194 / 226
193
Δ θέματα - Φυσική Α΄ Λυκείου - Εκδόσεις ΜΠΑΧΑΡΑΚΗ
Ένας κύβος μάζας 10 kg ολισθαίνει πάνω σε λείο δάπεδο με σταθερή ταχύτητα
υ
0
=
3 m/s, κατά μήκος μιας ευθείας που ταυτίζεται με τον οριζόντιο άξονα x'x.
Τη χρονική στιγμή
t
= 0 s ο κύβος βρίσκεται στη θέση x = 0 m του άξονα και
αρχίζει να ασκείται σε αυτόν οριζόντια δύναμη
ίδιας κατεύθυνσης με την
ταχύτητα. Το μέτρο της δύναμης μεταβάλλεται με την θέση x του κύβου,
σύμφωνα με την σχέση
F =
10x
[F
σε Ν και x σε m]. Τη χρονική στιγμή που ο
κύβος διέρχεται από τη θέση x = 4 m η δύναμη παύει να ασκείται. Αμέσως
μετά ο κύβος συνεχίζει την κίνηση σε δεύτερο τραχύ οριζόντιο δάπεδο που
ακολουθεί το πρώτο, μέχρι που σταματά. Η κίνηση με τριβές στο τραχύ
δάπεδο διαρκεί χρόνο ίσο με 2,5 s. Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας,
g =
10
m/s
2
.
Δ1) Να υπολογίσετε το μέτρο της επιτάχυνσης του κύβου στη θέση x = 2 m
Δ2) Να κατασκευάσετε το διάγραμμα του μέτρου της δύναμης
σε
συνάρτηση με τη θέση x για τη μετατόπιση από 0 m → 4 m. Στη συνέχεια να
υπολογίσετε την ενέργεια που μεταφέρθηκε στον κύβο, μέσω του έργου της
δύναμης
, κατά τη διάρκεια της μετατόπισης του κύβου από την θέση x = 0
m έως την θέση x = 4 m.
Δ3) Να υπολογίσετε το μέτρο της ταχύτητας του κύβου στη θέση x = 4 m.
Δ4) Να υπολογίσετε το συντελεστής τριβής ολίσθησης μεταξύ του κύβου και
του δεύτερου δαπέδου.
Απάντηση:
Δ1.
Στη θέση
2
x m
η δύναμη
F
είναι
2 10 20
F
N
2
20
2 /
10
F
a
m s
m
Δ2.
Η ενέργεια που μεταφέρθηκε στον κύβο μέσω του έργου της
F
είναι
1
4 40 80
2
F
W
J
ΘΕΜΑ Β (10111)
τράπεζα Α φυσική 2014
ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2002