Α΄ ΛΥΚΕΙΟΥ Φυσική Γενικής Παιδείας
1. Τι είναι η κίνηση; Αναφέρετε παραδείγματα εκδήλωσης της κίνησης στον μικρόκοσμο και στον μακρόκοσμο.
2. Γιατί λέμε ότι η κίνηση είναι έννοια σχετική; Τι είναι η τροχιά ενός κινούμενου σώματος και ποια είδη κίνησης με βάση αυτή διακρίνουμε;
3. Τι είναι σωμάτιο (ή σημειακό αντικείμενο) και τί οδήγησε στην επινόησή του;
4. Πώς προσδιορίζεται η θέση ενός σωματίου σε ευθεία γραμμή; Τι είναι το σημείο αναφοράς;
5. Πώς προσδιορίζεται η θέση ενός σωματίου στο επίπεδο; Τι είναι το Καρτεσιανό σύστημα συντεταγμένων;
6. Ορίστε τις έννοιες «χρονική στιγμή», «συμβάν» (ή «γεγονός») και «χρονική διάρκεια» με παραδείγματα.
7. Πώς ορίζεται η μετατόπιση ενός σωματίου; Είναι μέγεθος μονόμετρο ή διανυσματικό; Σε τι διαφέρει το διανυόμενο διάστημα (απόσταση) από την μετατόπιση, κατά την κίνηση ενός σωματίου;
8. Ποια κίνηση ονομάζεται ευθύγραμμη ομαλή; Πώς ορίζεται η ταχύτητα ενός σώματος και σε τι μετρείται στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) για την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση;
9. Τι είναι η εξίσωση κίνησης. Απεικονίστε την γραφικά σε διάγραμμα αξόνων μετατόπισης – χρόνου. Τι εκφράζει η κλίση;
10. Να γίνει το διάγραμμα της ταχύτητας συναρτήσει του χρόνου για την ευθύγραμμη ομαλή κίνηση. Τι εκφράζει το περικλειόμενο από τους άξονες και την καμπύλη εμβαδόν;
11. Τι είναι η μέση ταχύτητα και γιατί επινοήθηκε; Είναι διανυσματικό ή μονόμετρο μέγεθος; Σε τι μετρείται στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) καί τί εκφράζει;
12. Ποια κίνηση ονομάζεται γενικά μεταβαλλόμενη κίνηση; Τι είναι η στιγμιαία ταχύτητα;
13. Τι είναι η επιτάχυνση ενός σώματος; Σε τι μετρείται στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) καί τί εκφράζει;
14. Ποια κίνηση ονομάζεται ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη; Σε ποιες περιπτώσεις διακρίνεται; Να γίνει το διάγραμμα της επιτάχυνσης γι αυτή την κίνηση σε άξονες επιτάχυνση-χρόνος.
15. Να εξαχθεί η εξίσωση της ταχύτητας για την ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση και να απεικονισθεί γραφικά σε άξονες ταχύτητας - χρόνου για τρείς περιπτώσεις. Τι εκφράζει η κλίση της ευθείας;
16. Τι εκφράζει το εμβαδόν πού περικλείεται από τους άξονες και την γραμμή της επιτάχυνσης στο διάγραμμα επιτάχυνσης – χρόνου για την ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση;
17. Τι είναι η εξίσωση κίνησης για την ευθύγραμμη ομαλά μεταβαλλόμενη κίνηση; Να εξαχθεί η εξίσωση αυτή.
18. Να απεικονισθεί γραφικά η εξίσωση κίνησης σε άξονες διαστήματος - χρόνου για ομαλά επιταχυνόμενη κίνηση με αρχική και χωρίς αρχική ταχύτητα και για επιβραδυνόμενη κίνηση. Τι εκφράζει η κλίση της ευθείας πού εφάπτεται σε κάθε σημείο της καμπύλης για οποιαδήποτε χρονική στιγμή;
19. Πώς σχετίζονται τά διανύσματα αρχικής ταχύτητας, ταχύτητας, μεταβολής ταχύτητας και επιτάχυνσης, ως προς την φορά, στην ευθύγραμμη ομαλά επιταχυνόμενη και στην ευθύγραμμη ομαλά επιβραδυνόμενη κίνηση;
20. Τι είναι η απόσταση ασφαλείας, σύμφωνα με τον κώδικα οδικής κυκλοφορίας και από τι εξαρτάται; Τι είναι το διάστημα αντίδρασης και τι το διάστημα πέδησης; Τι είναι ο χρόνος αντίδρασης tα και από τι εξαρτάται;
21. Υπολογίστε και απεικονίστε γραφικά το διάστημα πού διανύει ένα αυτοκίνητο, από την στιγμή πού ο οδηγός του αντιλαμβάνεται ένα εμπόδιο και φρενάρει, μέχρι πού σταματά. Υποθέστε ταχύτητα πρίν το φρενάρισμα υ0 και επιβράδυνση α, ενώ ο χρόνος αντίδρασης είναι tα.
22. Σε ποια κίνηση αναφέρεται και πώς διατυπώνεται το θεώρημα της μέσης ταχύτητας (Merton);
1. Τι είναι η ελαστική παραμόρφωση των σωμάτων. Από ποιόν νόμο διέπονται; Διατυπώστε τον, και γράψτε την μαθηματική του έκφραση για την περίπτωση ενός ελατηρίου. Από τι εξαρτάται η σταθερά ενός ελατηρίου;
2. Τι καλείται δύναμη, σε τι μετρείται στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (S.I.) και πού στηρίζεται η αρχή μέτρησή της;
3. Εξηγείστε τις έννοιες «σύνθεση συγγραμικών δυνάμεων», «συνισταμένη», «συνιστώσες» και «ανάλυση δυνάμεως»; Με τι ισούται η συνισταμένη δύο δυνάμεων παραλλήλων και ομορρόπων και με τι η συνισταμένη δύο δυνάμεων παραλλήλων και αντιρρόπων;
4. Πώς βρίσκουμε την συνισταμένη πολλών ομοεπιπέδων και συγγραμικών δυνάμεων πού δρούν σε ένα σώμα;
5. Ποια είναι η φυσική κατάσταση των σωμάτων κατά τον Αριστοτέλη; Τι είναι η αδράνεια της ύλης; Πώς εξηγείτε δι’ αυτής το στέγνωμα βρεμένων χεριών με το τίναγμά τους;
6. Διατυπώστε τον πρώτο νόμο του Νεύτωνα και αναφέρετε ένα παράδειγμα εφαρμογής του στην σύγχρονη διαστημική.
7. Διατυπώστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα (Θεμελιώδης νόμος της Μηχανικής), γράψτε την μαθηματική του έκφραση και εξηγείστε τά σύμβολα. Πώς με την βοήθεια του νόμου αυτού ορίζεται η μονάδα της δύναμης 1 Nt;
8. Να διερευνηθεί η μαθηματική έκφραση του δεύτερου νόμου του Νεύτωνα.
9. Γιατί τά αυτοκίνητα σχεδιάζονται ώστε το εμπρόσθιο τμήμα τους να θραύεται κατά τήν πρόσκρουση; Πώς προστατεύουν οι αερόσακοι τους επιβάτες κατ’ αυτήν.
10. Τι είναι το βάρος ενός σώματος και από τι εξαρτάται; Τι είναι το kp, πώς ορίζεται και πώς σχετίζεται με το Nt; Γιατί δεν έχει νόημα να μιλάμε για το βάρος της Γής;
11. Τι είναι η αδρανειακή μάζα, πώς υπολογίζεται και πώς μετρείται; Τι είναι η βαρυτική μάζα και πώς σχετίζεται με την αδρανειακή; Δείξτε ότι ο λόγος των βαρών δύο σωμάτων στον ίδιο τόπο ισούται με τον λόγο των μαζών τους.
12. Τι πίστευε ο Αριστοτέλης για την πτώση των σωμάτων και μέχρι πότε η αντίληψη αυτή ήταν αποδεκτή; Τι είναι η ελεύθερη πτώση των σωμάτων και πού μπορεί να πραγματοποιηθεί;
13. Τι είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας και τι λέγεται οριακή ταχύτητα πού αποκτά ένα σώμα κατά την πτώση του σε αέρα ή νερό; Πώς ο Boyle απέδειξε πειραματικά ότι όλα τά σώματα στο κενό πέφτουν ταυτόχρονα;
14. Γράψτε τις εξισώσεις της ελεύθερης πτώσης. Τι συμπεράσματα προκύπτουν για το διάστημα και την ταχύτητα;
15. Τι είναι η χρονοφωτογράφηση και πού χρησιμοποιείται;
1. Διατυπώστε τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα (Δράση – Αντίδραση). Αναφέρετε ένα παράδειγμα. Γιατί λέμε ότι στη φύση οι δυνάμεις εμφανίζονται κατά ζεύγη; Γιατί η δράση δεν εξουδετερώνεται από την αντίδραση;
2. Ποιες δυνάμεις ονομάζονται δυνάμεις από επαφή; Αναφέρετε έξι δυνάμεις πού είναι από επαφή. Ποιες δυνάμεις ονομάζονται δυνάμεις από απόσταση; Αναφέρετε τρείς τέτοιες δυνάμεις.
3. Πώς βρίσκουμε την συνισταμένη δύο δυνάμεων πού σχηματίζουν γωνία με τον κανόνα του παραλληλογράμμου; Πώς υπολογίζεται (μέτρο και διεύθυνση) στην περίπτωση πού η γωνία είναι 90ο;
4. Πώς αναλύεται δύναμη σε δύο συνιστώσες πού σχηματίζουν γωνία φ μεταξύ τους; Δείξτε το με ένα παράδειγμα.
5. Πώς βρίσκουμε την συνισταμένη πολλών ομοεπιπέδων δυνάμεων; Δείξτε το με ένα παράδειγμα.
6. Πότε ένα σώμα στο οποίο ασκούνται πολλές ομοεπίπεδες δυνάμεις ισορροπεί; Ποια είναι η συνθήκη ισορροπίας σώματος υπό την επίδραση δύο δυνάμεων; Ποια είναι η συνθήκη ισορροπίας σώματος υπό την επίδραση τριών δυνάμεων;
7. Τι είναι η τριβή (ή τριβή ολισθήσεως), πού και πότε εμφανίζεται; Σε τι συνίσταται η αξία της; Τι είναι η στατική τριβή και τι η οριακή; Σε τί διαφέρουν;
8. Διατυπώστε τον νόμο της τριβής ολισθήσεως, γράψτε την μαθηματική του ποσοτική έκφραση και εξηγείστε τά εμπλεκόμενα σύμβολα. Από τι εξαρτάται ο συντελεστής τριβής ολισθήσεως και σε τι μετρείται; Μπορεί να πάρει τιμές μεγαλύτερες του 1; Δικαιολογείστε το.
9. Διατυπώστε την αρχή ανεξαρτησίας (ή της επαλληλίας) των κινήσεων. Πού εξυπηρετεί η αρχή αυτή;
10. Τι είναι η οριζόντια βολή; Να μελετηθεί με την βοήθεια της ανεξαρτησίας των κινήσεων.
11. Διατυπώστε τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα σε διανυσματική μορφή.
12. Ποιες κινήσεις ονομάζονται περιοδικές; Τι ονομάζεται ομαλή κυκλική κίνηση; Ορίστε τά μεγέθη «περίοδος» και «συχνότητα» και αναφέρετε τις μονάδες τους. Ποια σχέση τά συνδέει;
13. Τι είναι η γραμμική ταχύτητα στην ευθύγραμμη ομαλή κίνηση; Από ποια σχέση υπολογίζεται;
14. Τι είναι η γωνιακή ταχύτητα στην ευθύγραμμη ομαλή κίνηση; Από ποια σχέση υπολογίζεται και σε τι μετρείται;
15. Να εξαχθεί η σχέση πού συνδέει την γραμμική με την γωνιακή ταχύτητα.
16. Τι είναι η κεντρομόλος επιτάχυνση στην ομαλή κυκλική κίνηση; Από ποια σχέση δίνεται το μέτρο της; Να εξάγετε και άλλες σχέσεις πού δίνουν την κεντρομόλο επιτάχυνση σύναρτήσει της συχνότητας, της περιόδου και της γωνιακής ταχύτητας.
17. Τι είναι η κεντρομόλος δύναμη; Είναι νέο είδος δύναμης; Γράψτε την σχέση πού δίνει το μέτρο της ερμηνεύοντας τά σύμβολα.
18. Αναφέρετε τρείς περιπτώσεις πού εμφανίζεται η κεντρομόλος δύναμη και υποδείξτε την.
19. Υπολογίστε την κλίση πού πρέπει να έχει ο δρόμος σε στροφή ακτίνας R, ώστε αυτοκίνητο να την διέρχεται ασφαλώς με ταχύτητα υ.
1. Διατυπώστε τον νόμο της παγκοσμίου έλξεως του Νεύτωνα, γράψτε την μαθηματική του έκφραση ερμηνεύοντας τά σύμβολα.
2. Ποιες δυνάμεις λέγονται βαρυτικές έλξεις ή απλά βαρυτικές δυνάμεις; Εξαρτώνται από το υλικό το οποίο παρεμβάλλεται μεταξύ των σωμάτων στα οποία ασκούνται και από το σχήμα αυτών;
3. Τι είναι το βαρυτικό πεδίο και ποια είναι η γενεσιουργός του αιτία; Ποιο πρόβλημα ξεπεράστηκε με την επινόησή του; Τι είναι το βάρος ενός σώματος;
4. Πώς ορίζεται η ένταση του βαρυτικού πεδίου καί τί εκφράζει; Από ποια σχέση υπολογίζεται και σε τι μετρείται; Εξαρτάται από το υπόθεμα; Δείξτε ότι ταυτίζεται με την επιτάχυνση της βαρύτητας.
5. Τι είναι οι δυναμικές γραμμές του βαρυτικού πεδίου; Είναι δυνατόν να τέμνονται; Απεικονίστε με την βοήθεια αυτών το βαρυτικό πεδίο της Γής.
6. Τι γνωρίζετε για την ένταση του βαρυτικού πεδίου της Γής; Από ποιους παράγοντες εξαρτάται;
7. Δείξτε ότι ένας άνθρωπος πού βρίσκεται σε ένα διαστημόπλοιο πού κινείται με επιτάχυνση ίση με την επιτάχυνση της βαρύτητας g0, έχει την ίδια αίσθηση βαρύτητας και όταν βρίσκεται στην επιφάνεια της Γής.
8. Πότε ένα βαρυτικό πεδίο είναι ομογενές και πότε ανομοιογενές; Τι ισχύει για το βαρυτικό πεδίο της Γής;
9. Τι είναι οι φυσικοί δορυφόροι; Αναφέρετε μερικούς από αυτούς. Τι είναι οι τεχνητοί δορυφόροι; Πώς συγκρατούνται στις τροχιές τους; Υπολογίστε την ταχύτητα περιστροφής τους. Από τι εξαρτάται αυτή;
10. Εξηγείστε την κυκλική τροχιά ενός δορυφόρου με την χρήση της αρχής της ανεξαρτησίας των κινήσεων.
11. Γιατί οι τεχνητοί δορυφόροι δεν χρειάζονται καύσιμα για την παραμονή τους στην τροχιά τους; Αναφέρετε χρήσεις των τεχνητών δορυφόρων;
12. Ποια είναι η αίσθηση του βάρους ανθρώπου πού βρίσκεται εντός ανελκυστήρα, ο οποίος α) ανέρχεται (κατέρχεται) με σταθερή ταχύτητα, β) ανέρχεται (κατέρχεται) με σταθερή επιτάχυνση γ) υφίσταται ελεύθερη πτώση;
13. Τι είναι η κατάσταση φαινομενικής έλλειψης βαρύτητας; Τι αισθάνεται αστροναύτης εντός δορυφόρου;
14. Τι είναι οι παλίρροιες και πού οφείλονται;
1. Πότε λέμε ότι δύο ή περισσότερα σώματα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους; Αναφέρετε δύο παραδείγματα.
2. Διατυπώστε την αρχή διατήρησης της μάζας του Lavoissier. Πότε ισχύει αυτή;
3. Τι ονομάζουμε σύστημα σωμάτων στην Φυσική και σε τι διαφέρει από το αντίστοιχο στην Χημεία; Τι είναι οι εσωτερικές και τι οι εξωτερικές δυνάμεις ενός συστήματος; Αναφέρετε ένα παράδειγμα εξηγώντας τά παραπάνω.
4. Πότε ένα σύστημα στη Φυσική θεωρείται μονωμένο; Υπάρχουν στη φύση μονωμένα συστήματα;
5. Τι ονομάζουμε φαινόμενα κρούσης; Αναφέρετε τρία τέτοια φαινόμενα. Πώς τά μελετάμε;
6. Τι είναι η ορμή και τι οδήγησε στην επινόησή της περί τά τέλη του 17ου αιώνα; Σε τι μετρείται; Σε τι συνίσταται η σημασία της;
7. Πώς συνδέεται η δύναμη πού ασκείται σε ένα σώμα με την μεταβολή της ορμής, την οποία αυτό υφίσταται; Αποδείξτε την σχέση. Τι συμπεραίνουμε από αυτή;
8. Εξηγείστε γιατί η πτώση από ένα ύψος σε μαλακό υλικό (άμμος) είναι ανώδυνη, ενώ η πτώση από το αυτό ύψος σε σκληρό υλικό (τσιμέντο) είναι επώδυνη.
9. Διατυπώστε την αρχή διατήρησης της ορμής. Από ποιο νόμο απορρέει; Αποδείξτε το με ένα παράδειγμα.
10. Ποια κρούση ονομάζεται πλαστική; Δείξτε αν διατηρείται ή όχι κατ’ αυτήν και η κινητική ενέργεια.
11. Εξηγείστε πώς εφαρμόζεται η αρχή διατήρησης της ορμής στην κίνηση των πυραύλων.
ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
1. Πώς ορίζεται το έργο στη Φυσική, σε τι μετρείται και τι εκφράζει; Τι σημαίνει το πρόσημο για το έργο; Πότε είναι μηδέν; Αναφέρετε δυνάμεις πού το έργο τους είναι μηδέν.
2. Δείξτε ότι το έργο μιάς σταθερής ή όχι δύναμης, ισούται με το εμβαδόν πού περικλείεται από τους άξονες και την καμπύλη στο διάγραμμα έργο – μετατόπιση.
3. Δείξτε ότι το έργο του βάρους ενός σώματος κατά την βολή του σε ορισμένο ύψος, ισούται με την κινητική ενέργεια πού αποκτά αυτό όταν επιστρέφει στην αρχική θέση;
4. Διατυπώστε το θεώρημα μεταβολής της κινητικής ενέργειας. Σε τι μας εξυπηρετεί αυτό;
5. Τι ονομάζουμε δυναμική ενέργεια ενός σώματος σε ύψος h; Τίνος είναι αποτέλεσμα και από τι εξαρτάται η τιμή της;
6. Πώς ορίζεται η μεταβολή της δυναμικής ενέργειας για σώματα πού αλληλεπιδρούν;
7. Τι ονομάζουμε μηχανική ενέργεια ενός σώματος; Τι συμβαίνει με αυτή, όταν το σώμα κινείται μόνο με την επίδραση του βάρους του; Αναφέρετε ένα παράδειγμα.
8. Δείξτε ποσοτικά την διατήρηση της μηχανικής ενέργειας με την βοήθεια του θεωρήματος μεταβολής της κινητικής ενέργειας.
9. Τι ονομάζουμε συντηρητικές (ή διατηρητικές) δυνάμεις; Δείξτε ότι το βάρος είναι μια τέτοια δύναμη. Αναφέρετε άλλες τρείς διατηρητικές δυνάμεις. Από τι εξαρτάται το έργο των συντηρητικών δυνάμεων;
10. Πώς διατυπώνεται η διατήρηση της μηχανικής ενέργειας με την χρήση διατηρητικών δυνάμεων;
11. Τι ονομάζεται ισχύς μιάς μηχανής, σε τι μετρείται και τι εκφράζει; Πόση είναι η ισχύς ενός αυτοκινήτου πού κινείται με σταθερή ταχύτητα;
12. Να μελετηθεί η οριζόντια βολή α) με τις εξισώσεις κίνησης και β) με την μηχανική ενέργεια.
13. Ποιες δυνάμεις ονομάζονται μη συντηρητικές; Αναφέρετε δύο τέτοιες δυνάμεις. Τι εκφράζει το έργο των μη συντηρητικών δυνάμεων;
14. Τι συμβαίνει με την ορμή και την ενέργεια κατά την πλαστική κρούση; Τι δυνάμεις συμμετέχουν σ’ αυτή;
15. Πώς απαντάτε στην ερώτηση τι είναι η ενέργεια; Το έργο σχετίζεται με την κόπωση;
ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΟΛΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΚΑΙ ΥΠΟΒΑΘΜΙΣΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ
1. Με ποιους τρόπους θερμαίνονται ή ψύχονται τά διάφορα σώματα; Περιγράψτε τους συνοπτικά αναφέροντας και ένα παράδειγμα για κάθε περίπτωση.
2. Τι είναι η διαστολή και ιδιαίτερα η γραμμική διαστολή των σωμάτων; Αναφέρετε μία εφαρμογή πού εκμεταλλεύεται την ιδιότητα αυτή.
3. Τι είναι οι αλλαγές φάσεων ενός σώματος και πού οφείλονται; Τι είναι η τήξη, η εξάτμιση, ο βρασμός και η υγροποίηση;
4. Κατασκευάστε το διάγραμμα των αλλαγών φάσεως ενός κομματιού πάγου. Τι συμπεράσματα συνάγονται από αυτό;
5. Πώς ορίζεται η πίεση και σε τι μετρείται; Ποιος είναι ο ρόλος της πίεσης στις αλλαγές φάσεως ενός σώματος;
6. Τι γνωρίζετε για την ενέργεια των αερίων και των υγρών σε σχέση με την κινητική θεωρία της ύλης;
7. Πού οφείλεται η πίεση ενός αερίου στα τοιχώματα ενός δοχείου πού τά περιέχει;
8. Τι θα συμβεί αν ο όγκος ενός αερίου ελαττωθεί; Σε ποιο πειραματικό νόμο ανταποκρίνεται το φαινόμενο αυτό και πώς διατυπώνεται;
9. Τι θα συμβεί σε ένα αέριο πού το θερμαίνομε; Με τι συνυφαίνεται η έννοια της θερμοκρασίας;
10. Πώς ορίζεται η μέση κινητική ενέργεια των μορίων ενός αερίου; Τι είναι η εσωτερική του ενέργεια και τίνος αποτέλεσμα είναι, εάν περιοριστούμε σε αραιά μονοατομικά αέρια;
11. Περιγράψτε πείραμα στο οποίο φαίνεται ότι η θέρμανση ενός σώματος συνεπάγεται μείωση της εσωτερικής ενέργειας ενός άλλου σώματος. Ποια κατάσταση ονομάζεται θερμική ισορροπία;
12. Τι είναι η θερμότητα, ποια είναι η μονάδα μέτρησής της και πώς ορίζεται; Διατυπώστε την αρχή διατήρησης της ενέργειας κατά την προσφορά θερμότητας σε ένα αέριο. Γράψτε την μαθηματική έκφραση και εξηγείστε τά σύμβολα.
13. Ποιοι είναι οι κυριότεροι σταθμοί στην πορεία για την διατύπωση της αρχής διατήρησης της ενέργειας;
14. Αναπαραστήστε σχηματικά μια μηχανή ώστε να φανούν οι ενέργειες πού σχετίζονται με αυτή.
15. Τι είναι η απώλεια ενέργειας μιάς μηχανής και τι η απόδοση αυτής;
16. Τι εννοούμε με τον όρο υποβάθμιση ενέργειας; Αναφέρετε ένα παράδειγμα.
17. Αναφέρετε τις διάφορες πηγές ενέργειας πού γνωρίζετε και ταξινομήστε τις με βάση την χρήση τους.