Η ισχύς και μια κρούση.

Ένα σώμα Α, κινείται σε οριζόντιο επίπεδο με την επίδραση μιας οριζόντιας δύναμης F και τη στιγμή t₁=2s, συγκρούεται με ακίνητο σώμα Β. Τη στιγμή της κρούσης, σταματά και η δράση της δύναμης F, ενώ η κρούση διαρκεί απειροελάχιστα. Στο διάγραμμα δίνεται η ορμή του σώματος Α σε συνάρτηση με το χρόνο.

i)  Για την κρούση μεταξύ των δύο σωμάτων να βρεθούν:

 α) Η μεταβολή της ορμής του σώματος Α.

 β) Η ορμή που απέκτησε το σώμα Β μετά την κρούση.

ii)  Να βρεθεί το μέτρο της τριβής ολίσθησης που ασκείται στο σώμα Α από το επίπεδο.

iii) Ποιο το μέτρο της ασκούμενης δύναμης F;

iv) Αν η μάζα του σώματος Α είναι m=2kg, να βρεθούν:

 α) Το έργο της τριβής στο χρονικό διάστημα από 2s-5s.

 β) Η ισχύς της  δύναμης F τη χρονική στιγμή t₂=1s.

Απάντηση:

Δύο σώματα κινούνται ευθύγραμμα

Δύο σώματα κινούνται πάνω στην ίδια ευθεία ξεκινώντας ταυτόχρονα από το ίδιο σημείο και στο διάγραμμα δίνεται το διάγραμμα θέσης-χρόνου.

i)  Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες:

α) Το σώμα (2) κινείται με σταθερή ταχύτητα

β) Τη χρονική στιγμή t₂=8s τα δύο σώματα έχουν την ίδια ταχύτητα.

γ)  Το σώμα (1) τη στιγμή t₁=5s βρίσκεται στη θέση x_Α (το ψηλότερο σημείο της καμπύλης) και έχει μηδενική ταχύτητα.

ii)  Αν το κινητό (1) έχει σταθερή επιτάχυνση, να βρεθεί η αρχική του ταχύτητα και η επιτάχυνσή του.

iii)  Ποια η απόσταση μεταξύ των σωμάτων στη στιγμή t₁=5s;

Απάντηση:

Το ελαφρύ ή το βαρύ;

Από την κορυφή ενός κεκλιμένου επιπέδου σε ύψος h, αφήνονται να κινηθούν ταυτόχρονα δύο σώματα Α και Β με μάζες m και 2m, τα οποία παρουσιάζουν με το επίπεδο τον ίδιο συντελεστή τριβής ολίσθησης, τα οποία ολισθαίνουν.

i)  Μεγαλύτερη δύναμη τριβής ασκείται:

α) στο σώμα Α,                   β) στο σώμα Β,         γ) Δέχονται ίσες δυνάμεις τριβής.

ii)  Πρώτο θα φτάσει στη βάση του επιπέδου:

α) το σώμα Α,                    β) το σώμα Β,          γ) Θα φτάσουν ταυτόχρονα.

Απάντηση:

Τι κίνηση θα κάνει το σώμα;

Το σώμα Σ κινείται ευθύγραμμα σε οριζόντιο επίπεδο με σταθερή ταχύτητα, υπό την επίδραση της σταθερής οριζόντιας δύναμης F. Τη  στιγμή t₁ ασκούμε στο σώμα και μια άλλη κατακόρυφη δύναμης F₁ (πιέζουμε κατακόρυφα το σώμα).  Η κίνηση που θα εκτελέσει το σώμα στο εξής, θα είναι:

i)    Ευθύγραμμη ομαλή

ii)  Ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη (επιταχυνόμενη)

iii) Ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη (επιβραδυνόμενη).

iv) Θα σταματήσει αμέσως την κίνησή του.

Να δικαιολογήσετε την επιλογή σας.

Απάντηση:

Κρούση και ενέργειες.

Ένα σώμα Σ₁ μάζας m₁=4kg είναι δεμένο στο άκρο νήματος και αφήνεται να κινηθεί από ύψος h=0,2m, όπως στο σχήμα, από τη θέση Α. Μόλις το νήμα γίνεται κατακόρυφο, το Σ₁ συγκρούεται μετωπικά με ένα  δεύτερο ακίνητο σώμα Σ₂ μάζας m₂=1kg. Αν g=10m/s²:

i) Να βρεθεί η ταχύτητα του σώματος Σ₁ πριν την κρούση.

Αν μετά την κρούση το σώμα Σ₁ έχει ταχύτητα ίδιας κατεύθυνσης και μέτρου υ₁=1,2m/s, να βρεθούν:

ii)  Το έργο της δύναμης που ασκήθηκε στο Σ₂ κατά τη διάρκεια της κρούσης.

iii) Η μέση δύναμη που ασκήθηκε στο σώμα Σ₁ στη διάρκεια της κρούσης, αν η διάρκειά της είναι Δt= 0,2s.

Απάντηση:

Έργα, ισχύς και δυναμική ενέργεια.

Σαν … ένα φύλλο εργασίας.

Ένα σώμα μάζας 2kg βρίσκεται στο έδαφος (θέση Α) με μηδενική δυναμική ενέργεια. Σε μια στιγμή ασκούμε πάνω του μια κατακόρυφη δύναμη F=22Ν με αποτέλεσμα μετά από λίγο να βρίσκεται στη θέση Γ σε ύψος h=4,5m. Δίνεται g=10m/s².  Για την παραπάνω μετακίνηση:

i)  Να υπολογίσετε τα έργα:

W_F= ……………………………… W_Β= ………………………………..

ii)  Να συμπληρωθεί ο πίνακας για την Κινητική, Δυναμική και Μηχανική ενέργεια.

Θέση	Κ  (J)	U  (J)	ΕΜΗΧ  (J)
Α
Γ

iii) Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λάθος.

α)  Στο σώμα δόθηκε ενέργεια μέσω του έργου της  δύναμης F.

β)  Το έργο της  δύναμης εκφράζει την αύξηση της δυναμικής ενέργειας.

γ)   Το έργο του βάρους ισούται με την αύξηση της δυναμικής ενέργειας του σώματος.

δ)   Η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας είναι αντίθετη του έργου του βάρους.

iv)  Πόσο χρόνο διαρκεί η κίνηση από το Α στο Γ;

v) Να υπολογιστούν για την παραπάνω κίνηση:

α)  Η μέση ισχύς της δύναμης

β)  Η μέση ισχύς του βάρους.

γ)  Ο μέσος ρυθμός αύξησης της  δυναμικής ενέργειας του σώματος.

δ) Ο μέσος ρυθμός αύξησης της  κινητικής ενέργειας του σώματος.

vi)  Για τη θέση Γ να βρεθούν:

α)  Η (στιγμιαία) ισχύς της δύναμης F.

β)  Η (στιγμιαία) ισχύς του βάρους.

γ)  Ο ρυθμός αύξησης της  δυναμικής ενέργειας του σώματος.

δ) Ο ρυθμός αύξησης της  κινητικής ενέργειας του σώματος.

Απάντηση: 

ή

Έργα, ισχύς και δυναμική ενέργεια.

Έργα, ισχύς και δυναμική ενέργεια.

Αλλά και σε Word.

Μέση και στιγμιαία Ισχύς.

Σε οριζόντιο επίπεδο ηρεμεί ένα σώμα μάζας 2kg. Σε μια στιγμή (t=0) δέχεται την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας  δύναμης F=12Ν. Αν η ασκούμενη τριβή έχει μέτρο 8Ν να βρεθούν τη χρονική στιγμή t₁=4s:

i)  Η ταχύτητα και η μετατόπιση του σώματος.

ii)  Η ενέργεια που μεταφέρθηκε στο σώμα μέσω της δύναμης, καθώς και η θερμότητα που παρήχθη εξαιτίας της τριβής.

iii) Η μέση ισχύς της δύναμης F και της τριβής.

iv) Για τη  στιγμή t₂=3s να υπολογιστούν:

  α) Η στιγμιαία ισχύς της δύναμης F.

  β) Η στιγμιαία ισχύς της τριβής.

v) Να συμπληρωθούν τα κενά στην παρακάτω πρόταση:

Τη στιγμή t₂ η δύναμη προσφέρει ενέργεια στο σώμα με ρυθμό ……….. ενώ η τριβή ………… ενέργεια με ρυθμό ……………. την οποία μετατρέπει σε ………………… Ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του σώματος είναι ίσος με ……………..

Απάντηση:

Ευχές

Μη συντηρητική δύναμη και μια ισορροπία.

Ένα σώμα μάζας 2kg εκτοξεύεται από ένα σημείο Ο ενός κεκλιμένου επιπέδου με αρχική ταχύτητα υ₀=10m/s και σταματά την προς τα πάνω κίνησή του στη θέση Α, όπου η κατακόρυφη απόσταση μεταξύ των σημείων Ο και Α είναι h=2m, όπως στο σχήμα.

i)   Να αποδείξτε ότι το σώμα παρουσιάζει τριβή με το επίπεδο.

ii)  Πόση θερμότητα παράγεται εξαιτίας της τριβής κατά την κίνηση του σώματος;

iii) Το σώμα θα ακινητοποιηθεί στη θέση Α ή θα κινηθεί ξανά προς τα κάτω;

Δίνεται ότι δεν υπάρχει αντίσταση από τον αέρα, ενώ g=10m/s².

Απάντηση:

ή

Μη συντηρητική δύναμη και μια ισορροπία.

Μη συντηρητική δύναμη και μια ισορροπία.

Διαγωνισμός Ξανθόπουλου 2011

Δείτε όλα τα θέματα και των τριών τάξεων.

Φυσική Α΄

Φυσική Β΄

Φυσική Γ΄

Έργο μεταβλητής δύναμης και τριβής.

Ένα σώμα μάζας m=2kg ηρεμεί, στη θέση x=0, ενός οριζοντίου επιπέδου, με το οποίο παρουσιάζει συντελεστή τριβής μ=0,5. Σε μια στιγμή δέχεται την επίδραση οριζόντιας μεταβλητής δύναμης F, το μέτρο της οποίας μεταβάλλεται σε συνάρτηση με τη θέση x, όπως στο διάγραμμα. Δίνεται g=10m/s².

i)  Ποιες προτάσεις είναι σωστές και ποιες λανθασμένες.

α)  Η κίνηση του σώματος είναι ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση.

β)  Κατά τη μετακίνηση του σώματος το έργο της δύναμης F αυξάνεται.

γ)  Το έργο της  δύναμης υπολογίζεται από τη σχέση W_F=F∙x∙συν0°.

δ)  Το έργο της τριβής υπολογίζεται από τη σχέση W_Τ= Τ∙x∙συν180°.

ε)   Η ταχύτητα του σώματος συνεχώς αυξάνεται.

στ)  Η ταχύτητα του σώματος συνεχώς μειώνεται.

ζ)  Το σώμα αποκτά μέγιστη ταχύτητα στη θέση όπου F=Τ.

ii) Να υπολογιστεί το έργο της δύναμης μέχρι τη θέση x=10m.

iii) Ποια η ταχύτητα του σώματος στη θέση x=10m;

iv) Να βρεθεί η μέγιστη ταχύτητα του σώματος.

Απάντηση:

ή

Έργο μεταβλητής δύναμης και τριβής.

Έργο μεταβλητής δύναμης και τριβής.

Συντηρητικές δυνάμεις και ΑΔΜΕ. Ένα φύλλο εργασίας.

Ο σωλήνας του σχήματος βρίσκεται σε κατακόρυφο επίπεδο. Μια μικρή σφαίρα μπορεί να κινείται χωρίς τριβές στο εσωτερικό του σωλήνα. Σε μια στιγμή η σφαίρα ξεκινά από τη θέση Α με αρχική ταχύτητα υ₀.

Πόσο είναι το έργο του βάρους στην κλειστή διαδρομή ΑΓΔΕΑ;   
 W= ………

i)   Η ταχύτητα με την οποία επιστρέφει η σφαίρα στο σημείο Α είναι:

α)  υ < υ₀       β)  υ = υ₀          γ) υ >υ₀

ii)   Αν το έργο του βάρους στη διαδρομή ΑΓΔ είναι W_ΑΓΔ= +20J, πόσο θα είναι τα έργα:

α)  W_ΔΕΑ= …………………    β) W_ΑΕΔ= ………………….

iii)   Αν το σώμα μεταφερθεί από το Α  στο Δ, πότε θα παραχθεί περισσότερο έργο από το βάρος, αν ακολουθήσει:

α) τη διαδρομή  ΑΓΔ            β) τη διαδρομή ΑΕΔ             γ)  παράγεται το ίδιο έργο.

Δείτε όλο το φύλλο εργασίας από εδώ.