web analytics

Το φετινό μας διαγώνισμα στις ταλαντώσεις (2021)

Ένα σώμα Σ1, μάζας m1 = 1 kg, μπορεί να κινείται χωρίς τριβές σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Το Σ1 είναι δεμένο σε οριζόντιο ιδανικό ελατήριο σταθεράς k1 = 100 N/m, με το αριστερό άκρο του να είναι στερεωμένο σε ακλόνητο κατακόρυφο τοίχο. Σε απόσταση d1 από τη θέση ισορροπίας του Σ1 και δεξιά αυτής, βρίσκεται ένα ακίνητο σώμα Σ2, μάζας m2, το οποίο μπορεί να κινείται και αυτό στο ίδιο επίπεδο χωρίς τριβές. Δεξιά του σώματος Σ2 και σε απόσταση d2 βρίσκεται το ελεύθερο άκρο οριζοντίου ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k2 που έχει  το δεξιό  του άκρο στερεωμένο σε σώμα Σ3, μάζας m3. Το Σ3 παρουσιάζει τριβή με το οριζόντιο δάπεδο.

Ασκώντας στο σώμα Σ1 κατάλληλη δύναμη συμπιέζουμε το ελατήριο σταθεράς k1 κατά d και στη συνέχεια το αφήνουμε ελεύθερο να εκτελέσει απλή αρμονική ταλάντωση. Μετά από χρονικό διάστημα Δt1 = π/15 s από τη στιγμή που ελευθερώσαμε το σώμα Σ1, αυτό συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με το  σώμα Σ2, με αποτέλεσμα το Σ1  αμέσως μετά την κρούση να αρχίσει μία νέα ταλάντωση με μηδενική ταχύτητα. Το  σώμα Σ2 μετά την ελαστική κρούση και αφού διανύσει διάστημα d2, προσπίπτει στο ελεύθερο άκρο του ελατηρίου σταθεράς k2. Η στατική τριβή που αναπτύσσεται μεταξύ δαπέδου και σώματος  Σ3 το κρατά ακίνητο και το μέτρο της μεγιστοποιείται για πρώτη φορά αφού περάσει χρονικό διάστημα Δt2 = π/40 s  μετά την εμφάνισή της. Η γραφική παράσταση της στατικής τριβής φαίνεται στο σχήμα.

Δ1. Να βρείτε τη μάζα του σώματος Σ2 καθώς και το μέτρο της μέγιστης δύναμη που ασκεί το ελατήριο σταθεράς k2 κατά την συμπίεσή του.

Δ2. Τη μέγιστη συσπείρωση του ελατηρίου σταθεράς k2.

Δ3. Να υπολογίσετε την ταχύτητα υ1 του σώματος Σ1 ελάχιστα πριν την κρούση με το Σ2.

Δ4. Να γράψετε την εξίσωση της ταλάντωσης του σώματος Σ1 μετά την κρούση του με το Σ2, θεωρώντας ως t′ = 0 την στιγμή έναρξης της νέας ταλάντωσης.

Δ5.  Να υπολογίστε την απόσταση d2 ώστε τα σώματα να ξανασυγκρουσθούν στη θέση ισορροπίας του Σ1 , όταν αυτό διέρχεται από αυτήν για 2η φορά μετά το χάσιμο της επαφής.

Το διαγώνισμα εδώ και οι λύσεις εδώ.

Το φετινό διαγώνισμα για τα ΨΕΒ που εκπονήσαμε εγώ και ο Πρόδρομος.

Τα θέματα διαφέρουν λίγο από την αρχική δομή που έτυχε να δουν κάποιοι φίλοι, αλλά έτσι είναι η διαδικασία.

Οι λύσεις προφανώς και υπάρχουν αλλά δεν μπορούν να δημοσιευθούν πριν από την επίσημη ανάρτησή τους στα ΨΕΒ.

Loading

Subscribe
Ειδοποίηση για
54 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Αχιλλεας Πηλινης
01/02/2021 8:49 ΠΜ

Ως μαθητής να ρωτήσω, σε 3 ωρες είναι δυνατόν να προλάβει κάποιος να το αναλύσει όπως πρέπει? Ή τα διαγωνισματα του ΨΕΒ δεν προορίζονται για 3ωρο? (Μιλάω για 100% ανάλυση, οχι μονο τυπους)

Πρόδρομος Κορκίζογλου
Απάντηση σε  Αχιλλεας Πηλινης

Αχιλλέα είναι τρίωρο το διαγώνισμα. Είναι λίγο πιο απαιτητικό σε σχέση με τα θέματα των Πανελλαδικών εξετάσεων.
Αυτό μάλλον για να δημιουργήσει μια χρονική πίεση στον εξεταζόμενο, ώστε να μπορεί να μάθει να διαχειρίζεται το άγχος που συνεπάγεται η παραπάνω πίεση.
Ο υποψήφιος που θα το γράψει στο σπίτι του, εκ των πραγμάτων έχει το δικό του περιβάλλον, και δεν έχει τη φόρτιση της στιγμής που θα γράψει στις Πανελλήνιες εξετάσεις.
Πρέπειει επομένως να “προπονηθεί” καί στη διαχείριση του χρόνου, καί στη διαχείριση του άγχους, εκτός των γνωστικών ικανοτήτων του.
Πολλοί μαθητές αφιερώνουν χρόνο σε κάτι, πέραν του δέοντος, σε θέμα που έχει σχετικά λίγα μόρια, και μετά δεν προλαβαίνουν να λύσουν όλα τα υπόλοιπα.
Η λογική που πρέπει να έχει ο υποψήφιος, είναι να κινηθεί στο τρίωρο, έτσι ώστε να μην αφήσει θέμα που να μήν το διαπραγματευτεί.
Αυτά που σου αναφέρω, είναι προσωπική μου γνώμη, και τα λέω στους μαθητές μου για πολλές δεκαετίες.
Καλή δύναμη στην προσπάθεια που κάνεις.

Αχιλλεας Πηλινης
01/02/2021 11:18 ΠΜ

Σας ευχαριστώ πολύ. Ως προς την δυσκολία γενικά τα διαγωνισματα του Ψεβ ειναι βατά. Ως προς το χρονο νοιώθω οτι ενα 20λεπτο παραπάνω ειναι απαραίτητο, τουλάχιστον με οσα γραφω εγω.

Κώστας Παπαδάκης
01/02/2021 9:46 ΜΜ

Τα διαγωνίσματα είναι οι αναρτήσεις με το μεγαλύτερο ενδιαφέρον από τους εκπαιδευτικούς, λόγω της “αστείρευτης δίψας” για υλικό.

Πόσο μάλλον το διαγώνισμα με “καλλιτέχνες” δημιουργούς ασκήσεων.

Ωραίο κύριοι μπράβο σας, έχει φυσικά την σημασία του ο βαθμός δυσκολίας που έχει.

Φυσικά οι μαθητές πρέπει να εκπαιδεύονται σε δύσκολες προσομοιώσεις των εξετάσεων, κάτι που είναι αδύνατο όταν βρίσκονται στο δωμάτιο τους.

Δύσκολη η χρονιά και μπας και δεν είναι η τελευταία.

Αθανάσιος Παπαδημητρίου

Καλησπερα , δεν ξερω που αλλου να αναφερθω , αλλα κοιταζοντας το διαγωνισμα στο study4exams των κρουσεων που δημοσιευτηκε τον Νοεμβριο, βλεπω στη λυση σε πλαγια κρουση εχοντας τριβη στο οριζοντιο δαπεδο να εφαρμοζεται η ΑΔΟ. Η αποψη μου ειναι οτι δεν ισχυει.

comment image

Τελευταία διόρθωση5 έτη πριν από Διονύσης Μάργαρης
Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Θανάση έχεις την εκφώνηση;

Αθανάσιος Παπαδημητρίου

Δεν ξερω ποσο καλα φαινεται

comment image

Τελευταία διόρθωση5 έτη πριν από Διονύσης Μάργαρης
Αθανάσιος Παπαδημητρίου

εδω η συνεχεια

comment image

Τελευταία διόρθωση5 έτη πριν από Διονύσης Μάργαρης
Αθανάσιος Παπαδημητρίου
Απάντηση σε  Βασίλης Δουκατζής

Ευχαριστω Βασιλη για τον Αντωνη τον Παλογο ξερω, απλα ηθελα ,και τη γνωμη καποιων συναδελφων και απο το υλικο

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Παιδιά το είδα μετά την επιστροφή μου.
Δεν διατηρείται. Επειδή όμως είναι μικρός ο συντελεστής τριβής η προσέγγιση είναι κάπου 95%.
Αυτά χωρίς χαρτί και μολύβι. Από συναφή προσομοίωση που έχω κάνει παλιά.

Αθανάσιος Παπαδημητρίου

Ευχαριστώ Γιάννη, αλλά εάν είμαι μαθητή ς σε εξετάσεις τι κάνω;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης

Θανάση η ερώτηση “τι κάνω;” μου θυμίζει το (ελαφρώς ρατσιστικόν) ανέκδοτο:
-Τι κάνεις αν μια σκοτεινή νύχτα σε στριμώξει ένας τεράστιος μαύρος σε αδιέξοδο με κακές διαθέσεις;
Το ανέκδοτο είχε απάντηση. Το δικό σου ερώτημα δεν έχει.

Αθανάσιος Παπαδημητρίου

Ευχαριστω Γιαννη, προφανως το ερωτημα μου ηταν ρητορικό. Απλα εχοντας συστησει τους μαθητες μου να συμβουλευονται το study4exams ελεγχω την εγκυροτητα των απαντησεων.

Πρόδρομος Κορκίζογλου
Απάντηση σε  Κώστας Παπαδάκης

Ευχαριστούμε Κώστα να είσαι πάντα καλά.