Σάββατο, 29 Δεκεμβρίου 2018

Η συνισταμένη δύναμη σε 4 περιπτώσεις.


Μια σφαίρα είναι δεμένη στο κάτω άκρο ενός κατακόρυφου νήματος, το άλλο άκρο του οποίου κρατάμε με το χέρι μας  και στο σχήμα δίνονται 4 διαφορετικές καταστάσεις, όπου:

Στην περίπτωση (α) η  σφαίρα ηρεμεί, στη (β) η  σφαίρα κινείται με σταθερή ταχύτητα κατακόρυφα προς τα πάνω, στη (γ) το σώμα κινείται με σταθερή ταχύτητα κατακόρυφα προς τα κάτω και τέλος στην (δ) η  σφαίρα κινείται οριζόντια με σταθερή ταχύτητα.
i)   Για τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται στη σφαίρα, υποστηρίζεται η άποψη ότι, στην (α) περίπτωση είναι μηδενική, στις περιπτώσεις (β) και (γ) είναι κατακόρυφη, ενώ στην περίπτωση (δ) οριζόντια. Συμφωνείτε ή όχι με την άποψη αυτή; Να δικαιολογείστε την απάντησή σας.
ii)   Σε ποια ή ποιες από τις παραπάνω περιπτώσεις η σφαίρα ισορροπεί;
Να δικαιολογήσετε αναλυτικά τις απαντήσεις σας.
ή

Τετάρτη, 26 Δεκεμβρίου 2018

Πειραματιζόμαστε και προβληματιζόμαστε…


Ένα γνωστό πείραμα, που χρησιμοποιείται συχνά ως επιβεβαίωση της αρχής της αδράνειας των σωμάτων, είναι το παρακάτω
Πάνω σε ένα ποτήρι βάζουμε ένα βιβλίο και πάνω του ένα κέρμα. Τραβώντας το βιβλίο, το κέρμα πέφτει στο ποτήρι, αφού θέλει να διατηρήσει την κινητική του κατάσταση, δηλαδή παραμένει ακίνητο και δεν συμμετέχει στην κίνηση του βιβλίου.
Πάμε να πειραματιστούμε: 
i)   Τραβάμε το βιβλίο και βλέπουμε να παρασύρεται και το κέρμα, όπως φαίνεται στη διπλανή εικόνα. Μπορείτε να ερμηνεύσετε την μετακίνηση του κέρματος και την «αποτυχία» του πειράματος;
ii) Οι οδηγίες μας λένε, ότι για να πέσει το κέρμα μέσα στο ποτήρι, πρέπει να «τραβήξουμε απότομα» το βιβλίο. Τι ακριβώς σημαίνει η φράση «απότομα» και πώς μεταφράζεται σε  όρους Φυσικής; 
iii) Επαναλαμβάνουμε τώρα το πείραμα, τραβώντας απότομα και το κέρμα πέφτει μέσα στο ποτήρι. Σε ποια από τις τρεις θέσεις που φαίνονται στο σχήμα, πρόκειται να βρεθεί;
iv) Κάποιος μαθητής υποστηρίζει ότι, το αποτέλεσμα συνδέεται και με την αρχική θέση του κέρματος. Σε ποια από τις διπλανές θέσεις (1,2,3) θα προτείνατε εσείς να τοποθετηθεί το κέρμα, για να πετύχουμε την πτώση του μέσα στο ποτήρι;
Να δικαιολογήστε αναλυτικά τις απαντήσεις σας.

ή

Τρίτη, 18 Δεκεμβρίου 2018

Ο νόμος του Hooke και η επιμήκυνση του ελατηρίου


Στο παραπάνω σχήμα (Α), βλέπετε δύο ελατήρια που κρέμονται σε κατακόρυφη θέση με το ίδιο μήκος ℓ0 (το φυσικό μήκος  τους), όταν στο ελεύθερο άκρο τους δεν ασκείται κάποια δύναμη. Δίπλα, στο σχήμα Β, το πρώτο ελατήριο έχει μήκος ℓ1, όταν στο κάτω άκρο έχουμε δέσει ένα σώμα Σ βάρους w, το οποίο ηρεμεί, ενώ για το δεύτερο ελατήριο η αντίστοιχη εικόνα είναι η Γ.
i) Το ελατήριο επιμηκύνεται στο Β σχήμα, αφού ασκείται πάνω του το βάρος του σώματος Σ.
ii) Για το πρώτο ελατήριο (στο σχήμα Β), το βάρος του σώματος Σ, συνδέεται με το μήκος του ελατηρίου, με τη σχέση w=k1 ∙ℓ1 , όπου k1 η σταθερά του ελατηρίου.
iii) Το δεύτερο ελατήριο είναι σκληρότερο από το πρώτο (k2>k1).
Να χαρακτηρίστε ως σωστές ή λανθασμένες τις παραπάνω προτάσεις εξηγώντας ΑΝΑΛΥΤΙΚΑ τις απαντήσεις σας.
ή

Παρασκευή, 14 Δεκεμβρίου 2018

Επεξεργασία δεδομένων και άντληση πληροφοριών


Ένα αυτοκίνητο είναι ακίνητο μπροστά από ένα σπίτι, σε ευθύγραμμο δρόμο. Σε μια στιγμή αρχίζει να κινείται και μας δίνεται η θέση του ανά χρονικά  διαστήματα 1s, θεωρώντας x=0 τη θέση του σπιτιού. Οι τιμές χρόνου και θέσης δίνονται στον παρακάτω πίνακα.
Δίνεται ότι, σε όποιο χρονικό διάστημα το αυτοκίνητο έχει επιτάχυνση, αυτή είναι σταθερή.
i) Να κάνετε τη γραφική παράσταση της θέσης του αυτοκινήτου, σε συνάρτηση με το χρόνο (x=x(t)).
ii) Με βάση τη γραφική παράσταση που θα πάρετε, μπορείτε να περιγράψετε με λίγα λόγια, πώς κινήθηκε το αυτοκίνητο;
iii) Να υπολογίσετε την ταχύτητα του αυτοκινήτου τις χρονικές στιγμές:
α) t1=5s ,   β) t2= 10s και  γ) t3=14s.
iv) Να υπολογίστε την επιτάχυνση του αυτοκινήτου, σε όποια χρονικά διαστήματα το αυτοκίνητο εμφανίζει επιτάχυνση.
ή

Δευτέρα, 10 Δεκεμβρίου 2018

Πληροφορίες από ένα διάγραμμα θέσης


Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται η γραφική παράσταση της θέσης ενός αυτοκινήτου σε συνάρτηση με το χρόνο, για την κίνησή του σε ευθύγραμμο δρόμο. Δίνεται ότι στη διάρκεια της κίνησης αυτής η επιτάχυνση παραμένει σταθερή, ενώ η αρχική ταχύτητα του αυτοκινήτου είναι υ0=20m/s.
i)  Να υπολογιστεί η επιτάχυνση του αυτοκινήτου.
ii) Ποια η αρχική θέση x0 του αυτοκινήτου;
iii) Να βρεθούν οι χρονικές στιγμές t1 και t2 κατά τις οποίες το αυτοκίνητο περνά από την αρχή του άξονα (x=0). Ποιες οι ταχύτητες τις στιγμές αυτές;
iv) Να υπολογιστεί η ταχύτητα του αυτοκινήτου τη στιγμή που επιστρέφει στην αρχική του θέση x0.
ή