Τρίτη, 25 Μαΐου 2010

Θέματα Εξετάσεων Φυσικής Κατ. 2010


Ο αγωγός ΑΓ του σχήματος μάζας 2kg, μήκους 0,8m έχει αντίσταση 0,3Ω και ξεκινά από την ηρεμία να κινείται οριζόντια με την επίδραση οριζόντιας δύναμης μέτρου Fεξ=4Ν, κάθετα στις δυναμικές γραμμές ενός ΟΜΠ έντασης Β=0,5Τ, όπως στο σχήμα.
Η πηγή έχει ΗΕΔ Ε=4V και εσωτερική αντίσταση r=0,1Ω.
ι)   Ποια η αρχική επιτάχυνση του αγωγού ΑΓ;
iι)       Ποιος ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας του αγωγού, τη χρονική στιγμή που έχει ταχύτητα 5m/s;
iiι)      Α) Να εξηγήσετε  γιατί η  επιτάχυνση του αγωγού συνεχώς μειώνεται, και τελικά μηδενίζεται.
Β)  Να υπολογίσετε την σταθερή ταχύτητα του αγωγού μετά τον μηδενισμό της επιτάχυνσης.
Μονάδες 7+8+(5+5)=25

Δείτε όλα τα θέματα από εδώ.

Σάββατο, 15 Μαΐου 2010

Κίνηση δύο αγωγών σε ΟΜΠ.


Οι αγωγοί ΑΓ και ΚΛ μήκους 1m, με μάζες 0,2kg  και 0,1kg και αντιστάσεις 1Ω και 2Ω αντίστοιχα, ηρεμούν σε επαφή με δύο παράλληλους οριζόντιους αγωγούς xx΄και yy΄, πολύ μεγάλου μήκους, οι οποίοι δεν παρουσιάζουν αντίσταση. Το σύστημα βρίσκεται μέσα σε ένα κατακόρυφο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,5Τ. Σε μια στιγμή προσδίδουμε στον ΚΛ αρχική ταχύτητα υ0=6m/s, όπως στο σχήμα. Τριβές δεν υπάρχουν.
i)     Ποια η αρχική επιτάχυνση κάθε αγωγού;
ii)   Σε μια στιγμή t1 ο αγωγός ΚΛ έχει ταχύτητα υ2=4m/s. Ποια η ταχύτητα του ΑΓ τη στιγμή αυτή;
iii)  Την παραπάνω χρονική στιγμή, με ποιο ρυθμό μειώνεται η κινητική ενέργεια του ΚΛ, με ποιο ρυθμό αυξάνεται αντίστοιχα η κινητική ενέργεια του ΑΓ και με ποιο ρυθμό η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική;
iv)  Πόση συνολικά θερμότητα θα παραχθεί πάνω στους αγωγούς μέχρι να αποκατασταθεί μόνιμη κατάσταση;



Παρασκευή, 14 Μαΐου 2010

Κατακόρυφη κίνηση αγωγού σε Ο.Μ.Π.


Ένας ευθύγραμμος αγωγός ΑΓ, μάζας m=50g, μήκους ℓ=1m και αντίστασης r=1Ω, τη χρονική στιγμή t=0, φέρεται σε επαφή με δύο κατακόρυφους στύλους, χωρίς αντίσταση, όπως στο σχήμα, ενώ πάνω του ασκούμε κατακόρυφη δύναμη F=1Ν. Οι δύο στύλοι συνδέονται στα πάνω άκρα τους με αντίσταση R=3Ω, ενώ στο χώρο υπάρχει οριζόντιο ομογενές μαγνητικό πεδίο έντασης Β=0,5Τ.
i)    Προς τα πού θα κινηθεί ο αγωγός και ποια η αρχική του επιτάχυνση;
ii)   Μετά από λίγο τη χρονική στιγμή t1 ο αγωγός έχει ταχύτητα μέτρου υ1=6m/s. Να βρεθεί τη στιγμή αυτή η επιτάχυνση του αγωγού και η διαφορά δυναμικού VΑΓ.
iii)  Αμέσως μετά τη στιγμή t1 η δύναμη αυτή καταργείται. Να μελετηθεί η κίνηση του αγωγού για t>t1 και να αποδειχθεί ότι ο αγωγός θα αποκτήσει οριακή ταχύτητα, την οποία και να υπολογίσετε.
iv)  Κάποια στιγμή t2 (πριν την απόκτηση της οριακής ταχύτητας) ο αγωγός έχει ταχύτητα μέτρου υορ/2. Με ποιο ρυθμό η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική και ποια η τάση VΑΓ τη στιγμή t2;

Πέμπτη, 13 Μαΐου 2010

Η μηχανική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα.


Στο σχήμα ο αγωγός ΑΓ έχει μάζα 20kg, και μήκος 1m και εκτοξεύεται για t=0 οριζόντια με αρχική ταχύτητα υ0 =10m/s όπως στο σχήμα και  κινείται χωρίς τριβές. 
Αν R=2Ω  και Β=2Τ να βρεθούν:    
i)   Η αρχική ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα.
ii)  Πόση είναι η αρχική επιτάχυνση του αγωγού;
iii) Μετά από λίγο, τη στιγμή t1 ο αγωγός έχει ταχύτητα 4m/s.
α) Ποια η ηλεκτρική ισχύς την στιγμή αυτή;
β)  Με ποιο ρυθμό μειώνεται η κινητική ενέργεια του αγωγού την στιγμή t1;
γ) Πόση θερμότητα έχει παραχθεί στον αντιστάτη R από t=0 έως t1;
iv) Πόση συνολικά θερμότητα παράγεται πάνω στον αντιστάτη R;

Κίνηση αγωγού με σταθερή ταχύτητα σε Ο.Μ.Π.

Ο αγωγός ΑΓ έχει μήκος 1m και αντίσταση 1Ω και κινείται όπως στο σχήμα.

Αν R=3Ω, Β=2Τ και υπό την επίδραση της σταθερής δύναμης F, ο αγωγός έχει σταθερή ταχύτητα 4m/s, να υπολογιστούν:    
i)   Η ΗΕΔ που αναπτύσσεται στον αγωγό ΑΓ.
ii)  Η ένταση του ρεύματος που διαρρέει το κύκλωμα.
iii) Η τάση στα άκρα του αγωγού ΑΓ.
iv) Το μέτρο της δύναμης Laplace.
v)   Το μέτρο της δύναμης F.


Πτώση αγωγού σε ΟΜΠ και ενεργειακές μετατροπές.

Ο αγωγός ΑΓ έχει μάζα 2kg, αφήνεται να κινηθεί κατακόρυφα, όπως στο σχήμα, οπότε μετά από λίγο έχει κατέβει κατά h=2m, έχοντας αποκτήσει ταχύτητα υ=4m/s. Για τη παραπάνω μετατόπιση του αγωγού ζητούνται:
i)    Να σχεδιάστε την ένταση του ρεύματος που διαρρέει τον ΑΓ και την δύναμη που δέχεται από το μαγνητικό πεδίο.
ii)   Η  μείωση της δυναμικής του ενέργειας, η αύξηση της κινητικής του ενέργειας και η θερμότητα που παράγεται στον αντιστάτη.
iii) Το έργο της δύναμης Laplace.
Δίνεται g=10m/s2.