Διαγώνισμα προσομοίωσης 2022 ΕΕΦ

ΘΕΜΑ Β

Β1. Σώμα (Σ1) μάζας m1 = 2 kg είναι ακίνητο πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο, δεμένο στο ένα άκρο ιδανικού ελατηρίου σταθεράς k = 75 N/m που έχει το φυσικό του μήκος και ο άξονάς του είναι οριζόντιος, το άλλο άκρο του οποίου είναι στερεωμένο σε ακλόνητο σημείο. Το σώμα (Σ1) είναι επίσης δεμένο στο ένα άκρο οριζόντιου λάστιχου, όπως φαίνεται στο σχήμα, το οποίο όταν είναι επιμηκυμένο κατά x ασκεί δύναμη μέτρου FΛ = 225x στο (S.I.). Το λάστιχο έχει το φυσικό του μήκος. Δεύτερο μικρό σώμα (Σ2) μάζας m2 = 1 kg κινείται με ταχύτητα μέτρου υ = 6 m/s, η οποία σχηματίζει γωνία θ = π/3 rad προς τα κάτω με την οριζόντια διεύθυνση. Τα δύο σώματα συγκρούονται πλαστικά και το συσσωμάτωμα, χωρίς να αναπηδήσει, αρχίζει να κινείται στην οριζόντια διεύθυνση και ……

Το διαγώνισμα εδώ και οι λύσεις, ή διαγώνισμα + λύσεις

(Visited 4.278 times, 1 visits today)
Subscribe
Ειδοποίηση για
16 Σχόλια
Inline Feedbacks
Όλα τα σχόλια
Θοδωρής Παπασγουρίδης

Δεν θα σχολιάσω τα θέματα ως προς την ποιότητά τους

Επειδή όμως τιτλοφορούνται ως

Διαγώνισμα Προσομοίωσης Φυσικής Γ’ Λυκείου”

αντί για σχόλιο, θα θυμίσω την κριτική της ΕΕΦ για τα θέματα του 2019

” Τα θέματα είναι σαφέστατα διατυπωμένα, καλύπτουν μεγάλο φάσμα της ύλης και ανταποκρίνονται στο περιεχόμενο και τη φιλοσοφία του σχολικού βιβλίου. Χαρακτηρίζονται, ωστόσο, ως τα απαιτητικότερα των τελευταίων τριών ετών.

Επιπλέον, περισσότερο από κάθε άλλη φορά, ο χρόνος των τριών ωρών δεν επαρκεί για την επίλυση τους.
Τα ερωτήματα Α2 και Α4 απαιτούν υπολογισμούς και ξεφεύγουν από την ενδεδειγμένη μορφή του Α θέματος.
Ομοίως, τα ερωτήματα Β2 και Β3, τα οποία αποτελούν ασκήσεις επιπέδου θέματος Γ.
Στο δε Β3 θέμα έπρεπε οπωσδήποτε να αναφερθεί ότι πρόκειται για κάτοψη, γιατί το σχήμα που δόθηκε ήταν παραπλανητικό.
Η δομή σε συνδυασμό με το εύρος των θεμάτων, ως επιλογή είναι μη δόκιμη και αντιπαιδαγωγική.
Όπως επανειλημμένως έχει τονιστεί, πρόκειται για διαγωνισμό και όχι για εξετάσεις και επομένως θέματα εξαντλητικά, στα οποία η πλειοψηφία δεν μπορεί να ανταποκριθεί, δεν εξυπηρετούν τον σκοπό για τον οποίο οι μαθητές διαγωνίζονται.
Η δυσκολία των θεμάτων δεν πρέπει να έγκειται στο πλήθος αριθμητικών πράξεων αλλά στην εμβάθυνση και ανάλυση των φυσικών διεργασιών. Να επιλέγονται θέματα που αναδεικνύουν την ομορφιά της Φυσικής!
Η ΕΠΙΤΡΟΠΗ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΤΗΣ ΕΕΦ”

Τα σχόλια δικά σας συνάδελφοι….εμένα με ξεπερνά….το όλο….

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα σε όλους,
 
Δεν θα σχολιάσω συνολικά την ποιότητα των θεμάτων, διότι εγκατέλειψα την ανάγνωσή τους μετά το Α4
 
Σχολιάζω μόνο τα Α1-Α4, και ειδικότερα το Α4:
 
Α1: … (γύρω – γύρω όλοι).
 
Α2: Τυπικό Α θέμα.
 
Α3: Τυπικό Β θέμα και μάλιστα «άκομψο» διότι η γενικότερη σχέση μεταξύ Ρ και U είναι: Ρ=-2Uωσφ(ωt+φₒ). Απλά για Κ=3U προκύπτει σφ(ωt+φₒ)=√3.

 
Α4. «Υδραυλικό πιεστήριο έχει δύο οριζόντια έμβολα, ένα μικρό εμβαδού A₁ και ένα μεγάλο εμβαδού A₂ (A₂ > A₁). Ασκούμε στο μικρό έμβολο κατακόρυφη δύναμη προς τα κάτω μέτρου F₁, οπότε το υγρό ασκεί κατακόρυφη δύναμη μέτρου F₂ προς τα πάνω στο μεγάλο έμβολο.
α. Η μεταβολή της πίεσης ΔΡ₁ λόγω της δύναμης F₁ είναι μικρότερη στο μικρό έμβολο, από τη μεταβολή της πίεσης ΔΡ₂ στο μεγάλο έμβολο.
β. Η μεταβολή της πίεσης ΔΡ₁ λόγω της δύναμης F₁ είναι μεγαλύτερη στο μικρό έμβολο, από τη μεταβολή της πίεσης ΔΡ₂ στο μεγάλο έμβολο.
γ. Για τα μέτρα των δυνάμεων ισχύει F₁ = F₂.
δ. Για τα έργα των δυνάμεων για μικρές μετατοπίσεις ισχύει W₁ = W₂.

Μονάδες 5»

Διαβάζοντας την εκφώνηση του Α4 (ναι Α θέμα, όχι Β) μου δημιουργούνται οι πρώτες απορίες:
 
Τα έμβολα είναι αβαρή;
Το πιεστήριο ισορροπούσε πριν ασκήσουμε την δύναμη F₁;
Το πιεστήριο που βρίσκεται; Στο πεδίο βαρύτητας, Στο διάστημα; Σε κενό; Εντός της ατμόσφαιρας;
Ας τις … παραβλέψουμε κι ας υποθέσουμε το … σύνηθες «αβαρή έμβολα, στο πεδίο βαρύτητας – εντός ατμόσφαιρας».
 
Οι απορίες όμως συνεχίζουν:

Η F₁ είναι προς τα κάτω δύναμη επιπλέον της ατμοσφαιρικής, ή συνολική;
Ας … υποθέσουμε κι εδώ το σύνηθες «επιπλέον» δύναμη!
 
Αλλά μόλις ασκήσουμε την F₁, το υγρό και τα έμβολα θα αρχίσουν να επιταχύνονται! Δεν έχουμε δηλαδή υγρό σε ισορροπία!
Αν θέλουμε να ελέγξουμε την απότομη εκκίνηση θα πρέπει να ασκούμε και στο άλλο έμβολο κατακόρυφη προς τα κάτω δύναμη F₂.

Μήπως αυτό εννοεί στην εκφώνηση;
Μα όχι είναι … σαφής! Ονομάζει F₂ «τη δύναμη που ασκεί το υγρό στο μεγάλο έμβολο».
 
Και οι απορίες … συνεχίζουν:

Μιλάει για «μεταβολή της πίεσης στο μικρό και στο μεγάλο έμβολο».
Ας υποθέσουμε κι εδώ ότι του … ξέφυγε και εννοεί την μεταβολή της πίεσης στο υγρό κάτω από τα έμβολα!
Αλήθεια, δεν θα πρέπει να έχουμε υγρό σε ισορροπία ή έστω «σχεδόν σε ισορροπία»για να εφαρμόσουμε την αρχή του Pascal και να ισχύει ΔΡ₁=ΔΡ₂;
 
Ως σωστή απάντηση στις λύσεις δίνεται η πρόταση (δ), δηλαδή W₁=W₂.
 
Ας δούμε αν είναι πράγματι σωστή:
 
Ας υποθέσουμε ότι τα έμβολα είναι αβαρή, άρα ισορροπούν αρχικά στο ίδιο ύψος.
Επίσης (πέρα από τις «μικρές μετατοπίσεις») ότι η F₁ είναι σχετικά μικρή, ώστε η επιτάχυνση υγρού – εμβόλων να είναι ασήμαντη.

Λόγω ισορροπίας, αρχικά P₁=P₂=Pₐₜₘ

comment image
 
Με την άσκηση της F₁, η P₁ γίνεται:
 P₁= Pₐₜₘ+ F₁/Α₁
Και λόγω σχεδόν ισορροπίας:
P₂=P₁= Pₐₜₘ+ F₁/Α₁
 
Αν Δx₁ και Δx₂ οι μετατοπίσεις των εμβόλων, τότε:
W₁ = F₁∙Δx₁ = (F₁/A₁)∙ΔV
W₂ = F₂∙Δx₂ = P₂∙A₂∙Δx₂ = (Pₐₜₘ+ F₁/Α₁)∙ΔV  →  W₂ = Pₐₜₘ∙ΔV + W₁  !!!
 
Η μήπως … συμβαίνουν όλα αυτά σε κενό;
Φαντάζεστε πώς θα … εκτοξευθεί τότε το αβαρές Α₂ μόλις ασκήσουμε την F₁;
 
Ποια από τις (α), (β), (γ), (δ) θεωρείτε ως σωστή απάντηση εσείς συνάδελφοι;
 
 
Πραγματικά, έχω κουραστεί τα τελευταία χρόνια να διαβάζω (επιεικώς) ατυχείς εκδοχές του … ταλαιπωρημένου υδραυλικού πιεστηρίου, σε δημοσιευμένα προτεινόμενα θέματα …
 

Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
1 μήνας πριν

Καλημέρα συνάδελφοι και καλή βδομάδα.
Ο φίλος Παύλος, μου έστειλε μήνυμα λέγοντάς μου να διαβάσω το ερώτημα Δ4 κια την λύση που δίνεται.

comment image

Το έκανα και άνοιξα το αρχείο (μην σας μπερδεύει το admin… δεν ανέβασα εγώ τα θέματα, οπότε δεν τα είχα δει…)
Τι λέτε συνάδελφοι είναι σωστή η απάντηση;

Τελευταία διόρθωση1 μήνας πριν από Διονύσης Μάργαρης
Μιχαήλ Μιχαήλ
1 μήνας πριν
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Διονύση καλησπέρα. Το έχουμε συζητήσει πολλές φορές το συγκεκριμένο θέμα. Αλλά θα ήταν πιο ενδιαφέρον αν ο δίσκος είχε και οπή!!!!
Νομίζω η ΕΕΦ έσφαλε ως προς αυτό…..

Τελευταία διόρθωση1 μήνας πριν από Μιχαήλ Μιχαήλ
Δημήτρης Παπαδόπουλος
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλημέρα. Ο δίσκος δεν είναι κολλημένος με τη ράβδο, άρα η στροφική του κίνηση είναι άσχετη με τη στροφική κίνηση που γίνεται γύρω από τον άξονα περιστροφής της ράβδου. Δεν ισχύει το θεώρημα Steiner για τον δίσκο. Το θέμα Β3 παρουσιάζει κάποιο ενδιαφέρον, αλλά για Γ, όπως προαναφέρθηκε.

Προσπαθώ λίγο να μπω στη θέση ενός μαθητή, ο οποίος σε λιγότερο από ένα μήνα θα εξεταστεί στη Φυσική και διαβάζει τις λύσεις αυτού του διαγώνισματος… μακάρι να το παρατήσει και να βγει για ένα καφεδάκι!

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

comment image

Τελευταία διόρθωση1 μήνας πριν από Διονύσης Μητρόπουλος
Διονύσης Μάργαρης
Διαχειριστής
1 μήνας πριν

Καλημέρα Διονύση.
Συμφωνώ ότι αυτό το λάθος είναι πολύ πιο σοβαρό από το υδραυλικό πιεστήριο, που έχω συνηθίσει να κακοποιείται σε κάθε ευκαιρία.
Εντύπωση θα μου έκανε να διάβαζα μια σωστή αντιμετώπιση του πιεστηρίου. 🙂
Αλλά την διαφορά μεταξύ στερεού και συστήματος σωμάτων, νόμιζα ότι την είχαμε ξεκαθαρίσει.
Ότι είναι άλλο πράγμα, στο άκρο μιας ράβδου να έχει καρφωθεί ένας δίσκος δημιουργώντας ένα στερεό και άλλο να υπάρχει στο άκρο της ράβδου άρθρωση, γύρω από την οποία περιστρέφεται ο δίσκος…
Έχει διευκρινισθεί αρκετές φορές και από πολλούς, μια σχετικά πρόσφατη δική μου ανάρτηση:

Η περιφορά και η περιστροφή ενός δίσκου

Τελευταία διόρθωση1 μήνας πριν από Διονύσης Μάργαρης
Κωτσιόπουλος Γιώργος
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλημέρα, δίνω την απορία μου εδώ ως προς την “περιφορά και περιστροφή του δίσκου”
Αν το σύστημα έμενε ακίνητο τότε ο δίσκος Α θα είχε διαγράψει γωνία
θ=ωο Δt. Αλλά επειδή στρέφεται κατά γωνία π/2  αντιωρολογιακά θα έχει διαγράψει γωνία φ=ω Δt-π/2
Αν δεν είχε ωο=2 r/s αλλά πχ 3r/s τότε πόσες περιστροφές θα είχε διαγράψει;

Γιάννης Κυριακόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Καλημέρα παιδιά.
Ποια άρθρωση δέχεται μεγαλύτερη δύναμη.
Μεταφέρθηκε εδώ το 2016 αλλά γράφτηκε στο μπλογκσποτ το 2010.
Οι χαλαρές αρθρώσεις μετατρέπουν τα σώματα σε υλικά σημεία.

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης
Απάντηση σε  Διονύσης Μάργαρης

Συμφωνώ Διονύση.

Κι εγώ και πολλοί άλλοι συνάδελφοι έχουμε κάνει σχετικές αναρτήσεις.

Φοβάμαι όμως ότι η ΕΕΦ … “δεν γνωρίζει το υλικονέτ” 🙂

Αποστόλης Παπάζογλου
Αρχισυντάκτης

Καλημέρα σε όλους. Θα πρότεινα, το διαγώνισμα να μεταφερθεί στο φόρουμ για ευνόητους λόγους…

Κωνσταντίνος Σαράμπαλης

Συνάδελφοι καλημέρα.

Στο Δ4 ξεχωρίζουμε το στερεό στα τμήματά του. Ο δίσκος έχει κινητική ενέργεια εκ περιστροφής (ως προς το κέντρο μάζας) –  ιδιοστροφορμή που δεν επηρεάζονται και κινητική εκ μεταφοράς του κμ – τροχιακή στροφορμή που επηρεάζονται. Η ράβδος και τις δύο που μπορούν να γίνουν μία (όλα τα υλικά του σημεία περιστρέφονται με την ίδια ω).

Στη λύση στον υπολογισμό της ω (ράβδος – κέντρο μάζας δίσκου) έχει συνυπολογίσει και την κινητική ενέργεια ως προς το κέντρο μάζας (μέσω της ροπής αδράνειας του συστήματος) και το ίδιο λάθος παρακάτω στον υπολογισμό της στροφορμής.

Μαριάννα Αρβανιτάκη

Ασχολήθηκα με όλα τα θέματα και πραγματικά ο χρόνος δεν….βγαίνει. Στο Δ1. Αν ξεκινήσουμε από την ισορροπία του δίσκου με την F βρίσκουμε τις τάσεις των νημάτων και όντως προκύπτει η μάζα 4kg. Αν όμως ο μαθητής ξεκινήσει από την ισορροπία του Σ, μετά την τροχαλία και φτάσει στην ισορροπία (μεταφορική και στροφική) του διπλού κυλίνδρου (Ws=T2+T3, T2=2T3) βγαίνει η μάζα 2/3kg. Τα αριθμητικά δεδομένα δεν …..

Διονύσης Μητρόπουλος
Αρχισυντάκτης

Πράγματι Μαριάννα,

Έχουν δώσει … παραπανίσια δεδομένα και μάλιστα ασύμβατα!

Πρέπει να ικανοποιείται η σχέση ΜΣg=1,5F.

Για να προκύψει λοιπόν η μάζα m=4 kg,

α) αρκούσε μόνο η F=80 N (οπότε θα προέκυπτε και η ΜΣ=12 kg) ή,

β) αρκούσε μόνο η ΜΣ=2 kg (οπότε θα προέκυπτε και η F=40/3 N).

Τελευταία διόρθωση1 μήνας πριν από Διονύσης Μητρόπουλος
Μαριάννα Αρβανιτάκη

Καλησπέρα Διονύση. Ευχαριστώ για το χρόνο που αφιέρωσες να απαντήσεις. Αυτή η ομάδα είναι υποστηρικτική και μας ανανεώνει (όχι μόνο γνωστικά ) Το να μοιράζεσαι, μόνο χαμόγελα προσφέρει. Να σαι καλά.

Χριστόπουλος Γιώργος

Δυστυχώς υπάρχουν αρκετά λάθη στο Δ Θέμα. Και όπως πολύ σωστά επισημάνθηκε ήδη στην ροπή αδράνειας του συστήματος αλλά και στη μάζα του στερεoύ με τους δυο κυλίνδρους που έπρεπε να είναι 12 Kg (το σύστημα ισορροπεί αρα και το στερεό αρα το βάρος του ειναι ίσο με 40ν+80Ν)
Επίσης ο χρόνος των τριών ωρών είναι πολύ μικρός για να ολοκληρώσουν τις απαντήσεις τα παιδιά . Τα θέματα Β είναι όμορφα μεν αλλά συγχρόνως 3 μικρές ασκήσεις. (Το Β1 με μια δύο ερωτήσεις ακόμα γίνεται ένα όμορφο Γ θέμα !).