ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.2

4
Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 1 Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ Χρησιμοποίησε και εφάρμοσε τις έννοιες που έμαθες: 1) Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές: i) Η θέση ενός σώματος καθορίζεται σε σχέση με ένα σημείο αναφοράς. Φυσικά μεγέθη τα οποία προσδιορίζονται μόνο από έναν αριθμό ονομάζονται μονόμετρα. Αντίθετα, τα μεγέθη (όπως η θέση) που ο προσδιορισμός τους εκτός από το μέτρο, απαιτεί και την (κατεύθυνση) ονομάζονται διανυσματικά συμβολίζονται με ένα βέλος και συμφωνούμε το μήκος του να είναι ανάλογο με το μέτρο του μεγέθους. ii) Στη γλώσσα που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή ορίζουμε ως μέση ταχύτητα πηλίκο του μήκους της διαδρομής που διήνυσε το ένα κινητό σε ορισμένο χρόνο προς το χρόνο αυτό. Η ταχύτητα είναι παράγωγο μέγεθος και η μονάδα της στο διεθνές σύστημα μονάδων (SI) είναι το 1m/s, δηλαδή μέτρο ανά δευτερόλεπτο. Ορίζουμε τη μέση διανυσματική ταχύτητα με βάση τη μετατόπιση ενός κινητού. Διανυσματική μέση ταχύτητα = μετατόπιση χρονικό διάστημα Εφόσον η μετατόπιση είναι διανυσματικό μέγεθος, και η μέση διανυσματική ταχύτητα είναι επίσης διανυσματικό μέγεθος. Η κατεύθυνσή της συμπίπτει με την κατεύθυνση της μετατόπισης. iii) Σε κάθε ευθύγραμμη ομαλή κίνηση το διάγραμμα της θέσης σε συνάρτηση με το χρόνο είναι ευθεία γραμμή και το διάγραμμα της ταχύτητας σε συνάρτηση με το χρόνο είναι μια ευθεία γραμμή παράλληλη προς τον άξονα του χρόνου. 2) Να χαρακτηρίσεις τα παρακάτω μεγέθη ως μονόμετρα ή διανυσματικά: α) θέση, β) απόσταση, γ) μετατόπιση, δ) χρονικό διάστημα, ε) ταχύτητα. Απάντηση: 3) Στις παρακάτω ερωτήσεις να κυκλώσεις το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση. i) Η μονάδα της ταχύτητας είναι: α) m/s, β) m 2 /s, γ) m/s 2 , d) m 2 /s 2 ii) Ένας αριθμός αντιστοιχεί στο μέτρο της ταχύτητας και δίδεται σε Km/h. Κατά τη μετατροπή του σε Km/s προκύπτει αριθμός ο οποίος είναι: α) πάντα μικρότερος, β) ο ίδιος, γ) μερικές φορές μικρότερος, δ) ποτέ μικρότερος, ε) τίποτε από όλα αυτά. Απόσταση Χρονικό διάστημα Θέση Μετατόπιση Ταχύτητα Μονόμετρα μεγέθη Διανυσματικά μεγέθη

description

Απαντήσεις των ερωτήσων του 2ου κεφαλαίου για το Μάθημα της Φυσικής της Β Γυμνασίου

Transcript of ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.2

Page 1: ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.2

Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 1

Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΤΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΤΟΥ ΣΧΟΛΙΚΟΥ ΒΙΒΛΙΟΥ

► Χρησιμοποίησε και εφάρμοσε τις έννοιες που έμαθες:

1) Συμπλήρωσε τις λέξεις που λείπουν από το παρακάτω κείμενο έτσι ώστε οι προτάσεις

που προκύπτουν να είναι επιστημονικά ορθές:

i) Η θέση ενός σώματος καθορίζεται σε σχέση με ένα σημείο αναφοράς. Φυσικά μεγέθη τα

οποία προσδιορίζονται μόνο από έναν αριθμό ονομάζονται μονόμετρα. Αντίθετα, τα

μεγέθη (όπως η θέση) που ο προσδιορισμός τους εκτός από το μέτρο, απαιτεί και την

(κατεύθυνση) ονομάζονται διανυσματικά συμβολίζονται με ένα βέλος και συμφωνούμε το

μήκος του να είναι ανάλογο με το μέτρο του μεγέθους.

ii) Στη γλώσσα που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή ορίζουμε ως μέση ταχύτητα

πηλίκο του μήκους της διαδρομής που διήνυσε το ένα κινητό σε ορισμένο χρόνο προς το

χρόνο αυτό. Η ταχύτητα είναι παράγωγο μέγεθος και η μονάδα της στο διεθνές σύστημα

μονάδων (SI) είναι το 1m/s, δηλαδή μέτρο ανά δευτερόλεπτο. Ορίζουμε τη μέση

διανυσματική ταχύτητα με βάση τη μετατόπιση ενός κινητού.

Διανυσματική μέση ταχύτητα = μετατόπιση

χρονικό διάστημα

Εφόσον η μετατόπιση είναι διανυσματικό μέγεθος, και η μέση διανυσματική ταχύτητα

είναι επίσης διανυσματικό μέγεθος. Η κατεύθυνσή της συμπίπτει με την κατεύθυνση της

μετατόπισης.

iii) Σε κάθε ευθύγραμμη ομαλή κίνηση το διάγραμμα της θέσης σε συνάρτηση με το χρόνο

είναι ευθεία γραμμή και το διάγραμμα της ταχύτητας σε συνάρτηση με το χρόνο είναι μια

ευθεία γραμμή παράλληλη προς τον άξονα του χρόνου.

2) Να χαρακτηρίσεις τα παρακάτω μεγέθη ως μονόμετρα ή διανυσματικά: α) θέση, β)

απόσταση, γ) μετατόπιση, δ) χρονικό διάστημα, ε) ταχύτητα.

Απάντηση:

3) Στις παρακάτω ερωτήσεις να κυκλώσεις το γράμμα που αντιστοιχεί στη σωστή

απάντηση.

i) Η μονάδα της ταχύτητας είναι: α) m/s, β) m2/s, γ) m/s2, d) m2/s2

ii) Ένας αριθμός αντιστοιχεί στο μέτρο της ταχύτητας και δίδεται σε Km/h.

Κατά τη μετατροπή του σε Km/s προκύπτει αριθμός ο οποίος είναι: α) πάντα μικρότερος, β)

ο ίδιος, γ) μερικές φορές μικρότερος, δ) ποτέ μικρότερος, ε) τίποτε από όλα αυτά.

Απόσταση

Χρονικό διάστημα

Θέση

Μετατόπιση

Ταχύτητα

Μονόμετρα μεγέθη

Διανυσματικά μεγέθη

Page 2: ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.2

Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 2

Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com

iii) Η ταχύτητα 30 m/s είναι ίση με α) 0,03 Km/h, β) 108 Km/h, γ)108 m/min, δ)18 Km/h, ε)

καμία από τις παραπάνω.

iv) Σε μια ευθύγραμμη ομαλή κίνηση η σχέση μεταξύ των μεγεθών ταχύτητα (υ),

μετατόπιση (Δx) και χρονικό διάστημα (Δt) είναι:

α) u=Δx·Δt, β)u=Δx/Δt, γ)u=Δt/Δx, δ)Δt=u·Δx

v) Σε μια ευθύγραμμη ομαλή κίνηση το διάγραμμα θέσης (x) - χρόνου (t) είναι:

α) ευθεία παράλληλη προς τον άξονα των χρόνων, β) ευθεία που περνάει από την αρχή

των αξόνων, γ) τμήμα παραβολής

Απάντηση: i) Η σωστή επιλογή είναι η α, δηλαδή sm / .

ii) Γνωρίζουμε ότι:

ssh 36006060min160min601

Επομένως: s

km

s

km

h

km

600.3

1

3600

111

Δηλαδή το h

km1 ισούται με

s

km

600.3

1. Άρα ο αριθμός που προκύπτει είναι πάντα

μικρότερος. Το αποτέλεσμα αυτό είναι αναμενόμενο καθώς αν ένα αυτοκίνητο κινείται με

σταθερή ταχύτητα μέτρου h

km100 , σημαίνει ότι διανύει km100 σε κάθε ώρα. Όμως σε κάθε

δευτερόλεπτο, όπως είναι λογικό, θα διανύει πολύ μικρότερη απόσταση. Δηλαδή

kmkm 027,03600

100 σε κάθε δευτερόλεπτο.

Επομένως η σωστή επιλογή είναι η α.

iii) Γνωρίζουμε ότι:

kmmmkmmkm1000

1111000110001

hsshsh3600

1113600136001

Επομένως:

h

km

s

m

3600

11000

1

3030 h

km

1000

360030

h

km

10

3630

h

km108

Επομένως η σωστή επιλογή είναι η β.

iv) Η σωστή επιλογή είναι η β, δηλαδή t

x

.

v) Η σωστή επιλογή είναι η β, όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Στο διπλανό σχήμα βλέπουμε το διάγραμμα

θέσης )(x - χρόνου )(t , στην ευθύγραμμη

ομαλή κίνηση.

x

)0,0(

t

Page 3: ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.2

Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 3

Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com

► Εφάρμοσε τις γνώσεις σου και γράψε τεκμηριωμένες απαντήσεις στις ερωτήσεις που

ακολουθούν:

1) Τι εννοούμε όταν λέμε ότι η κίνηση είναι σχετική;

Απάντηση: Για να προσδιορίσουμε την κίνηση ενός σώματος πρέπει να απαντήσουμε στο

ερώτημα, ως προς τι κινείται. Για παράδειγμα εάν ένα αυτοκίνητο κινείται με ταχύτητα

μέτρου hkm/100 στην εθνική οδό Αθηνών – Κορίνθου, ως προς τι κινείται με την

ταχύτητα αυτή; Η απάντηση είναι ως προς ένα ακίνητο σημείο, δηλαδή ως προς ένα σημείο

αναφοράς. Π.χ. ένα δέντρο. Συνήθως σε κίνηση στο γήινο περιβάλλον θεωρούμε ακίνητη τη

Γη.

2) Η μέση ταχύτητα ενός σώματος που κινείται ευθύγραμμα είναι μηδέν σε κάποιο χρονικό

διάστημα. Τι μπορείς να πεις για τη μετατόπισή του και το συνολικό μήκος της διαδρομής

που έχει διανύσει σ’ αυτό το χρονικό διάστημα;

Απάντηση: Η μέση ταχύτητα ορίζεται ως το πηλίκο του συνολικού διαστήματος που

διανύει ένα σώμα σε ένα χρονικό διάστημα προς το χρονικό διάστημα αυτό, δηλαδή:

t

s

Επομένως εάν 00 s . Δηλαδή στο συγκεκριμένο χρονικό διάστημα το σώμα

διανύει μηδενική απόσταση, δηλαδή δεν κινείται καθόλου. Άρα και η μετατόπισή του θα

είναι επίσης μηδέν.

3) Ποια είναι η διαφορά μεταξύ μέσης και στιγμιαίας ταχύτητας;

Απάντηση: Η μέση ταχύτητα ορίζεται ως το πηλίκο του συνολικού διαστήματος που

διανύει ένα σώμα στο συνολικό χρόνο κίνησής του προς το χρόνο αυτό, δηλαδή:

t

s

Αποτελεί μονόμετρο μέγεθος και δείχνει με πόση περίπου ταχύτητα κινήθηκε ένα σώμα.

Δηλαδή δίνει μια προσεγγιστική εκτίμηση της ταχύτητας με την οποία κινήθηκε το σώμα

στο διάστημα s ή διαφορετικά είναι η σταθερή ταχύτητα που πρέπει να κινηθεί το σώμα

στο διάστημα s για να καλύψει τη διαδρομή στο συγκεκριμένο χρόνο.

Η στιγμιαία ταχύτητα είναι η ταχύτητα ενός κινητού σε κάθε συγκεκριμένο σημείο της

τροχιάς του, τη συγκεκριμένη χρονική στιγμή που βρίσκεται στο σημείο αυτό. Η στιγμιαία

ταχύτητα είναι διανυσματικό μέγεθος καθώς για τον προσδιορισμό της απαιτείται η γνώση

όχι μόνο του μέτρου της αλλά και της κατεύθυνσής της.

4) Ποια ταχύτητα δείχνει το ταχύμετρο του αυτοκινήτου;

Page 4: ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ ΚΕΦ.2

Επιμέλεια: sciencephysics4all.weebly.com 4

Το σχολείο στον υπολογιστή σου – sciencephysics4all.weebly.com

Απάντηση: Έστω ότι ένας επιβάτης βρίσκεται στο αυτοκίνητο που εκτελεί τη διαδρομή

Αθήνα – Πάτρα. Αν ο επιβάτης αυτός παρατηρήσει το κοντέρ, που δείχνει την ταχύτητα

του αυτοκινήτου, θα παρατηρήσει ότι η ένδειξη συνεχώς αλλάζει. Το κοντέρ δείχνει την

τιμή της ταχύτητας του αυτοκινήτου σε κάθε χρονική στιγμή. Επομένως δείχνει την τιμή

της στιγμιαίας ταχύτητας.

5) Ένα αυτοκίνητο κινείται σε μια στροφή ενός δρόμου. Είναι δυνατόν η ταχύτητά του να

διατηρείται σταθερή; Να δικαιολογήσεις την απάντησή σου.

Απάντηση: Η ταχύτητα στη στροφή αποκλείεται να διατηρείται σταθερή ακόμα και αν

διατηρείται σταθερό το μέτρο της. Η ταχύτητα είναι διανυσματικό μέγεθος. Δηλαδή για να

παραμείνει σταθερή, πρέπει να παραμένει σταθερή και η κατεύθυνσή της εκτός από το

μέτρο της. Σε μια στροφή όμως η κατεύθυνση της ταχύτητας αλλάζει συνεχώς. Επομένως

δεν διατηρείται σταθερή.

6) Αν το ταχύμετρο ενός αυτοκινήτου δείχνει 60Km/h, μπορείς να συμπεράνεις αν η

ταχύτητά του διατηρείται σταθερή; Ναι, όχι και γιατί;

Απάντηση: Όπως προαναφέραμε και στην ερώτηση 5 η ταχύτητα είναι διανυσματικό

μέγεθος. Επομένως παραμένει σταθερή όταν διατηρούνται σταθερά το μέτρο και η

κατεύθυνσή της. Το ταχύμετρο μας πληροφορεί μόνο για το μέτρο της ταχύτητας. Δεν δίνει

καμία πληροφορία για την κατεύθυνση της. Επομένως δεν μπορούμε να βγάλουμε

συμπέρασμα.

7) Με ποιους τρόπους μπορούμε να μεταβάλουμε τη στιγμιαία ταχύτητα ενός αυτοκινήτου;

Απάντηση: Η στιγμιαία ταχύτητα ενός αυτοκινήτου μπορεί να μεταβληθεί με 2 τρόπους:

1. Αν μεταβληθεί το μέτρο της, δηλαδή αν πατήσουμε γκάζι ή φρένο,

2. Αν μεταβληθεί η κατεύθυνσή της, δηλαδή αν στρίψουμε το τιμόνι.

8) Αντιστοίχισε τις τιμές των ταχυτήτων της αριστερής στήλης με τις περιπτώσεις κίνησης

της δεξιάς στήλης του πίνακα 2.5.

Απάντηση: