Φυσική (Γ Γενικού Λυκείου - Ομάδα Προσ/σμού Θετικών Σπουδών και Σπουδών Υγείας): Ηλεκτρονικό Βιβλίο

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

Μηχανικά κύματα

2.1 Η ταχύτητα ενός ηχητικού κύματος εξαρτάται
α) από τη συχνότητα του ήχου.
β) από την ένταση του ήχου.
γ) από το υλικό στο οποίο διαδίδεται το κύμα.
δ) από το μήκος κύματος. Επιλέξτε τη σωστή πρόταση.
2.2 Τρεις πηγές Α,Β και Γ δημιουργούν ηχητικά κύματα στον αέρα. Το σχήμα 2.44 παριστάνει γραφικά την ταλάντωση των τριών πηγών σε συνάρτηση με το χρόνο.

α) Ποιο κύμα έχει μεγαλύτερο πλάτος;
β) Ποιο κύμα έχει μεγαλύτερο μήκος κύματος;
2.3 Το σχήμα 2.45 παριστάνει το στιγμιότυπο ενός αρμονικού κύματος τη χρονική στιγμή t
1) Ποιο από τα σημεία Α, Β, Γ έχει αυτή τη στιγμή
α)μεγαλύτερη ταχύτητα κατά την ταλάντωση του;
β) μεγαλύτερη επιτάχυνση;
2) Επιλέξτε από τα Α, Β, Γ, Δ και Ε δύο σημεία
α) που οι φάσεις τους διαφέρουν κατά π.
β) που οι φάσεις τους διαφέρουν κατά 2π.
γ) που απέχουν απόσταση λ.
2.4 Κατά μήκος δύο ομοίων χορδών 1 και 2, διαδίδονται δύο εγκάρσια αρμονικά κύματα. Το κύμα στη χορδή 1 έχει διπλάσια συχνότητα και το μισό πλάτος από το κύμα στη χορδή 2. Ποιες από τις προτάσεις που ακολουθούν είναι σωστές;
α) Η ταχύτητα διάδοσης των δύο κυμάτων στις δύο χορδές είναι ίδια.
β) Το μήκος κύματος στη χορδή 2 είναι διπλάσιο από το μήκος κύματος στη χορδή 1.
γ) Η μέγιστη ταχύτητα ταλάντωσης είναι μεγαλύτερη στα σωματίδια της χορδής 1.
δ) Η μέγιστη επιτάχυνση ταλάντωσης είναι μεγαλύτερη στα σωματίδια της χορδής 1.

aaa

Σχ. 2.45

2.5 Οι εξισώσεις που ακολουθούν περιγράφουν τρία εγκάρσια αρμονικά κύματα που διαδίδονται σε διαφορετικά μέσα.
α) y = 10^-2ημ2π(2t -4x)
β) y = 5x10^-3ημ2π (4t -2x)
γ) y = 2x10^-2 ημ2π (2t -3x)
Τα μεγέθη είναι μετρημένα στο SI.
1. Ποιο κύμα διαδίδεται με μεγαλύτερη ταχύτητα;
2. Σε ποια περίπτωση τα μόρια του μέσου ταλαντώνονται με μεγαλύτερη μέγιστη ταχύτητα;

Συμβολή - στάσιμα κύματα

2.6 Στο σχήμα 2.46 φαίνονται οι κυματικοί παλμοί Α, Β, Γ και Δ που διαδίδονται στο ίδιο υλικό κατά τη διεύθυνση x 'x.

Σχ. 2.46

Σχ. 2.46

Με ποιον από τους παλμούς Β, Γ και Δ πρέπει να συναντηθεί ο παλμός Α ώστε να έχουμε απόσβεση.

2.7 Ποιες πηγές ονομάζονται σύγχρονες;

2.8 Συμπληρώστε τα κενά:
Στάσιμο κύμα ονομάζεται το αποτέλεσμα της συμβολής δύο κυμάτων με ίδιο πλάτος και ίδια συχνότητα που διαδίδονται στο ελαστικό μέσο σε…………………………….. κατευθύνσεις. Το στάσιμο κύμα δεν είναι κύμα αλλά μια ιδιόμορφη ταλάντωση του μέσου. Κατά τη δημιουργία ενός στάσιμου κύματος σε ένα υλικό υπάρχουν σημεία που………………………..και ονομάζονται δεσμοί και σημεία που ταλαντώνονται με……………………………..και ονομάζοντα…………………………………Η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών είναι……………………….

2.9 Οι εξισώσεις
α) y = 5συν4xημ10t
β) y = 2συν2xημ20t
γ) y = 1συν8xημ5t
περιγράφουν στάσιμα κύματα. Τα x και y είναι μετρημένα σε cm και το t σε s.
1) Σε ποιο από τα τρία, η απόσταση μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών είναι μεγαλύτερη;
2) Σε ποια από τις περιπτώσεις αυτές η μέγιστη ταχύτητα των σωματιδίων που βρίσκονται στις κοιλίες έχει μεγαλύτερη τιμή;

2.10 Δύο σύγχρονες σημειακές πηγές 1 και 2 δημιουργούν στο ίδιο υλικό εγκάρσια κύματα με μήκος κύματος λ=3cm. Τα σημεία Α, Β και Γ απέχουν από τις δύο πηγές: Το Α, d₁=18cm, και d₂=16cm. Το Α, r₁=19,5cm και r₂=16,2 cm και το Γ, l₁=20cm και l₂=15,5cm.
Με το δείκτη 1 συμβολίζονται οι αποστάσεις τους από την πηγή 1 και με το δείκτη 2 οι αποστάσεις από την πηγή 2.
α) Εκτελεί κάποιο από τα σημεία ταλάντωση με μέγιστο πλάτος;
β) Παραμένει κάποιο από αυτά διαρκώς ακίνητο;

2.11 Το σχήμα 2.47 παριστάνει ένα στιγμιότυπο ενός στάσιμου κύματος που έχει δημιουργηθεί σε μια χορδή.
α) Ποια σημεία στο σχήμα αντιστοιχούν σε δεσμούς και ποια σε κοιλίες;
β) Πόσο διαφέρουν οι φάσεις των σημείων Α και Γ;
γ) Πόσο διαφέρουν οι φάσεις των σημείων Α και Ε;
δ) Αν το μήκος κύματος των κυμάτων από τα οποία δημιουργήθηκε το στάσιμο είναι λ, ποια η οριζόντια απόσταση των σημείων Α και Β;

2.12 Σε ένα στάσιμο κύμα, τα σημεία που βρίσκονται μεταξύ δύο διαδοχικών δεσμών έχουν
α) την ίδια φάση.
β) φάσεις που διαφέρουν κατά π/2.
γ) φάσεις που διαφέρουν κατά π.
δ) φάσεις που διαφέρουν κατά 2π.
Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.

Ηλεκτρομαγνητικά κύματα
2.13 Το φως κάνει να φτάσει από τον Ήλιο στη Γη περίπου 8,5 min. Πόσο περίπου απέχει η Γη από τον Ήλιο; (c=3x10⁸m/s)

2.14 Πόσες φορές το δευτερόλεπτο θα μπορούσε να κάνει το γύρο της Γης ένα σώμα αν είχε ταχύτητα ίση με την ταχύτητα του φωτός;
(R_Γ=6400km, c=3x10⁸m/s)

2.15 Εκπομπή ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας έχουμε όταν
α)ένα σώμα είναι φορτισμένο.
β) ένας πυκνωτής είναι φορτισμένος.
γ) φορτία κινούνται με σταθερή ταχύτητα όπως συμβαίνει στους αγωγούς που διαρρέονται από σταθερό ρεύμα.
δ) φορτία επιταχύνονται ή επιβραδύνονται, όπως συμβαίνει στους αγωγούς που διαρρέονται από μεταβαλλόμενα ρεύματα.
Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.

2.16 Η συχνότητα ενός αρμονικού ηλεκτρομαγνητικού κύματος που διαδίδεται στο κενό είναι 6x10⁶.Το μήκος κύματος του κύματος αυτου είναι
α) 5x10⁶m β) 2x10²m γ) 5x10m ή δ) 2x10⁹m
(c=3x10⁸m/s)

Σχ. 2.47

Σχ. 2.47

Σχ. 2.48

Σχ. 2.48

2.17 Χωρίς να συμβουλευτείτε τον πίνακα με το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας, αντιστοιχίστε τους διαφόρους τύπους των κυμάτων που βρίσκονται στην αριστερή στήλη με συχνότητες που βρίσκονται στη δεξιά.
Ραδιοκύματα                           10¹³Hz
Μικροκύματα                          10¹⁷Hz
Ακτίνες Χ                                10⁸Hz
Υπέρυθρο                                10¹⁰Hz
Υπεριώδες                               10¹⁵Hz
Ακτίνες γ                                  10¹⁹Hz

2.18 Ποιος τύπος ηλεκτρομαγνητικού κύματος έχει μήκος κύματος συγκρίσιμο με
α) το μέγεθος ενός αυτοκινήτου;
β) με τη διάμετρο μιας μπάλας;
γ) με τη διάμετρο του ατόμου;
δ) με τη διάμετρο του πυρήνα;
(Συμβουλευτείτε τον πίνακα με το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας) (c=3x10⁸m/s)

2.19 Η ταχύτητα με την οποία διαδίδονται τα ηλεκτρομαγνητικά κύματα είναι
α) μεγαλύτερη στο κενό.
β) μεγαλύτερη όταν διαδίδονται στην ύλη.
γ) παντού ίδια.                                                                                                Επιλέξτε τη σωστή απάντηση.

2.20 Ποια από τις εξισώσεις που ακολουθούν δεν μπορεί να περιγράφει το ηλεκτρικό πεδίο ενός αρμονικού ηλεκτρομαγνητικού κύματος που διαδίδεται στο κενό;
α) E = 100ημ2π(6x10^-10t - 2x10²x)
β) E = 50ημ2π(12x10^-12t - 4x10⁴x)
γ) E = 100ημ2π(9x10^-13t - 3x10⁶x)
Όλα τα μεγέθη εκφράζονται στο SI. (c=3x10⁸m/s)

Ανάκλαση - διάθλαση

2.21 Είναι δυνατό μια φωτεινή ακτίνα να μη διαδίδεται ευθύγραμμα;
Αναφέρατε τέτοιες περιπτώσεις.

2.22 Στο σχήμα 2.48 φαίνονται οι διαδοχικές ανακλάσεις που υφίσταται μια φωτεινή ακτίνα στις επιφάνειες Α, Β και Γ. Αν η γωνία πρόσπτωσης στο σημείο Α είναι 30° πόσες μοίρες είναι οι γωνίες ανάκλασης στις επιφάνειες Β και Γ;

2.23 Σε ποιο από τα επόμενα σχήματα έχει σχεδιαστεί σωστά η διαθλώμενη ακτίνα;

aaa

Σχ. 2.49

2.24 Μονοχρωματικό φως μεταβαίνει από τον αέρα στο γυαλί. Να συγκρίνετε το μήκος κύματος, τη συχνότητα και την ταχύτητα διάδοσης στα δύο μέσα.

2.25 Στο σχήμα 2.50 φαίνεται η πορεία μιας ακτίνας μονοχρωματικού φωτός η οποία διέρχεται από τρία διαφανή υλικά. Σε ποιο υλικό το φως διαδίδεται με μικρότερη ταχύτητα;

2.26 Δέσμη λευκού φωτός εκτρέπεται από ένα πρίσμα. Ποιο χρώμα εκτρέπεται περισσότερο,το κόκκινο ή το μπλε;

2.27 Στο σχήμα φαίνονται τρεις διαφανείς οριζόντιες πλάκες πολύ μεγάλων διαστάσεων. Οι πλάκες είναι τοποθετημένες η μία πάνω στην άλλη και το σύστημα περιβάλλεται από αέρα. Ακτίνες μονοχρωματικού φωτός εισέρχονται πλάγια στις πλάκες όπως στο σχήμα. Σε ποια από τις πλάκες είναι δυνατό το φως, μετά από διαδοχικές ολικές ανακλάσεις, να βγει από τη δεξιά πλευρά;
Σχ. 2.51
2.28 Στο σχήμα 2.52 φαίνονται δύο ακτίνες μονοχρωματικού φωτός, οι οποίες στο κενό έχουν το ίδιο μήκος κύματος. Οι ακτίνες στην πορεία τους συναντούν και διέρχονται από δύο πλακίδια Α και Β, του ίδιου πάχους d και διαφορετικού δείκτη διάθλασης. Το πάχος d αντιστοιχεί σε 3x10⁴μήκη κύματος της ακτινοβολίας στο υλικό Α ή σε 2,2x10⁴μήκη κύματος της ακτινοβολίας στο υλικό Β.
α) Ποιο υλικό έχει μεγαλύτερο δείκτη διάθλασης;
β) Σε ποιο υλικό, το φως θέλει μεγαλύτερο χρόνο για να καλύψει την απόσταση d;

Σχ. 2.50

Σχ. 2.50

Σχ. 2.52

Σχ. 2.52