Επαναληπτικές ασκήσεις στο Στερεό -Στροφορμή φυσική γ λυκείου προσανατολισμού για Πανελλαδικές

 

Ερωτήσεις για τη Στροφορμή και το Στερεό Σώμα

Ερωτήσεις Πολλαπλής Επιλογής

1. Ποια από τις παρακάτω μονάδες είναι μονάδα στροφορμής στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI); α) $N\cdot m$ β) $J\cdot s$ γ) $kg\cdot m^2/s$ δ)  W⋅s

2. Ένας περιστρεφόμενος δίσκος έχει στροφορμή L. Αν διπλασιάσουμε τη γωνιακή του ταχύτητα και τετραπλασιάσουμε τη ροπή αδράνειάς του, η νέα στροφορμή του θα είναι: α) 2L β) 4L γ) 8L δ) 16L

3. Πότε η στροφορμή ενός συστήματος παραμένει αμετάβλητη; α) Όταν η συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε αυτό είναι μηδέν. β) Όταν η συνισταμένη ροπή που ασκείται σε αυτό είναι μηδέν. γ) Όταν η κινητική του ενέργεια παραμένει σταθερή. δ) Πάντα.

4. Ένα στερεό σώμα εκτελεί καθαρή κύλιση σε οριζόντιο επίπεδο. Ποιο σημείο του έχει, στιγμιαία, μηδενική ταχύτητα; α) Το κέντρο μάζας του. β) Το ανώτερο σημείο της περιφέρειάς του. γ) Το κατώτερο σημείο της περιφέρειάς του (σημείο επαφής). δ) Κανένα.

5. Η ροπή αδράνειας ενός στερεού σώματος εξαρτάται από: α) Τη μάζα του και την απόσταση των μαζικών του στοιχείων από τον άξονα περιστροφής. β) Τη γωνιακή του ταχύτητα. γ) Τη στροφορμή του. δ) Την κινητική του ενέργεια.

---

Ερωτήσεις Σωστού-Λάθους

6. Η στροφορμή είναι διανυσματικό μέγεθος.
7. Η αρχή διατήρησης της στροφορμής ισχύει μόνο για απομονωμένα συστήματα.
8. Ένα στερεό σώμα που εκτελεί μεταφορική κίνηση δεν έχει στροφορμή.
9. Η ροπή αδράνειας είναι μέτρο της αδράνειας ενός σώματος στην περιστροφική κίνηση.
10. Η κινητική ενέργεια ενός στερεού σώματος που κυλίεται χωρίς ολίσθηση είναι το άθροισμα της μεταφορικής και της περιστροφικής του κινητικής ενέργειας.

---

Ερωτήσεις Ανάπτυξης / Προβλήματα

11. Διατυπώστε την αρχή διατήρησης της στροφορμής και δώστε ένα παράδειγμα εφαρμογής της στην καθημερινή ζωή ή τη φύση.

12. Ένας τροχός με ακτίνα R και μάζα M περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του με γωνιακή ταχύτητα ω0​. Ένα μικρό σωματίδιο μάζας m πέφτει και κολλάει στην περιφέρεια του τροχού. Να βρείτε τη νέα γωνιακή ταχύτητα του συστήματος τροχού-σωματιδίου. (Δίνεται η ροπή αδράνειας του τροχού $I_{\tau \rho o\chi o\acute{\upsilon }}=\frac{1}{2}M{R}^2$).

13. Ένας δίσκος κυλίεται χωρίς ολίσθηση σε οριζόντιο επίπεδο. Αν η ταχύτητα του κέντρου μάζας του είναι vcm​, να βρείτε: α) Τη γωνιακή του ταχύτητα. β) Την ταχύτητα του ανώτερου σημείου της περιφέρειας του δίσκου.

14. Εξηγήστε γιατί ένας χορευτής του πάγου περιστρέφεται γρηγορότερα όταν μαζεύει τα χέρια του προς το σώμα του.

15. Ένας κύλινδρος και μια σφαίρα, ίδιου όγκου και μάζας, αφήνονται να κυλήσουν χωρίς ολίσθηση από την κορυφή ενός κεκλιμένου επιπέδου. Ποιο θα φτάσει πρώτο στη βάση του κεκλιμένου επιπέδου; Να αιτιολογήσετε την απάντησή σας. (Δίνονται οι ροπές αδράνειας: $I_{\kappa \upsilon \lambda \acute{\iota }\nu \delta \rho o\upsilon }=\frac{1}{2}M{R}^2$, $I_{\sigma \phi \alpha \acute{\iota }\rho \alpha \varsigma }=\frac{2}{5}M{R}^2$).

16. Ένα στερεό σώμα περιστρέφεται γύρω από σταθερό άξονα. Αν η γωνιακή του ορμή είναι L και η ροπή αδράνειάς του είναι I, να εκφράσετε την περιστροφική του κινητική ενέργεια συναρτήσει των L και I.

17. Ένας ομογενής δίσκος περιστρέφεται ελεύθερα σε οριζόντιο επίπεδο γύρω από κάθετο άξονα που περνάει από το κέντρο του. Η αρχική του γωνιακή ταχύτητα είναι ω0​. Ένα παιδί μάζας m περπατάει από το κέντρο του δίσκου προς την περιφέρειά του. Να περιγράψετε πώς αλλάζει η γωνιακή ταχύτητα του δίσκου και γιατί.

18. Τι είναι το παράλληλο θεώρημα (ή θεώρημα Steiner) για τη ροπή αδράνειας; Πώς χρησιμοποιείται;

19. Ένα στερεό σώμα βρίσκεται σε ισορροπία. Τι συνθήκες πρέπει να πληρούνται όσον αφορά τις δυνάμεις και τις ροπές που ασκούνται σε αυτό;

20. Ποια είναι η σχέση μεταξύ της ροπής δύναμης, της ροπής αδράνειας και της γωνιακής επιτάχυνσης για την περιστροφική κίνηση ενός στερεού σώματος; Αναφέρετε την αναλογία της με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα για τη μεταφορική κίνηση.

Για τις λύσεις μπορείς να γραφτείτε  στην ομάδα μας στο Facebook  ή να μας στείλετε το μήνυμά σου στο     email : Bigbrain2220@gmail.com

         Αν θέλεις να παρακολουθείς τις αναρτήσεις μας μπορείς να γίνεις μέλος στην ομάδα μας 

                                                  στο FACEBOOK    INSTAGRAM