Τα θέματα της Φυσικής που δόθηκαν χτες είναι τα εξής:

ΖΗΤΗΜΑ 1ον:

Α. Θέλουμε να μετρήσουμε τη χωρητικότητα ενός πυκνωτή χρησιμοποιώντας γέφυρα Wheatstone.

Να σχεδιάσετε τη διάταξη και να περιγράψετε τον τρόπο υπολογισμού της άγνωστης χωρητικότητας.

Β. Το ιδανικό αέριο μιας μηχανής υφίσταται κυκλική μεταβολή, η οποία αποτελείται από τις εξής αντιστρεπτές μεταβολές.

1) Από μια κατάσταση Α εκτονώνεται ισόθερμα μέχρι την κατάσταση Β.

2) Στη συνέχεια ψύχεται ισόχωρα μέχρι της κατάσταση Γ και τέλος

3) με αδιαβατική μεταβολή επανέρχεται στην αρχική κατάσταση Α.

α) να σχεδιάσετε την παραπάνω κυκλική μεταβολή σε διάγραμμα P - V.

β) Να δώσετε τη μαθηματική διατύπωση του πρώτου θερμοδυναμικού νόμου με τη μορφή που παίρνει σε κάθε μία από τις παραπάνω μεταβολές, λαμβάνοντας υπόψη και τα πρόσημα των μεγεθών σε κάθε περίπτωση.

Γ. Η μηχανή, που λειτουργεί με αυτή την κυκλική μεταβολή, παράγει ή καταναλώνει έργο; Δικαιολογήστε την απάντησή σας. Πώς παριστάνεται αυτό το έργο στο διάγραμμα;

ΖΗΤΗΜΑ 2ον:

Α. Δύο σφαίρες κινούνται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και συγκρούονται μεταξύ τους. Να διατυπώσετε και να αποδείξετε θεωρητικά την αρχή διατήρησης της ορμής σ' αυτή την περίπτωση.

Σε τι έγκειται η σπουδαιότητα αυτής της αρχής και πού οφείλεται η γενικότητά της;

Β. α) Ποιες συνθήκες πρέπει να πληρούνται για τη δημιουργία στάσιμου κύματος;

β) Ενα εγκάρσιο αρμονικό κύμα που περιγράφεται από την εξίσωση.

διαδίδεται σε ελαστικό μέσο και συμβάλλει με ένα άλλο, έτσι ώστε να σχηματιστεί στάσιμο κύμα. Να γραφτεί η εξίσωση του δεύτερου κύματος, καθώς και η εξίσωση του στάσιμου κύματος.

γ) Ποια σημεία λέγονται δεσμοί και ποια κοιλίες σε ένα στάσιμο κύμα; Πόσο απέχουν μεταξύ τους δύο διαδοχικοί δεσμοί;

ΖΗΤΗΜΑ 3ον:

Σώμα με μάζα 2Kgr βάλλεται πλαγίως από το οριζόντιο έδαφος. Η οριζόντια συνιστώσα της ταχύτητας εκτόξευσης είναι Uοχ και η κατακόρυφη Uoy.

Στο ανώτατο σημείο της τροχιάς του, που βρίσκεται σε ύψος h=20m από το έδαφος, διασπάται ακαριαία σε δύο κομμάτια, Α και Β, τα οποία έχουν ίσες μάζες.

Από αυτά το Α πέφτει κατακόρυφα και φτάνει στο έδαφος 1sec μετά τη διάσπαση, σε σημείο που απέχει S=100m από το σημείο εκτόξευσης.

Να υπολογίσετε:

α) Την ταχύτητα με την οποία το Α φτάνει στο έδαφος.

β) Την ενέργεια που ελευθερώνεται κατά τη διάσπαση του αρχικού σώματος.γ) Την απόσταση από το σημείο εκτόξευσης, στην οποία πέφτει στο έδαφος το κομμάτι Β.

Δίνεται η επιτάχυνση της βαρύτητας και ότι η αντίσταση του αέρα είναι αμελητέα.

ΖΗΤΗΜΑ 4ον:

Κύκλωμα αποτελείται από ιδανικό πυκνωτή, ωμική αντίσταση, πηγή συνεχούς ΗΕΔ με αμελητέα εσωτερική αντίσταση και διακόπτη που συνδέονται με σειρά.

Η αντίσταση έχει τιμή R = 1000Ω και η ΗΕΔ E = 12V.Αρχικά ο πυκνωτής είναι αφόρτιστος και ο διακόπτης ανοικτός.

Τη χρονική στιγμή to = 0 κλείνουμε το διακόπτη και παρατηρούμε ότι τη χρονική στιγμή η πτώση τάσης στα άκρα της αντίστασης είναι ίση με την τάση στα άκρα του πυκνωτή.

Οταν ο πυκνωτής φορτιστεί πλήρως, αποσυνδέουμε την πηγή και στη θέση της τοποθετούμε ιδανικό πηνίο με συντελεστή αυτεπαγωγής L= 5H.

Το κύκλωμα εκτελεί φθίνουσες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις λόγω της ωμικής αντίστασης.

Να υπολογίσετε:

α) Τη χωρητικότητα του πυκνωτή.

β) Την ενέργεια που πρέπει να προσφέρουμε, με τη βοήθεια κάποιου εξωτερικού μηχανισμού, ανά περίοδο στο ταλαντούμενο κύκλωμα, ώστε να πραγματοποιεί αμείωτες ηλεκτρομαγνητικές ταλαντώσεις.