Τα θέματα Φυσικής στις Πανελλήνιες του 1987

ΖΗΤΗΜΑ ΠΡΩΤΟ Α1) Τι ονομάζουμε ταχύτητα διαφυγής από τη γη και πως υπολογίζεται αυτή;
Α2) Να εξηγήσετε τις «συνθήκες έλλειψης βαρύτητας» για ένα παρατηρητή που βρίσκεται μέσα σε δορυφόρο σε τροχιά γύρω από τη γη.

ΖΗΤΗΜΑ ΔΕΥΤΕΡΟ Β1) Σ’ ένα κύκλωμα RLC σε σειρά, που διαρρέεται από εναλλασσόμενο ρεύμα, ποια συνθήκη πρέπει να πετύχουμε ώστε να έχουμε συντονισμό; Ποιες ιδιότητες εμφανίζει τότε το κύκλωμα;
Β2) Χρησιμοποιώντας την κατάλληλη γραφική παράσταση, να δείξετε τη σημασία της ωμικής αντίστασης κατά τον συντονισμό. Τι μορφή παίρνει το ανυσματικό διάγραμμα των τάσεων κατά τον συντονισμό;

ΖΗΤΗΜΑ ΤΡΙΤΟ: Δύο μάζες m1 και m2 που θεωρούνται σημειακές, κρατούνται ακίνητες και η απόσταση μεταξύ τους είναι λ.
Οι μάζες αφήνονται ελεύθερες και αρχίζουν να πλησιάζουν λόγω νευτώνειας έλξης.
Να βρεθούν οι ταχύτητες των μαζών τη στιγμή που η απόστασή τους έχει γίνει μ.
Οι δυο μάζες θεωρείται ότι δεν υφίστανται αλληλεπιδράσεις (έλξεις) με άλλα σώματα στο σύμπαν. Αριθμητική εφαρμογή: m1=3gr m2=3,67gr G= 6,67x10 (-11) Nm2/kg2
λ = 4m μ=2m.

ΖΗΤΗΜΑ ΤΕΤΑΡΤΟ: Δύο παράλληλες σιδερένιες ράβδοι που απέχουν μεταξύ τους απόσταση =1μ και σχηματίζουν με τον ορίζοντα γωνία φ=30 συνδέονται στο κάτω άκρο τους με σύρμα αντίστασης R1=2Ω.
Από το πάνω άκρο των ράβδων αφήνουμε να ολισθήσει χωρίς τριβή κατά μήκος τους πρισματικός αγωγός μήκους 1m με μάζα 0,1Kg και αντίσταση R2=0,5Ω, που μετά από λίγο αποκτά σταθερή (οριακή) ταχύτητα υ.
Τα άκρα του αγωγού εφάπτονται διαρκώς στις ράβδους. Η διάταξη βρίσκεται μέσα σε οριζόντιο μαγνητικό πεδίο μαγνητικής επαγωγής Β=1Τ, που οι μαγνητικές γραμμές είναι κάθετες στον κινούμενο αγωγό.
Να υπολογιστούν η σταθερή ταχύτητα υ του κινούμενου αγωγού και η τάση στα άκρα του όταν η ταχύτητα του είναι στθερή.
Δίνονται g=10m/sec2, οι παράλληλες σιδερένιες ράβδοι έχουν μηδενική αντίσταση.

Το τρίτο θέμα, υπήρχε αυτούσιο στο βιβλίο των Κ. Αλεξόπουλου – Π.Βαρώτσου – Δ. Μαρίνου "Γενικές Ασκήσεις Φυσικής" (Αθήνα 1979 – Εκδόσεις Βασιλάκη)
Το σχολικό βιβλίο της Α και Β Δέσμης είχε μια κάπως παρεμφερή άσκηση, που μάλλον σύγχυση προκάλεσε στους υποψήφιους, όπως φαίνεται στο απόκομμα εφημερίδας της εποχής. Οι αιτιάσεις ήταν ότι το σχολικό βιβλίο δεν είχε καθαρά τον τύπο της βαρυτικής δυναμικής ενέργειας, αλλά μόνο τον τύπο της διαφοράς του βαρυτικού δυναμικού.
Σαν το τέταρτο θέμα είχε παρόμοια άσκηση το σχολικό βιβλίο, καθώς και όλη σχεδόν η ελληνική και ξενόγλωσση βιβλιογραφία (π,χ. Halliday – Rensick)
Οι διαγωνιζόμενοι μπερδεύτηκαν με τη σχεδίαση του μαγνητικού πεδίου. Στο σχολικό βιβλίο το μαγνητικό πεδίο ήταν κατακόρυφο, στο 4ο θέμα των εξετάσεων το μαγνητικό πεδίο ήταν οριζόντιο. Η πιο απλή περίπτωση: το μαγνητικό πεδίο κάθετο στο κεκλιμένο επίπεδο.
Τα θέματα Φυσικής του 1987 ήταν πολύ δυσκολότερα και απαιτητικά σε σχέση με τα θέματα του 1986.
Το άσχημο τότε ήταν η ατυχία να κάνει βελτίωση σε συγκεκριμένα μαθήματα και να προκύψουν πολύ δυσκολότερα θέματα, έτσι αν τυχόν πήγαινε να βελτιώσει ένα 17 ας πούμε, μπορούσε να του προκύψει ..15.
Ακόμη συνέβαινε να κρατήσει κανείς ένα 17 και να μπουν θέματα που τα 17 ήταν μετρημένα πανελληνίως, ήταν τότε σαν να κέρδιζε λαχείο first number...

Βέβαια, αν στο τρίτο ζήτημα, ζητούνταν το έργο της βαρυτικής δύναμης που ασκείται σε κάθε μάζα κατά τη μετακίνησή της από την αρχική στην τελική της θέση, τα πράγματα δεν ήσαν τόσο εύκολα, όπως επισημαίνεται σε μια παρόμοια περίπτωση για την αλληλο-απομάκρυνση τριών φορτισμένων σωματίδιων στις σελίδες του Fundamental Laws of Mechanics του Ι.Ε. Irodov. Τότε το έργο της Fηλ υπολογίζεται μέσω της τελικής κινητικής ενέργειας κάθε σωματίδιου.