείκτη στον παρονομαστή ευθεία F με 1 δείκτη άκρο του κλασματικού ορθού a με 2 δείκτη ίσο με τον αριθμητή 2 διαγραμμισμένο διαγώνια προς τα πάνω στην ευθεία F με 1 άκρο δείκτη του διαγραμμένου. ευθεία α με 1 δείκτη πάνω από τον παρονομαστή διαγραμμένο διαγώνια προς τα πάνω πάνω από την ευθεία F με 1 άκρο δείκτη του διαγραμμένο άκρο του κλάσματος έντονη γραφή α με έντονη γραφή 2 έντονος δείκτης ισούται με έντονη γραφή 2 έντονη γραφή α με έντονη γραφή 1 εγγεγραμμένος

Έτσι, όταν διπλασιάσουμε το μέγεθος της δύναμης, το μέγεθος της επιτάχυνσης πολλαπλασιάζεται επίσης επί 2.

Στην κατάσταση II:

ευθεία F με 2 δείκτη ίσο με ευθεία F με 1 δείκτη m με 2 δείκτη ίσο με 2 ευθεία m με 1 δείκτη

Εξίσωση των δυνάμεων και επανάληψη της προηγούμενης διαδικασίας:

ευθεία F με 2 δείκτη ισούται με ευθεία F με 1 δείκτη α με 2 δείκτη. ευθεία m με 2 δείκτη ισούται με ευθεία m με 1 δείκτη. ευθεία α με 1 δείκτη

Αντικατάσταση m2,

ευθεία α με 2 δείκτη.2 ευθεία m με 1 δείκτη ισούται με ευθεία m με 1 δείκτη. ευθεία α με 1 δείκτη α με 2 δείκτη ισούται με ευθύ αριθμητή m με 1 δείκτη. ευθεία α με 1 δείκτη πάνω από τον παρονομαστή 2. ευθεία m με 1 δείκτη άκρο του κλασματικού ορθού a με 2 δείκτη ίσο με αριθμητή διαγραμμένο διαγώνια προς τα πάνω πάνω από ευθεία m με 1 δείκτη άκρο του διαγραμμένου. ευθεία α με 1 δείκτη πάνω από τον παρονομαστή 2. διαγραμμένο διαγώνια προς τα πάνω πάνω από ευθεία m με 1 δείκτη άκρο διαγραμμένου άκρου κλασματική έντονη γραφή α με έντονη 2 ένδειξη έντονη ισούται με έντονη γραφή με έντονη γραφή 1 δείκτη πάνω από έντονη 2

Έτσι, διπλασιάζοντας τη μάζα και διατηρώντας την αρχική δύναμη, η επιτάχυνση πέφτει στο μισό.

Χρειάζεται ενίσχυση με Δεύτερος Νόμος του Νεύτωνα? Διαβάστε το περιεχόμενό μας.

Ερώτηση 5 - Τρίτος Νόμος του Νεύτωνα (δυναμική)

Ένας καθηγητής φυσικής, ενθουσιασμένος με την πρακτική μάθηση, αποφασίζει να πραγματοποιήσει ένα περίεργο πείραμα στην τάξη. Φοράει ένα ζευγάρι πατίνια και μετά σπρώχνει σε έναν τοίχο. Θα διερευνήσουμε τις φυσικές έννοιες που εμπλέκονται σε αυτήν την κατάσταση.

Όταν πιέζετε τον τοίχο της τάξης ενώ φοράτε ένα ζευγάρι πατίνια, τι θα συμβεί στον δάσκαλο και ποιες είναι οι φυσικές έννοιες που εμπλέκονται;

α) Α) Ο δάσκαλος θα προβληθεί προς τα εμπρός, λόγω της δύναμης που ασκείται στον τοίχο. (Νόμος του Νεύτωνα - Τρίτος Νόμος Δράσης και Αντίδρασης)

β) Ο δάσκαλος θα παραμείνει ακίνητος, καθώς υπάρχει τριβή ανάμεσα στα πατίνια και το πάτωμα. (Νόμος του Νεύτωνα - Διατήρηση της ποσότητας της γραμμικής κίνησης)

γ) Ο δάσκαλος παραμένει ακίνητος. (Νόμος του Νεύτωνα - Τριβή)

δ) Ο δάσκαλος θα πεταχτεί προς τα πίσω, λόγω της κύλισης των πατίνων, λόγω της εφαρμογής της αντίδρασης τοίχου. (Νόμος του Νεύτωνα - Τρίτος Νόμος Δράσης και Αντίδρασης)

ε) Τα πατίνια του δασκάλου θα ζεσταθούν λόγω τριβής με το πάτωμα. (Νόμος του Νεύτωνα - Τριβή)

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα εξηγεί ότι κάθε δράση παράγει μια αντίδραση της ίδιας έντασης, ίδιας κατεύθυνσης και αντίθετης κατεύθυνσης.

Όταν ασκείται δύναμη στον τοίχο, η αντίδραση σπρώχνει τον δάσκαλο προς την αντίθετη κατεύθυνση, με την ίδια ένταση που ασκείται.

Ο νόμος της δράσης και της αντίδρασης δρα σε ζεύγη σωμάτων, ποτέ στο ίδιο σώμα.

Καθώς τα πατίνια επιτρέπουν την κύλιση, το κέντρο μάζας του δασκάλου ρίχνεται προς τα πίσω και γλιστράει στην αίθουσα.

Θυμηθείτε το Τρίτος Νόμος του Νεύτωνα.

Ερώτηση 6 - Νόμος της παγκόσμιας έλξης

Η λέσχη Φυσικής του σχολείου εξερευνά την τροχιά της Σελήνης γύρω από τη Γη. Επιθυμούν να κατανοήσουν τη δύναμη της βαρυτικής έλξης μεταξύ της Γης και του φυσικού της δορυφόρου, εφαρμόζοντας τις αρχές του Νόμου της Παγκόσμιας Βαρύτητας του Νεύτωνα.

Μαζικές εκτιμήσεις είναι 5 κόμμα 97 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 24 kg για τη Γη και περίπου 80 φορές μικρότερο για τη Σελήνη. Τα κέντρα τους βρίσκονται σε μέση απόσταση 384.000 km.

Γνωρίζοντας ότι η σταθερά της παγκόσμιας βαρύτητας (G) είναι 6 κόμμα 67 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του μείον 11 τέλος της εκθετικής N⋅m²/kg², η δύναμη της βαρυτικής έλξης μεταξύ της Γης και της Σελήνης είναι περίπου

Ο) ευθεία F περίπου ίσο με 2 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη 20 ευθύγραμμου διαστήματος N

ΣΙ) ευθεία F περίπου ίσο με 2 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη 26 ευθύγραμμου διαστήματος N

w) ευθεία F περίπου ίσο με 2 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη 35 ευθύγραμμου διαστήματος N

ρε) ευθεία F περίπου ίσο με 2 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 41 ευθύγραμμου διαστήματος N

Είναι) ευθεία F περίπου ίσο με 2 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη 57 ευθύγραμμου διαστήματος N

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Ο νόμος του Νεύτωνα για την παγκόσμια έλξη λέει ότι: «Η δύναμη της βαρυτικής έλξης μεταξύ δύο μαζών (m1 και m2) είναι άμεσα ανάλογο με το γινόμενο των μαζών τους και την καθολική σταθερά βαρύτητας και αντιστρόφως ανάλογο με το τετράγωνο των δύο απόσταση.

Η φόρμουλα του:

ευθεία F ισούται ευθεία G διάστημα. ευθύς αριθμητικός χώρος m με 1 δείκτη. ευθεία m με 2 δείκτη πάνω από τον ευθύ παρονομαστή d τετράγωνο άκρο του κλάσματος

που:

F είναι η δύναμη της βαρυτικής έλξης,

G είναι η σταθερά της παγκόσμιας βαρύτητας,

m1 και m2 είναι οι μάζες των σωμάτων,

d είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των μαζών, σε μέτρα.

Αντικατάσταση τιμής:

ευθεία F ισούται ευθεία G διάστημα. ευθύς αριθμητικός χώρος m με 1 δείκτη. ευθεία m με 2 δείκτη πάνω από τον παρονομαστή ευθεία d τετράγωνο άκρο του κλασματικού F ίσο με 6 κόμμα 7 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του μείον 11 άκρο του εκθετικού χώρου. αριθμητικό διάστημα 6 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 24 διαστήματος. στυλ έναρξης διαστήματος εμφάνιση αριθμητή 6 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 24 πάνω από τον παρονομαστή 80 τέλος κλάσματος τέλος στυλ πάνω από παρονομαστή ανοιχτή παρένθεση 3 κόμμα 84 κενό σύμβολο πολλαπλασιασμού χώρος 10 στη δύναμη 8 κλείστε παρενθέσεις στο τετράγωνο άκρο του κλασματικού ορθού F ίσο με 6 κόμμα 7 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη μείον 11 τέλος της εκθετικής χώρος. αριθμητικό διάστημα 6 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 24 διαστήματος. στυλ έναρξης διαστήματος εμφάνιση 7 κόμμα 5 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 22 στυλ τέλους πάνω από παρονομαστή ανοιχτή παρένθεση 3 κόμμα 84 κενό σύμβολο πολλαπλασιασμού κενό διάστημα 10 στη δύναμη 8 κλείστε παρενθέσεις τετράγωνο άκρο του κλασματικού ορθού F ισούται με αριθμητή 301 κόμμα 5. διάστημα 10 στη δύναμη του μείον 11 συν 24 συν 22 άκρο της εκθετικής έναντι του παρονομαστή 14 κόμμα 74 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 16 άκρο του κλασματικού ορθού F ίσο με τον αριθμητή 301 κόμμα 5. διάστημα 10 στη δύναμη του 35 πάνω από τον παρονομαστή 14 κόμμα 74 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη του 16 άκρο του κλασματικού ορθού F ίσο με 20 κόμματα 4 σημείο πολλαπλασιασμού κενό διάστημα 10 στη δύναμη του 35 μείον 16 άκρο του εκθετικού ορθού F ίσο με 20 κόμματα 4 κενό σημείο πολλαπλασιασμού διάστημα 10 στη δύναμη του 19 ορθού F περίπου ίσο με 2 σύμβολο πολλαπλασιασμού 10 στη δύναμη 20 ευθύγραμμο διάστημα Ν

Δείτε περισσότερα για Βαρυτική δύναμη.

Ερώτηση 7 - Ελεύθερη πτώση (Κίνηση σε ομοιόμορφο βαρυτικό πεδίο)

Σε μια πρακτική εργασία για την Έκθεση Επιστημών του σχολείου, μια ομάδα θα εκθέσει τα αποτελέσματα ενός ομοιόμορφου βαρυτικού πεδίου. Μετά από μια εξήγηση της έννοιας της βαρύτητας, πραγματοποιούν ένα πρακτικό πείραμα.

Δύο χαλύβδινες σφαίρες, η μία με διάμετρο 5 cm και η άλλη με διάμετρο 10 cm, απελευθερώνονται από το υπόλοιπο, στο ίδιο στιγμή, από ένα από τα μέλη της ομάδας, από ένα παράθυρο στον τρίτο όροφο του σχολείο.

Στο έδαφος, ένα κινητό τηλέφωνο που καταγράφει σε αργή κίνηση καταγράφει την ακριβή στιγμή της πρόσκρουσης των σφαιρών στο έδαφος. Σε ένα φύλλο, η ομάδα ζητά από τους θεατές να επιλέξουν την επιλογή που, σύμφωνα με τους ίδιους, εξηγεί τη σχέση μεταξύ των ταχυτήτων των αντικειμένων όταν αγγίζουν το έδαφος.

Εσείς, έχοντας καλή κατανόηση της Φυσικής, θα επιλέξετε την επιλογή που λέει

α) το βαρύτερο αντικείμενο θα έχει μεγαλύτερη ταχύτητα.

β) το ελαφρύτερο αντικείμενο θα έχει μεγαλύτερη ταχύτητα.

γ) και τα δύο αντικείμενα θα έχουν την ίδια ταχύτητα.

δ) η διαφορά στην ταχύτητα εξαρτάται από το ύψος του πύργου.

ε) η διαφορά στην ταχύτητα εξαρτάται από τη μάζα των αντικειμένων.

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Παραβλέποντας τα αποτελέσματα του αέρα, όλα τα αντικείμενα πέφτουν με την ίδια επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας, ανεξάρτητα από τη μάζα τους.

Το βαρυτικό πεδίο έλκει αντικείμενα στο κέντρο της Γης με την ίδια σταθερή επιτάχυνση περίπου 9 κόμμα 81 ευθύ διάστημα m διαιρούμενο με ευθεία s στο τετράγωνο .

Η συνάρτηση ταχύτητας περιγράφεται από:

ευθεία V αριστερή παρένθεση ευθεία t δεξιά παρένθεση διάστημα ισούται με ευθύ διάστημα V με ευθεία i συνδρομητικό διάστημα συν ευθύ διάστημα α. ευθεία t

Με το Vi να είναι η αρχική ταχύτητα ίση με μηδέν και η επιτάχυνση g:

ευθεία V αριστερή παρένθεση ευθεία t δεξιά παρένθεση διάστημα ίσο με ευθύ διάστημα g. ευθεία t

Η ταχύτητα, επομένως, εξαρτάται μόνο από την τιμή της επιτάχυνσης λόγω βαρύτητας και τον χρόνο πτώσης.

Η απόσταση που διανύθηκε μπορεί επίσης να μετρηθεί με:

ευθεία d αριστερή παρένθεση ευθεία t δεξιά παρένθεση ισούται με ευθύ αριθμητή g. ευθεία t στο τετράγωνο του παρονομαστή 2 άκρο του κλάσματος

Είναι δυνατόν να δούμε ότι ούτε η ταχύτητα ούτε η απόσταση εξαρτώνται από τη μάζα του αντικειμένου.

Προπονηθείτε περισσότερο ασκήσεις ελεύθερης πτώσης.

Ερώτηση 8 - Οριζόντια εκτόξευση (Κίνηση σε ομοιόμορφο βαρυτικό πεδίο)

Ένα ζευγάρι μαθητών, σε ένα πείραμα, ρίχνει μια μπάλα οριζόντια από μεγάλο ύψος. Ενώ ο ένας πετάει την μπάλα, ο άλλος σε μια δεδομένη απόσταση καταγράφει βίντεο με την τροχιά της μπάλας. Παραμελώντας την αντίσταση του αέρα, η τροχιά και η οριζόντια ταχύτητα της μπάλας κατά την κίνηση είναι

α) μια ευθεία φθίνουσα γραμμή και η οριζόντια ταχύτητα θα αυξηθεί.

β) μια ευθεία γραμμή και η οριζόντια ταχύτητα θα αυξάνεται με το χρόνο.

γ) ένα τόξο κύκλου και η οριζόντια ταχύτητα θα μειώνεται με το χρόνο.

δ) μια κυματιστή γραμμή και η οριζόντια ταχύτητα θα κυμαίνεται.

ε) μια παραβολή, και η οριζόντια ταχύτητα θα παραμείνει σταθερή.

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Η οριζόντια και η κάθετη κίνηση είναι ανεξάρτητες.

Όταν αγνοηθεί η αντίσταση του αέρα, η οριζόντια ταχύτητα θα είναι σταθερή, καθώς δεν υπάρχει τριβή και η κίνηση είναι ομοιόμορφη.

Η κάθετη κίνηση επιταχύνεται και εξαρτάται από την επιτάχυνση της βαρύτητας.

Η σύνθεση των κινήσεων σχηματίζει την τροχιά μιας παραβολής.

Ενδιαφέρεστε να μάθετε περισσότερα για Οριζόντια εκτόξευση.

Ερώτηση 9 - Δύναμη και απόδοση

Ένας μαθητής ερευνά την απόδοση ενός μηχανήματος που, σύμφωνα με τις πληροφορίες του κατασκευαστή, είναι 80%. Το μηχάνημα λαμβάνει ισχύ 10,0 kW. Υπό αυτές τις συνθήκες, η ωφέλιμη ισχύς που προσφέρεται και η ισχύς που διαχέεται από το μηχάνημα είναι, αντίστοιχα

α) ωφέλιμη ισχύς: 6,4 kW και διασκορπισμένη ισχύς: 3,6 kW.

β) ωφέλιμη ισχύς: 2,0 kW και διασκορπισμένη ισχύς: 8,0 kW.

γ) ωφέλιμη ισχύς: 10,0 kW και διασκορπισμένη ισχύς: 0,0 kW.

δ) ωφέλιμη ισχύς: 8,0 kW και διασκορπισμένη ισχύς: 2,0 kW.

ε) ωφέλιμη ισχύς: 5,0 kW και διασκορπισμένη ισχύς: 5,0 kW.

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Η απόδοση (η) είναι η αναλογία μεταξύ της χρήσιμης ισχύος και της λαμβανόμενης ισχύος, εκφραζόμενη ως:

ευθεία eta ισούται με ισχύ αριθμητή, ωφέλιμο διάστημα έναντι ισχύος παρονομαστή, ληφθέν τέλος κλάσματος

Η χρήσιμη ισχύς, με τη σειρά της, είναι η ισχύς που λαμβάνεται μείον την ισχύ που διαχέεται.

Χρήσιμη ισχύς = λαμβανόμενη ισχύς - διασκορπισμένη ισχύς

Με την απόδοση να είναι 80%, ή 0,8, έχουμε:

ευθεία και ίση με ισχύ αριθμητή χρήσιμος χώρος πέρα από ισχύς παρονομαστής χώρος λήφθηκε τέλος κλάσματος ίσος με ισχύ αριθμητή ο χώρος που έλαβε ο χώρος μείον ο χώρος ισχύς ο χώρος διασκορπίστηκε στον παρονομαστή ισχύς ο χώρος λήφθηκε τέλος του κλάσματος0 κόμμα 8 ίσο με αριθμητή 10 διάστημα kW χώρο μείον χώρο ισχύς χώρος διασκορπίστηκε στον παρονομαστή 10 διάστημα kW τέλος κλάσματος0 κόμμα 8 χώρος. χώρος 10 χώρος kW χώρος ισούται με χώρο 10 χώρος kW χώρος μείον χώρος διασκορπισμένος χώρος 8 χώρος kW χώρος ισούται χώρος 10 χώρος kW χώρος μείον διαστημική ισχύς διασκορπισμένη ισχύς χώρου ίση με 10 χώρο kW χώρο μείον χώρο 8 χώρο kW διασκορπισμένη ισχύς χώρου ίση με 2 kW χώρο

Έτσι, η χρήσιμη ισχύς είναι:

Χρήσιμη ισχύς = λαμβανόμενη ισχύς - διασκορπισμένη ισχύς

Χρήσιμη ισχύς = 10 kW - 2 W = 8 kW

Ίσως θέλετε να θυμάστε για μηχανική ισχύς και απόδοση.

Ερώτηση 10 - Συντηρητικό μηχανικό σύστημα

Σε ένα εργαστήριο Φυσικής, μια πίστα με καρότσια προσομοιώνει ένα τρενάκι του λούνα παρκ. Εγκαταλείπουν το κάρο από την ανάπαυση στο ψηλότερο σημείο του μονοπατιού. Στη συνέχεια το κάρο κατεβαίνει, μειώνοντας το ύψος του, ενώ η ταχύτητά του αυξάνεται κατά την κάθοδο.

Εάν δεν υπάρχει απώλεια ενέργειας λόγω τριβής ή αντίστασης αέρα, πώς ισχύει η διατήρηση της μηχανικής ενέργειας σε αυτό το συντηρητικό σύστημα;

α) Η συνολική μηχανική ενέργεια αυξάνεται καθώς το καρότσι κερδίζει ταχύτητα.

β) Η συνολική μηχανική ενέργεια μειώνεται, καθώς μέρος της ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα λόγω τριβής.

γ) Η συνολική μηχανική ενέργεια παραμένει σταθερή, καθώς δεν ενεργούν δυνάμεις διάχυσης.

δ) Η συνολική μηχανική ενέργεια εξαρτάται από τη μάζα του καροτσιού, καθώς επηρεάζει τη βαρυτική δύναμη.

ε) Η συνολική μηχανική ενέργεια ποικίλλει ανάλογα με τη θερμοκρασία περιβάλλοντος, καθώς επηρεάζει την αντίσταση του αέρα.

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Η μηχανική ενέργεια είναι το άθροισμα των μερών της, όπως η βαρυτική δυναμική ενέργεια και η κινητική ενέργεια.

Λαμβάνοντας υπόψη το συντηρητικό σύστημα, δηλαδή χωρίς απώλειες ενέργειας, η τελική ενέργεια πρέπει να είναι ίση με την αρχική.

ευθεία Ε με μηχανική τέλος διαστήματος δείκτης άκρο δείκτη ίσο με ευθεία Ε με μηχανική έναρξη διάστημα δείκτης άκρο subscriptrect Και με κινητικό διάστημα άκρου δείκτης δείκτης τέλος δείκτη συν ευθύς χώρος Και με δυνητικό τελικό διάστημα δείκτης τέλος δείκτη ίσο με ευθεία Ε με κινητικό δείκτη αρχικό διάστημα τέλος του δείκτη συν ευθεία διάστημα Ε με δυνητικό δείκτη έναρξης διάστημα τέλος του εγγεγραμμένος

Στην αρχή το κάρο ήταν ακίνητο, με την κινητική του ενέργεια ίση με μηδέν, ενώ η δυναμική του ενέργεια ήταν η μέγιστη, καθώς βρισκόταν στο υψηλότερο σημείο.

Όταν κατεβαίνει, αρχίζει να κινείται και η κινητική του ενέργεια αυξάνεται καθώς μειώνεται το ύψος, μειώνοντας επίσης τη δυναμική του ενέργεια.

Ενώ το ένα μέρος μειώνεται, το άλλο αυξάνεται με την ίδια αναλογία, διατηρώντας τη μηχανική ενέργεια σταθερή.

Θυμηθείτε τις έννοιες για μηχανική ενέργεια.

Ερώτηση 11 - Ειδική μάζα ή απόλυτη πυκνότητα

Σε μια έρευνα για τις ιδιότητες της ύλης, τρεις κύβοι διαφορετικών όγκων και υλικών χρησιμοποιούνται για να δημιουργηθεί μια κλίμακα της συγκεκριμένης μάζας αυτών των υλικών.

Με τη βοήθεια μιας ζυγαριάς και ενός χάρακα προκύπτουν τα εξής για τους κύβους:

Χάλυβας: Μάζα = 500 g, Όγκος = 80 cm³
Ξύλινο: Μάζα = 300 g, Όγκος = 400 cm³
Αλουμίνιο: Μάζα = 270 g, Όγκος = 100 cm³

Από την υψηλότερη ειδική μάζα έως τη χαμηλότερη, οι τιμές που βρέθηκαν είναι:

α) Χάλυβας: 6,25 g/cm³, Αλουμίνιο: 2,7 g/cm³, Ξύλο: 0,75 g/cm³

β) Ξύλο: 1,25 g/cm³, ατσάλι: 0,75 g/cm³, αλουμίνιο: 0,5 g/cm³

γ) Χάλυβας: 2 g/cm³, Ξύλο: 1,25 g/cm³, Αλουμίνιο: 0,5 g/cm³

δ) Αλουμίνιο: 2 g/cm³, χάλυβας: 0,75 g/cm³, Ξύλο: 0,5 g/cm³

ε) Αλουμίνιο: 2 g/cm³, χάλυβας: 1,25 g/cm³, Ξύλο: 0,75 g/cm³

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Η ειδική μάζα ενός υλικού ορίζεται ως η μάζα ανά μονάδα όγκου και υπολογίζεται από τον τύπο:

ευθεία rh ίσον ευθεία m έναντι ευθείας V

Για το ατσάλι:

ευθεία rh ίσον ευθεία m πάνω από ευθεία V ισούται με αριθμητή 500 ευθύ διάστημα g πάνω από τον παρονομαστή 80 διάστημα cm κυβικό άκρο του κλάσματος ίσο με 6 κόμματα 25 ευθύ διάστημα g διαιρούμενο με cm σε κύβους

Στο ξύλο:

ευθεία rh ίσον ευθεία m πάνω από ευθεία V ισούται με αριθμητή 300 ευθύ διάστημα g πάνω από παρονομαστή 400 διάστημα cm κυβικό άκρο του κλάσματος ίσο με 0 κόμμα 75 ευθύ διάστημα g διαιρούμενο με cm σε κύβους

Για το αλουμίνιο:

ευθεία rh ίσον ευθεία m πάνω από ευθεία V ισούται με αριθμητή 270 ευθύ διάστημα g πάνω από παρονομαστή 100 διάστημα cm κυβικό άκρο του κλάσματος ίσο με 2 κόμματα 7 ευθύ διάστημα g διαιρούμενο με cm σε κύβους

Μάθετε περισσότερα στο:

Ειδική μάζα
Πυκνότητα

Ερώτηση 12 - Πίεση που ασκείται από στήλη υγρού

Ένας μαθητής βουτά σε λίμνη στο επίπεδο της θάλασσας και φτάνει σε βάθος 2 μέτρων. Ποια είναι η πίεση που του ασκεί το νερό σε αυτό το βάθος; Θεωρήστε την επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας ως 10 ευθύ διάστημα m διαιρούμενο με ευθεία s στο τετράγωνο και η πυκνότητα του νερού ως 1000 διαστήματα kg διαιρούμενο με τετραγωνικά m σε κύβους .

α) 21 Pa

β) 121 Pa

γ) 1121 Pa

δ) 121.000 Pa

ε) 200.000 Pa

Το κλειδί απάντησης εξηγείται

Η πίεση σε ένα υγρό σε ηρεμία δίνεται από τον τύπο:

P=ρ⋅g⋅h + ατμοσφαιρικό P

που:

P είναι η πίεση,

ρ είναι η πυκνότητα του ρευστού,

g είναι η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας,

h είναι το βάθος του ρευστού.

ευθεία P ισούται ευθεία ró φορές ευθεία g φορές ευθεία h διάστημα συν ευθεία χώρο P ατμοσφαιρικός χώρος ευθεία P ισούται με 1000 χώρο. χώρος 10 χώρος. χώρος 2 χώρος χώρος συν ευθύς χώρος P ατμοσφαιρικός χώρος ευθεία P ισούται με 20 χώρο 000 χώρο Pa χώρος συν διάστημα 101 διάστημα 000 χώρος Pareto P ισούται με 121 διάστημα 000 διάστημα Pa

Εξασκηθείτε περισσότερο υδροστατικές ασκήσεις.

ΑΣΘ, Ραφαήλ. Ασκήσεις φυσικής (λυμένες) Α' Λυκείου.Όλα έχουν σημασία, [ν.δ.]. Διαθέσιμο σε: https://www.todamateria.com.br/exercicios-de-fisica-para-1-ano-do-ensino-medio/. Πρόσβαση σε:

Δείτε και εσείς