Μάθημα : ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ

Κωδικός : EL77108

EL77108  -  ΝΤΟΣΤΑΣ ΝΙΚΟΛΑΟΣ

ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΣΤΟ ΣΤΕΡΕΟ ΣΩΜΑ

Ερώτηση 1 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

1
Αν το αλγεβρικό άθροισμα των ροπών που δρουν πάνω σ' ένα στερεό σώμα, το οποίο περι-στρέφεται γύρω από σταθερό άξονα, είναι μηδέν, τότε

Ερώτηση 2 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

36
Σε ένα ακίνητο ρολόι που βρίσκεται σε κανονική λειτουργία, ο λόγος της στροφορμής του λεπτοδείκτη (L1) προς την στροφορμή του ωροδείκτη (L2), ως προς τον κοινό άξονα περιστροφής τους, είναι L1/L2=λ, όπου λ θετική σταθερά. Ο λόγος των κινητικών ενεργειών τους Κ1/Κ2 αντίστοιχα είναι: (Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.)

Ερώτηση 3 (Αντιστοίχιση — 20 βαθμοί) 

2
Στήλη Α Κάντε την αντιστοιχία Στήλη B
1. Ροπή αδράνειας Ι σώματος ως προς άξονα
A. N∙m
2. Γωνιακή ταχύτητα ω
B. rαd/s
3. Ροπή δύναμης τ ως προς άξονα
C. kg∙m^2
4. Συχνότητα f περιοδικού φαινομένου
D. F
    E. kg∙ m^2/s
    F. Hz

Ερώτηση 4 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

3
Δίσκος παιδικής χαράς περιστρέφεται περί κατακόρυφο άξονα κάθετο στο επίπεδό του διερχόμενο από το κέντρο του δίσκου Ο. Στο δίσκο δεν ασκείται καμία εξωτερική δύναμη. Ένα παιδί μετακινείται από σημείο Α της περιφέρειας του δίσκου στο σημείο Β πλησιέστερα στο κέντρο του. Τότε ο δίσκος θα περιστρέφεται:

Ερώτηση 5 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

4
Καλλιτέχνης του πατινάζ περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του, χωρίς τριβές. Στην αρχή ο καλλιτέχνης έχει τα χέρια απλωμένα και στη συνέχεια τα συμπτύσσει. Ο καλλιτέχνης πε-ριστρέφεται πιο γρήγορα, όταν έχει τα χέρια:

Ερώτηση 6 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

5
Η μονάδα μέτρησης της στροφορμής είναι

Ερώτηση 7 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

6
Κατά τη στροφική κίνηση ενός σώματος .

Ερώτηση 8 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

7
Δίσκος και δακτύλιος με οπή, η μάζα του οποίου είναι ομογενώς κατανεμημένη, όπως στο σχήμα, έχουν την ίδια μάζα και την ίδια ακτίνα. Αν ΙΔΣ και ΙΔΚ οι ροπές αδράνειας του δίσκου και του δακτυλίου αντίστοιχα ως προς άξονες κάθετους στο επίπεδο τους που διέρχονται από τα κέντρα τους, τι ισχύει;

Ερώτηση 9 (Πολλαπλής Επιλογής (Πολλαπλές Απαντήσεις) — 7 βαθμοί) 

8

Ερώτηση 10 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

9
Για να ισορροπεί ένα αρχικά ακίνητο στερεό σώμα στο οποίο ασκούνται πολλές ομοεπίπε-δες δυνάμεις, θα πρέπει :

Ερώτηση 11 (Συμπλήρωση Κενών (Αυστηρή Ταυτοποίηση) — 10 βαθμοί) 

10
i)Το αλγεβρικό άθροισμα των που δρουν σ' ένα στερεό που περιστρέφεται γύρω από σταθερό άξονα, είναι ίσο με την αλγεβρική τιμή του ρυθμού μεταβολής της στροφορμής . ii)Εάν η συνολική εξωτερική ροπή σε ένα σύστημα σωμάτων είναι μηδέν, τότε η μεταβολή της ολικής στροφορμής του συστήματος είναι

Ερώτηση 12 (Πολλαπλής Επιλογής (Πολλαπλές Απαντήσεις) — 5 βαθμοί) 

11
Εάν η στροφορμή ενός σώματος που περιστρέφεται γύρω από σταθερό άξονα παραμένει σταθερή, τότε η συνολική εξωτερική ροπή πάνω στο σώμα

Ερώτηση 13 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

12
Δύο ομογενείς δακτύλιοι Α, Β των οποίων το πάχος είναι αμελητέο σε σχέση με την ακτίνα τους, έχουν την ίδια μάζα και ακτίνες RA, RB όπου RA>RB. Οι δακτύλιοι περιστρέφονται ο καθένας γύρω από άξονα που διέρχεται από το κέντρο τους και είναι κάθετος στο επίπεδό τους με την ίδια γωνιακή ταχύτητα. Mεγαλύτερη κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής έχει :

Ερώτηση 14 (Πολλαπλής Επιλογής (Πολλαπλές Απαντήσεις) — 5 βαθμοί) 

13
18) Τρεις σφαίρες αμελητέων διαστάσεων που η κάθε μία έχει την ίδια μάζα m, συνδέονται μεταξύ τους με ράβδους αμελητέας μάζας και μήκους L, όπως φαίνεται στο σχήμα. Το σύστημα περιστρέφεται σε οριζόντιο επίπεδο γύρω από κατακόρυφο άξονα που διέρχεται από μία από τις σφαίρες. Η ροπή αδράνειας του συστήματος ως προς αυτόν τον άξονα είναι:

Ερώτηση 15 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

14
Σώμα ακίνητο αρχίζει τη χρονική στιγμή t=0 να περιστρέφεται γύρω από σταθερό άξονα με σταθερή γωνιακή επιτάχυνση. Αν τη χρονική στιγμή t1 η κινητική ενέργεια λόγω της περιστροφής είναι K1 και τη χρονική στιγμή t2=2t1 είναι Κ2, τότε: Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Ερώτηση 16 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

15
Ένα ομογενές σώμα με κανονικό γεωμετρικό σχήμα κυλίεται, χωρίς να ολισθαίνει. Η κινη-τική ενέργεια του σώματος λόγω της μεταφορικής κίνησης είναι ίση με την κινητική του ενέργεια λόγω της στροφικής κίνησης γύρω από τον άξονα που περνά από το κέντρο μάζας του. Το γεωμετρικό σχήμα του σώματος είναι: Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Ερώτηση 17 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

16
21) Ένας κύλινδρος που είναι αρχικά ακίνητος και μπορεί να περιστραφεί γύρω από το σταθε-ρό άξονά του δέχεται την επίδραση σταθερής ροπής. Τη στροφορμή του κυλίνδρου σε συνάρτηση με το χρόνο απεικονίζει το σχήμα Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Ερώτηση 18 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

17
Δύο ίδιοι οριζόντιοι κυκλικοί δίσκοι (α) και (β) μπορούν να ολισθαίνουν πάνω σε οριζόντιο ορθογώνιο τραπέζι Γ∆ΕΖ χωρίς τριβές, όπως στο σχήμα. Αρχικά οι δύο δίσκοι είναι ακίνητοι και τα κέντρα τους απέχουν ίδια απόσταση από την πλευρά ΕΖ. Ίδιες σταθερές δυνάμεις F με διεύθυνση παράλληλη προς τις πλευρές ∆Ε και ΓΖ ασκούνται σʼ αυτούς. Στο δίσκο (α) η δύναμη ασκείται πάντα στο σημείο Α του δίσκου. Στο δίσκο (β) η δύναμη ασκείται πάντα στο σημείο Β του δίσκου. Αν ο δίσκος (α) χρειάζεται χρόνο tα για να φτάσει στην απέναντι πλευρά ΕΖ, ενώ ο δίσκος (β) χρόνο tβ, τότε: Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.

Ερώτηση 19 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

18
Άνθρωπος βρίσκεται πάνω στην επιφάνεια και κοντά στο κέντρο οριζόντιου δίσκου που περιστρέφεται με γωνιακή ταχύτητα ω1 γύρω από άξονα κάθετο στο κέντρο του. Αν ο άν-θρωπος μετακινηθεί στην περιφέρεια του δίσκου, τότε η γωνιακή του ταχύτητα ω2 θα είναι

Ερώτηση 20 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

19
Ομογενής σφαίρα μάζας m και ακτίνας R κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει σε οριζόντιο επίπεδο. Η ταχύτητα του κέντρου μάζας της σφαίρας είναι υcm. Η ροπή αδράνειας της σφαίρας ως προς άξονα που διέρχεται από το κέντρο μάζας της είναι Icm= 2/5 mR^2 . Η ολική κινητική ενέργεια της σφαίρας είναι Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.

Ερώτηση 21 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

20
Τροχός ακτίνας R κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει σε οριζόντιο επίπεδο. Αν υcm η ταχύτητα του τροχού λόγω μεταφορικής κίνησης, τότε η ταχύτητα των σημείων της περιφέρειας του τροχού που απέχουν από το έδαφος απόσταση ίση με R, έχει μέτρο:

Ερώτηση 22 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

21
Υποθέτουμε ότι κλιματολογικές συνθήκες επιβάλλουν την μετανάστευση του πληθυσμού της Γης προς τις πολικές ζώνες. Η κινητική ενέργεια λόγω περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της: (Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας)

Ερώτηση 23 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

22
Σε οριζόντιο επίπεδο ο δίσκος του σχήματος με ακτίνα R κυλίεται χωρίς να ολισθαίνει και η ταχύτητα του κέντρου μάζας του Κ είναι υcm. H ταχύτητα του σημείου που βρίσκεται στη θέση Β της κατακόρυφης διαμέτρου και απέχει απόσταση R/2 από το Κ θα είναι (Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας.)

Ερώτηση 24 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

23
Ένα στερεό σώμα περιστρέφεται γύρω από σταθερό άξονα. Αν η γωνιακή ταχύτητα περι-στροφής του σώματος υποδιπλασιαστεί, τότε η κινητική του ενέργεια θα

Ερώτηση 25 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

24
Δύο ομογενείς κυκλικοί δακτύλιοι Δ1 και Δ2 με ακτίνες R και 2R, κυλίονται σε οριζόντιο επίπεδο με σταθερές γωνιακές ταχύτητες 3ω και ω, αντίστοιχα. Ο λόγος των ταχυτήτων των κέντρων μάζας των δακτυλίων Δ1 και Δ2 είναι (Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.)

Ερώτηση 26 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

25
Η περίοδος περιστροφής της Γης γύρω από τον άξονά της είναι σταθερή. Αυτό οφείλεται στο ότι η ελκτική δύναμη που δέχεται η Γη από τον Ήλιο

Ερώτηση 27 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

26
Ένας απομονωμένος ομογενής αστέρας σφαιρικού σχήματος ακτίνας R στρέφεται γύρω από τον εαυτό του (ιδιοπεριστροφή) με συχνότητα f0 . O αστέρας συρρικνώνεται λόγω βαρύτητας διατηρώντας το σφαιρικό του σχήμα και την αρχική του μάζα. Σε κάποιο στάδιο της συρρίκνωσής του η νέα συχνότητα ιδιοπεριστροφής του θα είναι: Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

Ερώτηση 28 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

27
Μία σφαίρα κυλίεται χωρίς ολίσθηση κινούμενη κατά μήκος κεκλιμένου επιπέδου (αρχικά ανέρχεται και στη συνέχεια κατέρχεται).

Ερώτηση 29 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

28
Στο σχήμα φαίνεται ένας ομογενής συμπαγής κυκλικός δίσκος (Ι) και ένας ομογενής συμπαγής κυκλικός δακτύλιος (ΙΙ), που έχουν την ίδια ακτίνα και την ίδια μάζα. Κάποια χρονική στιγμή ασκούνται στα σώματα αυτά δυνάμεις ίδιου μέτρου, εφαπτόμενες στην περιφέρεια. Οι γωνιακές επιταχύνσεις που θα αποκτήσουν θα είναι: (Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας)

Ερώτηση 30 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

29
Η ράβδος του σχήματος είναι αβαρής και οι μάζες m απέχουν εξίσου από τον άξονα περιστροφής. Αν η απόσταση των μαζών από τον άξονα περιστροφής υποδιπλασιαστεί, η ροπή αδράνειας του συστήματος:

Ερώτηση 31 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

30
Η συνολική ροπή των δύο αντίρροπων δυνάμεων F1 και F2 του σχήματος, που έχουν ίδιο μέτρο, είναι: (Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.)

Ερώτηση 32 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

31
Για να ισορροπεί ένα αρχικά ακίνητο στερεό σώμα στο οποίο ασκούνται πολλές ομοεπίπε-δες δυνάμεις, θα πρέπει :

Ερώτηση 33 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

32
38) Μια λεπτή και ομογενής ράβδος ΑΒ μπορεί να περιστρέφεται είτε γύρω από τον άξονα x είτε γύρω από τον άξονα y. Οι άξονες αυτοί είναι κάθετοι στη ράβδο και βρίσκονται εκατέρωθεν του μέσου Ο της ράβδου. Αν α, β είναι η απόσταση κάθε άξονα από τα άκρα της ράβδου, όπως φαίνεται στο σχήμα, και ισχύει α > β ο λόγος των ροπών αδράνειας της ράβδου Ιx, Ιy ως προς τους άξονες x,y α-ντίστοιχα είναι : (Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας. )

Ερώτηση 34 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

33
Ένας κύβος και μία σφαίρα ίδιας μάζας αφήνονται να κινηθούν από το ίδιο ύψος δύο δια-φορετικών κεκλιμένων επιπέδων. Ο κύβος ολισθαίνει χωρίς τριβές στο ένα και η σφαίρα κυλίεται χωρίς ολίσθηση στο άλλο. Για τις ταχύτητες του κύβου και του κέντρου μάζας της σφαίρας στη βάση των κεκλιμένων επιπέδων ισχύει ότι : (Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. )

Ερώτηση 35 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

34
Η ομογενής ράβδος AB του σχήματος μπορεί να περιστρέφεται χωρίς τριβές γύρω από τον άξονα συμμετρίας (ξ) του σχήματος. Οι δύο σφαίρες Σ1, Σ2 μάζας m καθεμιά μπορούν να μετακινούνται κατά μήκος της ράβδου. Η ράβδος ξεκινά να περιστρέφεται: ( Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας. )

Ερώτηση 36 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 5 βαθμοί) 

35
Στη στροφική κίνηση το αλγεβρικό άθροισμα των έργων των ροπών των δυνάμεων, που ασκούνται στο σώμα είναι:

Ερώτηση 37 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 0 βαθμοί) 

ueiuriuweioruowe

Ερώτηση 38 (Πολλαπλής Επιλογής (Μοναδική Απάντηση) — 0 βαθμοί) 

ueiuriuweioruowe