Ένα σώμα κινείται σε οριζόντιο επίπεδο και στο σχήμα δίνεται η μεταβολή της ταχύτητάς του σε συνάρτηση με το χρόνο.
i) Να σχεδιάστε στα παρακάτω σχήματα τη συνισταμένη δύναμη που ασκείται στο σώμα, στις χρονικές στιγμές που αναφέρονται:
ii) Αν F1 το μέτρο της συνισταμένης δύναμης στο σώμα τη στιγμή t1=1s και F3 το μέτρο της τη στιγμή t3=4,5s, ισχύει:
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
ή
Συμπεράσματα από ένα διάγραμμα.
Συμπεράσματα από ένα διάγραμμα.
Ένα σώμα μάζας 2kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Σε μια στιγμή t=0 ασκούνται πάνω του δύο σταθερές οριζόντιες δυνάμεις F1 και F2=2Ν, με αποτέλεσμα η θέση του, κατά μήκος ενός προσανατολισμένου άξονα x΄x, να μεταβάλλεται όπως στο διάγραμμα.
i) Να υπολογιστεί η επιτάχυνση με την οποία κινήθηκε το σώμα και η ταχύτητά του τη χρονική στιγμή t1=4s.
ii) Πόσο είναι το μέτρο της δύναμης F1;
iii) Τη χρονική στιγμή t1, η δύναμη F1 παύει να ασκείται.
α) Να υπολογιστεί η ταχύτητα του σώματος τις χρονικές στιγμές t2=10s και t3=12s.
β) Να υπολογισθεί το έργο κάθε δύναμης μέχρι τη χρονική στιγμή t3.
ή
Σε λείο οριζόντιο επίπεδο ηρεμούν δυο σώματα Α και Β, το ένα πάνω στο άλλο όπως στο σχήμα. Σε μια στιγμή ασκούμε στο σώμα Α, μάζας m=1kg, μια οριζόντια δύναμη F, το μέτρο της οποίας μεταβάλλεται όπως στο πρώτο σχήμα, ενώ στο δεύτερο σχήμα δίνεται η επιτάχυνση που αποκτά το σώμα Β, σε συνάρτηση με το χρόνο. Δίνεται ακόμη ότι αρχικά τα δυο σώματα κινούνται μαζί προς τα δεξιά, ενώ g=10m/s2.
i) Αφού εξηγήσετε γιατί μεταξύ των δύο σωμάτων αναπτύσσεται τριβή, να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στα δυο σώματα (σε χωριστό σχήμα) αμέσως μετά την άσκηση της δύναμης F.
ii) Να υπολογιστεί το μέτρο της δύναμης που επιταχύνει το σώμα Β, υπολογίζοντας και τη μάζα του.
iii) Να ερμηνεύσετε τη μορφή του διαγράμματος της επιτάχυνσης του σώματος Β, σε συνάρτηση με το χρόνο, βρίσκοντας το λόγο που ενώ το μέτρο της δύναμης F, μετά τη στιγμή t1, αυξάνεται συνεχώς, η επιτάχυνση σταθεροποιείται τη στιγμή t2.
iv) Να βρεθεί ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ των δύο σωμάτων.
ή
Ένα σώμα μάζας 2kg ηρεμεί σε οριζόντιο επίπεδο. Σε μια στιγμή t0=0 δέχεται την επίδραση μιας πλάγιας δύναμης F, με αποτέλεσμα να κινηθεί και στο σχήμα δίνεται το διάγραμμα της ταχύτητάς του σε συνάρτηση με το χρόνο, μέχρι τη στιγμή t1=4s, όπου παύει να ασκείται η δύναμη F. Κατά τη διάρκεια της κίνησης αυτής, από 0-4s, στο σώμα ασκείται τριβή ολίσθησης μέτρου Τ=3Ν.
Για την παραπάνω κίνηση:
i) Να υπολογιστεί η επιτάχυνση με την οποία κινήθηκε το σώμα.
ii) Ποια η μετατόπιση του σώματος τη στιγμή t1;
iii) Να υπολογιστεί το έργο της δύναμης F.
iv) Αν α2 το μέτρο της επιτάχυνσης, μετά την κατάργηση της δύναμης, ισχύει:
α) α2 < 1,5m/s2, β) α2 =1,5m/s2, γ) α2 > 1,5m/s2.
Να δικαιολογήσετε την απάντησή σας.
ή
Ένα σώμα βρίσκεται ακίνητο στην θέση Α ενός λείου οριζόντιου επιπέδου. Σε μια στιγμή t0=0 στο σώμα ασκείται μια σταθερή οριζόντια δύναμη F1, με αποτέλεσμα τη στιγμή t1 το σώμα να φτάνει στην θέση Γ, με ταχύτητα μέτρου υ1. Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά τώρα ταυτόχρονα με την δύναμη F1 ασκείται στο σώμα και μια δεύτερη σταθερή οριζόντια δύναμη F2, όπως στο σχήμα, με αποτέλεσμα το σώμα να φτάνει στη θέση Γ, τη στιγμή t2 με ταχύτητα μέτρου υ2.
Ερώτηση 1η :
Ποιο από τα παρακάτω διαγράμματα μας δίνει τις ταχύτητες του σώματος στην πρώτη (α) και στην δεύτερη (β) περίπτωση.
Ερώτηση 2η :
Ποια πρόταση είναι σωστή.
i) Το σώμα παρουσιάζει μεγαλύτερη αδράνεια στην περίπτωση (α).
ii) Το σώμα κινείται με μεγαλύτερη επιτάχυνση στην (α) περίπτωση.
iii) Το σώμα αποκτά την ίδια κινητική ενέργεια και στις δύο περιπτώσεις, στην θέση Γ.
iv) Η δύναμη F1 παράγει περισσότερο έργο στην (α) περίπτωση.
Ερώτηση 3η :
Χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες.
i) Αν Κ1 η κινητική ενέργεια του σώματος στην (α) περίπτωση και Κ2 στην (β), ισχύει Κ1>Κ2.
ii) Αν W1α το έργο που παράγει η δύναμη F1 στην περίπτωση (α) και W1β το αντίστοιχο έργο της στην (β) περίπτωση, ισχύει W1α= W1β.
iii) Η μέση ισχύς της δύναμης F1 είναι ίδια και στις δύο περιπτώσεις.
iv) Η στιγμιαία ισχύς της δύναμης F1 στη θέση Γ, είναι μεγαλύτερη στην (α) περίπτωση.
ή
Ένα σώμα μάζας 2kg ισορροπεί σε κεκλιμένο επίπεδο κλίσεως θ, με την επίδραση δύναμης F, παράλληλης στο επίπεδο όπως στο σχήμα, μέτρου F1=15N. Δίνεται ο συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του σώματος και του επιπέδου μ=0,25, η επιτάχυνση της βαρύτητας g=10m/s2, ενώ για την γωνία θ, ημθ=0,6 και συνθ=0,8.
i) Να σχεδιάσετε τις δυνάμεις που ασκούνται στο σώμα, υπολογίζοντας τις συνιστώσες Βx και Βy, παράλληλη και κάθετη στο κεκλιμένο επίπεδο.
ii) Να υπολογιστεί το μέτρο της τριβής που ασκείται στο σώμα.
iii) Σε μια στιγμή t0=0, μεταβάλλουμε το μέτρο της ασκούμενης δύναμης στην τιμή F2=5Ν.
α) Να υπολογιστεί η κινητική ενέργεια του σώματος τη στιγμή t1=2s.
β) Να υπολογιστεί το έργο της δύναμης F από 0-2s.
γ) Ποια η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας του σώματος από 0-2s;
ή
Ένα σώμα ηρεμεί στη θέση x0=10m, όταν κάποια στιγμή t0=0 δέχεται την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας δύναμης F, με αποτέλεσμα να κινηθεί και στο διάγραμμα βλέπουμε πώς μεταβάλλεται η ταχύτητά του σε συνάρτηση με το χρόνο.
i) Να υπολογιστούν η επιτάχυνση του σώματος από 0-5s, καθώς και η θέση του σώματος τη στιγμή t1=5s.
Δίνεται η μάζα του σώματος m=2kg και το μέτρο της δύναμης F, στο παραπάνω χρονικό διάστημα F1=4Ν.
ii) Αφού αποδείξετε πρώτα ότι το επίπεδο δεν είναι λείο, στη συνέχεια να υπολογιστεί το μέτρο της τριβής ολίσθησης που ασκήθηκε στο σώμα, κατά την κίνησή του.
iii) Τη χρονική στιγμή t1, αλλάζουμε το μέτρο της δύναμης F, με αποτέλεσμα τη χρονική στιγμή t2=7s το σώμα να περνά από την θέση x2=18m, να υπολογιστούν:
α) Το σταθερό μέτρο F2 της δύναμης για t > t1.
β) Η ταχύτητα του σώματος τις χρονικές στιγμές t2 και t3=10s.
γ) Το συνολικό έργο που παράγει η δύναμη F, μέχρι τη χρονική στιγμή t3.
Ένα σώμα κινείται σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο και στο σχήμα δίνεται η ταχύτητά του σε συνάρτηση με το χρόνο.
i) Να υπολογιστεί η επιτάχυνση του σώματος.
ii) Να βρείτε την μετατόπιση του σώματος τη στιγμή t1 που μηδενίζεται η ταχύτητα του σώματος:
α) με την βοήθεια του διαγράμματος.
β) με χρήση εξισώσεων.
iii) Αν το σώμα έχει μάζα m=0,8kg, να υπολογιστούν:
α) Η οριζόντια δύναμη F που επιταχύνει το σώμα.
β) Η ταχύτητα και η μετατόπιση του σώματος τη χρονική στιγμή t2=10m.
γ) Το έργο της δύναμης F από 0-t2. Ο υπολογισμός να γίνει:
γ1) με χρήση του θεωρήματος μεταβολής της κινητικής ενέργειας.
γ2) Χωρίς τη χρήση του παραπάνω θεωρήματος.
ή
Σαν συνέχεια της ανάρτησης Ασκήσεις Φυσικής A΄ Λυκείου όπου περιλαμβάνει τις ασκήσεις tτης Α΄ Λυκείου, μέχρι το τέλος της σχολικής χρονιάς 2022-23. Για να μην μεγαλώσει και άλλο το αρχείο, οι ασκήσεις του 2023-24 αναρτώνται σε νέο αρχείο:
Ασκήσεις Φυσικής A΄ Λυκείου 2023-24
Ασκήσεις Φυσικής A΄ Λυκείου 2022-24
οι προηγούμενες:
Ένα σώμα μάζας m=2kg ηρεμεί σε μη λείο οριζόντιο επίπεδο. Σε μια στιγμή t=0, δέχεται την επίδραση μιας οριζόντιας δύναμης F, μέχρι την στιγμή t΄=2s, όπου η δύναμη παύει να ασκείται στο σώμα. Στο διπλανό διάγραμμα δίνεται το πώς μεταβάλλεται η ταχύτητα του σώματος, σε συνάρτηση με το χρόνο.
i) Να υπολογιστεί η επιτάχυνση του σώματος στα χρονικά διαστήματα από 0-2s και από 2s-3s.
ii) Ποιες οι αντίστοιχες μετατοπίσεις, στα παραπάνω χρονικά διαστήματα;
iii) Ποια χρονική στιγμή t1 το σώμα έχει κινητική ενέργεια Κ1=2,25J, για πρώτη φορά και ποια χρονική στιγμή t2 έχει ταχύτητα μέτρου υ2= 2,8m/s για δεύτερη φορά;
iv) Να υπολογιστεί η μέση ισχύς της τριβής, για όσο χρόνο το σώμα κινείται, καθώς και το έργο της δύναμης F.
ή
Ένα σώμα μάζας 2kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, στην θέση Α. Σε μια στιγμή ασκείται πάνω του μια πλάγια δύναμη F, όπως στο σχήμα, με αποτέλεσμα μετά από λίγο να φτάνει στην θέση Β, έχοντας ταχύτητα 8m/s.
i) Να υπολογιστούν τα έργα των δυνάμεων που ασκούνται στο σώμα από την θέση Α, μέχρι τη θέση Β.
ii) Αν η δύναμη F έχει σταθερό μέτρο F=5Ν, ενώ η απόσταση μεταξύ των θέσεων Α και Β είναι x=20m, να υπολογιστούν η οριζόντια και η κατακόρυφη συνιστώσα της δύναμης F. Πόσο είναι το μέτρο της κάθετης αντίδρασης του επιπέδου, η οποία ασκείται στο σώμα;
iii) Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, ενώ κρατάμε σταθερό το μέτρο της δύναμης F, αλλά μπορούμε να μεταβάλλουμε την κατεύθυνσή της. Ποια κατεύθυνση πρέπει να επιλέξουμε, αν θέλουμε το σώμα να μεταβαίνει από το Α στο Β, στον ελάχιστο δυνατό χρόνο; Να βρεθεί το ελάχιστο χρονικό διάστημα που μπορούμε πετύχουμε, όταν μετακινούμε το σώμα από το Α στο Β, με την επίδραση της δύναμης F.
iv) Στην παραπάνω περίπτωση, με ποια κινητική ενέργεια το σώμα θα φτάσει στην θέση Β;
Δίνεται g=10m/s2.
ή
Ένα σώμα μάζας m=0,5kg εκτοξεύεται, κάποια στιγμή t=0, σε οριζόντιο επίπεδο με αρχική ταχύτητα υο=6m/s και στο διάγραμμα δίνεται η ταχύτητά του σε συνάρτηση με το χρόνο.
i) Να υπολογιστεί το έργο της τριβής, η οποία ασκείται στο σώμα, μέχρι να σταματήσει.
ii) Αν το σώμα σταματά την κίνησή του τη χρονική στιγμή t1=2s, να βρεθούν:
α) Η επιτάχυνση του σώματος.
β) Το μέτρο της ασκούμενης τριβής, στη διάρκεια της κίνησης και ο συντελεστής τριβής ολίσθησης, μεταξύ του σώματος και του επιπέδου.
iii) Αφού υπολογιστεί το έργο της τριβής, μέχρι το σώμα να περάσει από ένα σημείο Β, έχοντας μετατοπισθεί κατά x1=4m, να βρεθεί η ταχύτητα του σώματος στην θέση Β.
Δίνεται g=10m/s2.
ή
Ένα σώμα μάζας 2kg σύρεται σε οριζόντιο επίπεδο με την επίδραση μιας σταθερής οριζόντιας δύναμης μέτρου F=10Ν. Σε μια στιγμή t0=0, το σώμα περνά από μια θέση Α, με ταχύτητα υο=0,5m/s, ενώ τη στιγμή t1=5s έχει αποκτήσει ταχύτητα ίδιας κατεύθυνσης και μέτρου υ1=1,5m/s.
i) Να αποδειχθεί ότι το επίπεδο δεν είναι λείο και να υπολογιστεί το μέτρο της ασκούμενης στο σώμα τριβής ολίσθησης, θεωρώντας την σταθερή.
ii) Να υπολογιστεί το έργο της δύναμης F, στο παραπάνω χρονικό διάστημα.
iii) Να επιβεβαιώσετε την ισχύ του θεωρήματος μεταβολής της κινητικής ενέργειας του σώματος, για την παραπάνω μετακίνηση το σώματος.
ή
