Όταν παύει να ασκείται η μία δύναμη

  

Ένα σώμα ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, όταν κάποια  στιγμή δέχεται  δύο οριζόντιες δυνάμεις με αντίθετες κατευθύνσεις, όπως στο σχήμα. Στο διάγραμμα δίνεται το πώς μεταβάλλεται η ταχύτητα του σώματος σε συνάρτηση με το χρόνο, όταν τη στιγμή t₁ παύει να ασκείται η μια από τις παραπάνω δυνάμεις. Δίνεται ότι η κατεύθυνση προς δεξιά θεωρείται θετική και ότι η δύναμη F₁ έχει σταθερό μέτρο.

i)  Η δύναμη F₂ έχει σταθερό μέτρο ή είναι μεταβλητή;

ii) Ποια δύναμη έπαψε να ασκείται στο σώμα τη  στιγμή t₁;

iii) Αν t₂=1,5t₁, τότε για τα μέτρα των δύο δυνάμεων ισχύει:

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

 Όταν παύει να ασκείται η μία δύναμη

 Όταν παύει να ασκείται η μία δύναμη

Δυο παιδιά περπατούν

 

Δυο παιδιά, ο Άγγελος (Α) και ο Βαλέριος (Β), κινούνται σε έναν ευθύγραμμο δρόμο και σε μια στιγμή t₀=0 περνούν από ένα σημείο Ο, το οποίο λαμβάνουμε ως αρχή ενός προσανατολισμένου άξονα x (x_O=0), με θετική φορά προς τα δεξιά. Στο διπλανό διάγραμμα βλέπουμε πώς μεταβάλλεται η ταχύτητα καθενός παιδιού, σε συνάρτηση με το χρόνο.)

i)  Να βρεθούν οι θέσεις των δύο παιδιών και η  απόσταση μεταξύ τους  τη χρονική στιγμή t₁=10s.

ii)  Ποια χρονική στιγμή t₂ η ταχύτητα του Βαλέριου είναι ίση με υ₂=+0,4s; Ποια η απόσταση μεταξύ των δύο παιδιών τη στιγμή αυτή;

iii) Αφού βρείτε (και δικαιολογήσετε) ποια χρονική στιγμή τα δυο παιδιά απέχουν την μεγαλύτερη απόσταση μεταξύ τους, να υπολογιστεί η  μέγιστη αυτή απόσταση, για το χρονικό διάστημα που προηγείται ο Άγγελος.

iv) Να βρείτε μια συνάρτηση d=f(t) που δίνει την απόσταση των δύο παιδιών σε συνάρτηση με το χρόνο και να κάνετε  τη γραφική της παράσταση, στο χρονικό διάστημα από 0-25s.

Απάντηση:

ή

 Δυο παιδιά περπατούν

 Δυο παιδιά περπατούν

Δύο ευθύγραμμες κινήσεις

  Σε ευθύγραμμο δρόμο κινούνται δύο αυτοκίνητα Α και Β και σε μια στιγμή περνάνε από το ίδιο σημείο Ο (έστω τη χρονική στιγμή t₀=0, ενώ και  x₀=0 με θετική φορά του άξονα προς τα δεξιά). Στο σχήμα βλέπουμε πώς μεταβάλλονται οι ταχύτητες των δύο αυτοκινήτων σε συνάρτηση με το χρόνο.

 

Αντλώντας πληροφορίες από το διάγραμμα, να χαρακτηρίσετε ως σωστές ή λανθασμένες τις παρακάτω προτάσεις, δίνοντας σύντομες επεξηγήσεις, όπου απαιτούνται.

i) Τα δύο αυτοκίνητα διασταυρώνονται στην θέση Ο τη στιγμή t=0.

ii) Το Α αυτοκίνητο απέχει την μεγαλύτερη απόστασή του από το Ο τη χρονική στιγμή 2τ.

iii) Το αυτοκίνητο Β κινείται προς τα αριστερά για χρονικό διάστημα Δt=2τ.

iv) Τα δύο αυτοκίνητα επιταχύνονται κατά ίσα χρονικά διαστήματα, έχοντας επιταχύνσεις με ίσα μέτρα.

v) Το Α αυτοκίνητο  δεν ξαναπερνά από τη θέση Ο (x=0).

vi) Τα δυο αυτοκίνητα διασταυρώνονται ξανά  τη χρονική στιγμή t=4τ.

Απαντήσεις.

   ή

Δύο  ευθύγραμμες κινήσεις

Δύο  ευθύγραμμες κινήσεις

Δύο κινήσεις αυτοκινήτων

 

Κατά μήκος ενός ευθύγραμμου δρόμου κινούνται δυο αυτοκίνητα Α και Β, προς την ίδια κατεύθυνση. Παίρνοντας ως t₀ =0 τη στιγμή που τα δυο οχήματα παιρνούν από ένα  σημείο Ο, το οποίο λαμβάνουμε ως αρχή ενός προσανατολισμένου άξονα x΄x, χαράσσουμε το διπλανό διάγραμμα για τις ταχύτητες των δύο αυτοκινήτων.

i) Να βρείτε τις επιταχύνσεις των αυτοκινήτων, για όσο χρονικό διάστημα το καθένα επιταχύνεται.

ii) Πόσο απέχουν μεταξύ τους τα δύο οχήματα τη στιγμή t₁=10s;

iii) Να βρεθούν οι θέσεις των δύο αυτοκινήτων, τη στιγμή που σταματά το Β να κινείται. Ποια η νέα απόσταση μεταξύ τους;

Απάντηση:

ή

 Δύο κινήσεις αυτοκινήτων

Δύο κινήσεις αυτοκινήτων

Από ένα διάγραμμα ταχύτητας

 

Για ένα αυτοκίνητο, το οποίο κινείται ευθύγραμμα, μας δίνουν το διάγραμμα της ταχύτητάς του σε συνάρτηση με το χρόνο. Να χαρακτηρίσετε ως σωστές ή λανθασμένες τις παρακάτω προτάσεις, δίνοντας και σύντομες επεξηγήσεις. 

i) Το αυτοκίνητο έχει κατά μέτρο μεγαλύτερη επιτάχυνση στο χρονικό διάστημα 2λ-3λ, παρά στο διάστημα 0-2λ. 

ii) Τη στιγμή 3λ το αυτοκίνητο επιστρέφει στην αρχική του θέση. 

iii) Το αυτοκίνητο διανύει διπλάσια απόσταση επιταχυνόμενο, σε σχέση με τη αντίστοιχη απόσταση που διανύει κατά την επιβράδυνσή του. 

Απάντηση: 

ή

 Από ένα διάγραμμα ταχύτητας

 Από ένα διάγραμμα ταχύτητας

Μια ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση

 

Ένα αυτοκίνητο κινείται σε ευθύγραμμο δρόμο προς τα δεξιά και σε μια στιγμή t0=0, απέχει 100m, από έναν μαθητή που στέκεται στην άκρη του δρόμου. Η ταχύτητά του τη στιγμή αυτή έχει μέτρο 15m/s, ενώ το αυτοκίνητο κινείται με σταθερή επιτάχυνση, επίσης προς τα δεξιά, μέτρου α=1m/s2.  Ζητούνται: 

i)  Να βρεθεί η ταχύτητα και η θέση του αυτοκινήτου τη χρονική στιγμή t1=4s. 

ii) Πόσο απέχει το αυτοκίνητο από το μαθητή, τη στιγμή που έχει αποκτήσει ταχύτητα υ2=20m/s; 

iii) Ποια χρονική στιγμή t3 το αυτοκίνητο απέχει 300m από τον μαθητή και τι ταχύτητα έχει τη στιγμή αυτή; 

Απάντηση:

ή

 Μια ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση

 Μια ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση

Οι θέσεις και οι χρονικές στιγμές

  

Δυο μπάλες κινούνται πάνω σε οριζόντιο δρόμο, κατά μήκος ενός προσανατολισμενου άξονα x, με αρχή (x=0) το σημείο Ο και θετική την φορά προς τα δεξιά, όπως στο διπλανό σχήμα. 

i)  Αν η σφαίρα Α τη στιγμή t1=2s περνά από την αρχή του άξονα (x=0), κινούμενη προς τα δεξιά με σταθερή ταχύτητα μέτρου 0,8m/s: 

α) Να γράψετε τις εξισώσεις σε συνάρτηση με το χρόνο, της μετατόπισης (Δx=f(t) ) και της θέσης (x=f(t) της σφαίρας Α. 

β) Ποια χρονική στιγμή t2 η μπάλα περνά από την θέση x1=4m; 

ii)  Αν η Β σφαίρα τη στιγμή t0=0 περνά από την θέση xoB=10m, κινούμενη προς τα αριστερά με σταθερή ταχύτητα μέτρου 0,6m/s: 

α) Να γράψετε τις εξισώσεις σε συνάρτηση με το χρόνο, της μετατόπισης (Δx=f(t) ) και της θέσης (x=f(t) της σφαίρας Β. 

β) Σε ποια θέση βρίσκεται η Β μπάλα τη χρονική στιγμή t2; 

γ) Ποια η απόσταση μεταξύ των δύο σφαιρών τη στιγμή t2; 

Απάντηση:

ή

 Οι θέσεις και οι χρονικές στιγμές

 Οι θέσεις και οι χρονικές στιγμές