Physics

1. Θέµατα φυσικής Γ΄ Γυµνασίου
Θέµα 1ο
Ένας µαθητής διαθέτει ένα ηλεκτρικό δίπολο του οποίου µπο-
ρεί να διατηρεί σταθερή τη θερµοκρασία. Εφαρµόζει διάφορες
τιµές ηλεκτρικής τάσης και καταγράφει τις αντίστοιχες τιµές της
έντασης που το διαρρέουν. Τελικά κατασκευάζει το διάγραµµα
(V-I) του διπλανού σχήµατος.
α. Με βάση το διάγραµµα του σχήµατος, θα χαρακτήριζες το
δίπολο που διαθέτει ο µαθητής ως αντιστάτη; Να δικαιολογή-
σεις την απάντησή σου.
β. Με τη βοήθεια του παραπάνω διαγράµµατος υπολόγισε την
αντίσταση R του δίπολου.
γ. Με τη βοήθεια του παραπάνω διαγράµµατος να βρεις τις τιµές της τάσης V1 και της έντασης του ρεύ-
µατος I2.
Θέµα 2ο
H ηλεκτρολογική εγκατάσταση µιας κατοικίας φαίνεται
στο διπλανό σχέδιο και προβλέπει (δηλ. µπορεί να υ-
ποστηρίξει µέχρι) µέγιστη ισχύ 5,6 kW. Αν το δίκτυο
έχει τάση 200 V :
α. Ποια τηκόµενη ασφάλεια θα πρότεινες να τοποθετή-
σουµε στον κεντρικό πίνακα, αν γνωρίζεις ότι στο ε-
µπόριο κυκλοφορούν ασφάλειες των 10Α, 15Α, 20Α,
25Α, 30Α και 35Α; Να δικαιολογήσεις την επιλογή
σου.
β. Μπορούν να δουλεύουν ταυτόχρονα οι εξής διατά-
ξεις;
Λαµπτήρες (Λ) 6 x 100 W
Συσκευές (Σ) 3 x 500 W
Ψυγείο 400 W
Κουζίνα (Κ) 2 x 1500 W
Να δικαιολογήσεις την επιλογή σου.
Ένωση Ελλήνων Φυσικών Παράρτηµα Κεντρικής και ∆υτικής Μακεδονίας - Θέµατα ∆ιαγωνισµού Φυσικής Γ γυµνασίου Απρίλιος 2012 1

2. Θέµα 3o
Αν ο αγωγός του κυκλώµατος στο διπλανό σχήµα διαρρέεται από
ηλεκτρικό ρεύµα έντασης Ι = 3,2 mA, να υπολογίσεις:
α. Το ηλεκτρικό φορτίο που περνάει από µια διατοµή του αγωγού σε
χρονικό διάστηµα ∆t = 2 s.
β. τον αριθµό των ηλεκτρονίων που πέρασαν από µια διατοµή του αγω-
γού στον παραπάνω χρόνο.
∆ίνεται το στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο του ηλεκτρονίου │qe│=1,6.10-19 C
Θέµα 4ο
Α. ∆ύο µικρές µεταλλικές σφαίρες Α και Β είναι ηλεκτρικά φορτισµένες µε θετικά φορτία qA και qB α-
ντίστοιχα. Τα κέντρα των δύο σφαιρών απέχουν µεταξύ τους απόσταση r. Σε κάθε µία από τις προτάσεις
1 και 2 που ακολουθούν, να γράψεις (στην κόλλα σου) το γράµµα Σ αν η πρόταση είναι σωστή ή το
γράµµα Λ αν είναι λανθασµένη.
1. Αν διπλασιάσουµε την απόσταση µεταξύ τους το µέτρο της δύναµης που ασκεί η µία στην άλλη υπο-
διπλασιάζεται.
2. Αν διπλασιάσουµε την απόσταση µεταξύ τους και ταυτόχρονα τετραπλασιάσουµε το ένα φορτίο το µέ-
τρο της δύναµης που ασκεί η µία στην άλλη παραµένει ίδιο.
Β. Μηχανικό κύµα διαδίδεται σε µια χορδή πολύ µεγάλου µήκους.
Σε κάθε µία από τις προτάσεις 1 και 2 που ακολουθούν, να γράψεις (στην κόλλα σου) το γράµµα Σ αν η
πρόταση είναι σωστή ή το γράµµα Λ αν είναι λανθασµένη.
α υ
γ
Από το παραπάνω σχήµα φαίνεται ότι:
1. Αν η απόσταση α είναι 1 m τότε το µήκος κύµατος είναι 0,5 m
2. Αν η περίοδος του κύµατος 2 s, για να διανυθεί η απόσταση γ χρειάστηκαν 6,5s.
Γ. Σε κάθε µία από τις προτάσεις 1, 2, 3 και 4 που ακολουθούν, να γράψεις (στην κόλλα σου) το γράµµα
Σ αν η πρόταση είναι σωστή ή το γράµµα Λ αν είναι λανθασµένη.
1. Όταν από µια µπαταρία δεν περνάει ρεύµα τότε η τάση στους πόλους της είναι διαφορετική από το
µηδέν.
2. Όταν από έναν καταναλωτή δεν περνάει ρεύµα τότε η τάση στα άκρα του είναι µηδέν.
Ένωση Ελλήνων Φυσικών Παράρτηµα Κεντρικής και ∆υτικής Μακεδονίας - Θέµατα ∆ιαγωνισµού Φυσικής Γ γυµνασίου Απρίλιος 2012 2

3. 3. Ήχος έντασης 100 dB µεταφέρει ενέργεια ανά µονάδα χρόνου (ένταση) στο αφτί µας 20 φορές
µεγαλύτερη από έναν ήχο έντασης 80 dB.
4. Ήχος έντασης 70 dB είναι 4 φορές µεγαλύτερης ακουστότητας από έναν ήχο έντασης 50 dB.
∆. Για κάθε µια από τις παρακάτω ερωτήσεις 1 και 2 να γράψεις (στην κόλλα σου) απλώς το γράµµα το
οποίο αντιστοιχεί στη σωστή απάντηση κάθε φορά:
1. Για να φορτιστεί ένα σώµα θετικά πρέπει:
α. Να του προσφερθούν αρνητικά σωµατίδια (ηλεκτρόνια)
β. Να του προσφερθούν θετικά σωµατίδια (πρωτόνια)
γ. Να του αφαιρεθούν αρνητικά σωµατίδια (ηλεκτρόνια)
δ. Να του αφαιρεθούν θετικά σωµατίδια (πρωτόνια)
2. Σε µια ηλεκτρική θερµάστρα είναι γραµµένα τα: 200 V, 800 W. Αυτό σηµαίνει ότι:
α. Λειτουργεί µόνο όταν η τάση στα άκρα της είναι ακριβώς 200 V.
β. Η ισχύς που καταναλώνει είναι πάντοτε 800 W.
γ. Καταναλώνει ισχύ 800 V όταν συνδεθεί µε δίκτυο τάσης 200 W.
δ. ∆ιαρρέεται από ρεύµα έντασης 4 Α όταν λειτουργεί κανονικά.
Θέµα 5ο
Ένας µαθητής στο Εργαστήριο Φυσικής του σχολείου, µετράει την περίοδο των ταλαντώσεων που
εκτελεί ένα απλό εκκρεµές και τη βρίσκει ίση µε 2 s.
α. Στη συνέχεια ο µαθητής πηγαίνει εκδροµή στο χιονοδροµικό κέντρο του Καϊµακτσαλάν και
επαναλαµβάνει το πείραµα µε το ίδιο εκκρεµές. H περίοδος των ταλαντώσεων που εκτελεί προβλέπεται
να είναι:
i. 2 s
ii. Μικρότερη από 2 s
iii. Μεγαλύτερη από 2 s
Να επιλέξεις τη σωστή απάντηση και να τη δικαιολογήσεις.
β. Στη συνέχεια ο µαθητής µεταφέρει το ίδιο εκκρεµές, στην εκδροµή των Χριστουγέννων στο
Ροβανιέµι, το χωριό του Άγιου Βασίλη κοντά στο Βόρειο Πόλο και επαναλαµβάνει το πείραµα. H
συχνότητα των ταλαντώσεων που εκτελεί προβλέπεται να είναι:
i. 2 Hz
ii. Μικρότερη από 0,5Hz
iii. Μεγαλύτερη από 0,5Hz
iv. Μεγαλύτερη από 2 Hz
Ένωση Ελλήνων Φυσικών Παράρτηµα Κεντρικής και ∆υτικής Μακεδονίας - Θέµατα ∆ιαγωνισµού Φυσικής Γ γυµνασίου Απρίλιος 2012 3

4. Να επιλέξεις τη σωστή απάντηση και να τη δικαιολογήσεις.
γ. Ο µαθητής αφού ξαναγυρίσει και πάλι στο σχολικό του εργαστήριο, αφαιρεί το σφαιρίδιο από το
εκκρεµές και τοποθετεί ένα άλλο µεγαλύτερης µάζας. H περίοδος των ταλαντώσεων που εκτελεί
προβλέπεται να είναι:
i. 2 s
ii. Μικρότερη από 2 s
iii. Μεγαλύτερη από 2 s
Να επιλέξεις τη σωστή απάντηση και να τη δικαιολογήσεις.
δ. Να προτείνεις µια λύση ώστε το εκκρεµές όταν θα βρίσκεται στο Καϊµακατσαλάν, να εκτελεί τις ίδιες
σε αριθµό ταλαντώσεις που εκτελούσε στο σχολικό εργαστήριο, στον ίδιο χρόνο.
Θέµα 6ο
1. Συνδέουµε µε πηγή σταθερής τάσης
µία λάµπα (σχήµα 1) και φωτοβολεί κα-
νονικά. Στη συνέχεια συνδέουµε και άλ-
λη µια ίδια λάµπα παράλληλα µε την
πρώτη χωρίς να αλλάξουµε τη πηγή
τροφοδοσίας (Σχήµα 2).
α. Ο συµµαθητής σου, ο Θανάσης, ισχυρίζεται ότι τότε η ένταση του ρεύµατος που περνά µέσα από την
πηγή στο δεύτερο σχήµα (κύκλωµα) µειώνεται στο µισό σε σχέση µε εκείνη του πρώτου.
β. Η Ελένη, η απουσιολόγος της τάξης σου, υποστηρίζει ότι οι λάµπες στο δεύτερο σχήµα (κύκλωµα) θα
ανάψουν το ίδιο µεταξύ τους, αλλά λιγότερο από τη λάµπα στο πρώτο σχήµα.
γ. Τέλος ο Γρηγόρης επιµένει ότι και τα δύο κυκλώµατα καταναλώνουν την ίδια ισχύ.
Έχουν δίκαιο η όχι οι συµµαθητές σου για κάθε µια από τις παραπάνω περιπτώσεις; Ποια είναι η δική
σου άποψη σε κάθε µια περίπτωση και γιατί;
Θέµα 7ο
Α. Ας υποθέσουµε ότι κάπου δίπλα σου γίνεται µια πολύ ισχυρή έκρηξη που συνοδεύεται από εκδήλωση
πυρκαγιάς. Ο ήχος και το φως που παράγονται θα γίνουν αντιληπτά από έναν αστροναύτη που βρίσκεται
έξω από ένα διαστηµικό σταθµό σε πολύ µεγάλο ύψος από την επιφάνεια της Γης και µέσα στο βαρυτικό
της πεδίο και κοιτάζει προς το σηµείο της έκρηξης; Ναι ή όχι και γιατί;
Β. ∆ύο κύµατα Α και Β έχουν µήκη κύµατος λΑ = 1,5 m και λΒ = 0,4 m αντίστοιχα. Αν γνωρίζεις ότι η
συχνότητα του κύµατος Α είναι fA = 300 Ηz και ότι η περίοδος ΤΑ του πρώτου κύµατος είναι τριπλάσια
Ένωση Ελλήνων Φυσικών Παράρτηµα Κεντρικής και ∆υτικής Μακεδονίας - Θέµατα ∆ιαγωνισµού Φυσικής Γ γυµνασίου Απρίλιος 2012 4

5. της περιόδου ΤΒ του δεύτερου κύµατος, να βρεις αν αυτά τα κύµατα διαδίδονται η όχι στο ίδιο υλικό µέ-
σο και γιατί;
Θέµα 8ο
∆ύο µικρές ίδιες µεταλλικές σφαίρες Α και Β είναι φορτισµένες µε φορτία qΑ = + 2 µC και qΒ αντίστοιχα
και τα κέντρα τους απέχουν µεταξύ τους απόσταση r = 0,03 m. Αν το µέτρο της ελκτικής δύναµης που
αναπτύσσεται ανάµεσα στις δύο σφαίρες είναι F = 80 N:
α. Σχεδίασε το κατάλληλο σχήµα στο οποίο να εµφανίζονται οι δύο σφαίρες και οι δυνάµεις που ανα-
πτύσσονται µεταξύ τους και υπολόγισε το φορτίο qΒ. ∆ίνεται Κ = 9.109 Nm2/C2.
β. Φέρουµε τις δύο σφαίρες σε επαφή µεταξύ τους για λίγο. Στη συνέχεια τις αποµακρύνουµε και τις ξα-
νατοποθετούµε στην ίδια µεταξύ τους απόσταση που ήταν και πριν. Να σχεδιάσεις τις δυνάµεις που α-
σκούνται τώρα µεταξύ των σφαιρών και να υπολογίσεις το µέτρο τους. ∆ίνεται Κ = 9.109 Nm2/C2.
Θέµα 9ο
Στο κύκλωµα του διπλανού σχήµατος οι αντιστάτες έχουν
αντίσταση R1 = 4 , R2 = 6 και R3 = 3 . Αν η τάση τρο-
φοδοσίας (πηγή) είναι V=18Volt, να βρείτε:
α. Tην ισοδύναµη αντίσταση Rολ του κυκλώµατος.
β. Τις εντάσεις των ρευµάτων που διαρρέουν κάθε αντίσταση
στο κύκλωµα.
γ. Αν η συνολική ενέργεια που καταναλώνει το κύκλωµα
είναι Εολ = 0,81 KWh, να υπολογίσεις το χρονικό διάστηµα (σε ώρες) που το κύκλωµα διαρρέεται από
ρεύµα.
Θέµα 10ο
Στη λίµνη των Ιωαννίνων, µια µέρα που δεν φυσούσε καθόλου, ένα σκάφος που είναι στα ανοιχτά ρίχνει
άγκυρα. Από το σηµείο της επιφάνειας της λίµνης που έπεσε η άγκυρα δηµιουργείται στην επιφάνεια της
λίµνης ένα εγκάρσιο κύµα. Ένας άνθρωπος που είναι στην προκυµαία παρατηρεί ότι το κύµα φτάνει σε
αυτόν 1,2 λεπτά µετά την πτώση της άγκυρας. Αν γνωρίζει ότι η απόσταση ανάµεσα σε δύο διαδοχικά
όρη του κύµατος είναι 100cm και παρατηρεί ότι στην προκυµαία φτάνουν 120 κύµατα κάθε λεπτό, να
υπολογίσεις:
α. την περίοδο του κύµατος
β. την ταχύτητα διάδοσής του
γ. την απόσταση του σκάφους από την προκυµαία και
δ. τη συχνότητα ενός άλλου κύµατος που θα δηµιουργούσε στην ίδια λίµνη µια ελαφρύτερη άγκυρα αν
γνωρίζεις ότι το νέο µήκος κύµατος τώρα είναι 80cm.
ΚΑΛΗ ΕΠΙΤΥΧΙΑ!!!
Ένωση Ελλήνων Φυσικών Παράρτηµα Κεντρικής και ∆υτικής Μακεδονίας - Θέµατα ∆ιαγωνισµού Φυσικής Γ γυµνασίου Απρίλιος 2012 5