Ερωτήσεις «Ενέργεια στη φύση»

1. Πως ορίζεται το φυσικό μέγεθος της ενέργειας;

2. Με ποιόν τρόπο μεταφέρεται ενέργεια σε ένα κλειστό σύστημα;

3. Ορίσατε τα μεγέθη της θερμότητας, του έργου, της θερμοχωρητικότητας, της

εσωτερικής ενέργειας, της θερμοκρασίας.

4. Πως ορίζεται το φυσικό μέγεθος «ενέργεια» και ποιες μονάδες

χρησιμοποιούνται στα διαφορετικά είδη της, όπως είναι η μηχανική ενέργεια, η

θερμότητα, η ηλεκτρική ενέργεια;

5. Τι ορίζουμε ως χημική ενέργεια και πως αξιοποιείται αυτή;

6. Τι είναι η ενέργεια ισοδύναμης μάζας;

7. Ορισμός της ισχύος (και ως συνάρτηση της ταχύτητας) και μονάδες.

8. Ποιες είναι οι πηγές ενέργειας; Ποιες ονομάζουμε ανανεούμενες μορφές

ενέργειας;

9. Πως ορίζεται ο βαθμός απόδοσης σε μια διαδικασία ενεργειακής μετατροπής;

10. Με ποιες διαδικασίες παράγεται ενέργεια από τον πυρήνα; Δώστε μια σύντομη

περιγραφή.

11. Κατά την χημική αντίδραση υδρογόνου με οξυγόνο παράγεται ανά mol

αντιδρώντων αξιοποιήσιμη ενέργεια ίση με 2,84 105 J, η οποία με συντελεστή

απόδοσης 30% μπορεί να μετατραπεί σε μηχανικό έργο. Μέχρι ποιο ύψος θα

αρκούσε το έργο αυτό να ανυψώσει βάρος πχ ενός ασανσέρ 300 κιλών;

Ερωτήσεις «Μηχανικής των ρευστών»

1. Ποια η θεμελιώδης εξίσωση της στατικής των ρευστών και ποιες συνέπειες

προκύπτουν από αυτήν;

2. Ποιοι παράγοντες καθορίζουν την παροχή; Πως ορίζεται αυτή;

3. Τι εκφράζει το ιξώδες στα ρευστά και από ποιους παράγοντες εξαρτάται η τιμή

του;

4. Πως προσδιορίζεται το ιξώδες στα ρευστά και σε ποιες μονάδες μετράται η τιμή

του;

5. Στη ροή του νερού μέσα από ένα τριχοειδή σωλήνα, εάν η διάμετρος του σωλήνα

τριπλασιαστεί, χωρίς άλλες μεταβολές, η ροή θα αυξάνονταν κατά ένα

συντελεστή:

(α) 9, (β) 27, (γ) 16, (δ) 81

6. Που οφείλεται ή παρατηρούμενη ανύψωση του νερού σε τριχοειδή σωλήνες;

(πρακτικές εφαρμογές;).

7. Τι καλούμε επιφανειακή τάση; Σε ποιες δυνάμεις οφείλεται η ύπαρξή της; Ποια

φαινόμενα ή συμπεριφορά των ρευστών περιγράφονται ή καθορίζονται απ’ αυτήν;

8. Διατυπώσατε τον νόμο που περιγράφει την παροχή στα πραγματικά ρευστά;

9. Ποιες δυνάμεις ασκούνται σε σφαίρα που πέφτει σε ρευστό. Τι ονομάζουμε

οριακή ταχύτητα και πότε αυτή έχει αποκτηθεί από το σώμα;

10. Περιγράψτε τους νόμους του Bernoulli και της συνέχεις στα ρευστά.

11. Σώμα κρεμασμένο από ζυγό D είναι πλήρως βυθισμένο σε υγρό C

που εμπεριέχεται σε δοχείο Β. Η μάζα του δοχείου είναι 1,00 kg,

η μάζα του υγρού είναι 1,80 kg. O ζυγός D δείχνει 3,50 kg και ο

ζυγός Ε 7,50 kg. Ο όγκος του σώματος Α είναι 3,80 10-3 m3. α)

Ποια είναι η πυκνότητα του υγρού και β) ποια τιμή θα έδειχνε

κάθε ζυγός, εάν έβγαζε κανείς το σώμα από το υγρό;

12. Πότε βυθίζεται ένα στερεό σώμα μέσα σε ρευστό; Σημειώσατε με Σ ή Λ την(τις)

αντίστοιχη(ες) απάντηση(εις): Α. Όταν η πυκνότητά του είναι ίδια με την πυκνότητα του ρευστού.

Β. Όταν η άνωση είναι μικρότερη από το βάρος του εκτοπιζόμενου από το σώμα ρευστού.

Γ. Όταν το βάρος του σώματος είναι ίσο με την άνωση.

Δ. Όταν το βάρος του εκτοπιζόμενου ρευστού είναι μεγαλύτερο από το ίδιο το βάρος του

σώματος.

Ε. Όταν το βάρος του εκτοπιζόμενου ρευστού είναι μικρότερο από το ίδιο το βάρος του

σώματος.

13. Στην επιφάνεια ενός ζυγού έχει τοποθετηθεί δοχείο γεμάτο μέχρι την

υπερχείλισή του με νερό, ενώ ο δείκτης δείχνει μάζα m=5,0 kg. Τοποθετεί

κανείς προσεκτικά μέσα στο νερό, στο δοχείο ένα μεταλλικό κέρμα (μάζας 1 kg

και πυκνότητας 10 g/cm3) με αποτέλεσμα ένα μέρος του νερού να υπερχειλίσει.

Ποια από τις παρακάτω τιμές μάζας θα δείχνει ο ζυγός στην συνέχεια κα γιατί; α) 4,9 kg, β) 5,0 kg, γ), 5,1 kg, δ), 5,9 kg, ε), 6,0 kg

14. Ποια καμπύλη αποδίδει την σχέση

ανάμεσα στο ύψος h (υπολογισμένο από

τον πυθμένα δεξαμενής που περιέχει ένα

ασυμπίεστο υγρό και στην (βαρυτική)

πίεση p (pB η πίεση στον πυθμένα);

15. Υπολόγισε τη δύναμη έλξης που απαιτείται, ώστε δύο κοίλα ημισφαίρια που

εφάπτονται, να μπορέσουν να αποκολληθούν, με δεδομένα ότι η διάμετρος της

σφαίρας είναι 10 cm και ο αέρας που έχει αφαιρεθεί με την αντλία στο

εσωτερικό της σφαίρας έχει πίεση 25 torr.

16. Ποιος παράγοντας έχει τη μεγαλύτερη επίδραση στην ροή του ρευστού μέσω

ενός σωλήνα; (α) το ιξώδες, (β) η διαφορά πίεσης, (γ) η ακτίνα, (δ) το μήκος του σωλήνα.

17. Η διατομή του σωλήνα στην περιοχή Α είναι

τετραπλάσια της διατομής του στην περιοχή Β.

Από τη διατομή Α διέρχονται σε ένα

δευτερόλεπτο 8 cm3 ρευστού.

i) Στον ίδιο χρόνο διέρχονται από το σημείο Β:

α) 8 cm3 , β) 16 cm3 , γ) 32 cm3 , δ) 4 cm3 , ε) 2 cm3

ii) Η ταχύτητα του ρευστού στην περιοχή Α είναι v1=10 cm/s. H ταχύτητα στην

περιοχή Β είναι:

α) 2,5 cm/s , β) 5 cm/s , γ) 10 cm/s , δ) 20 cm/s , ε) 40 cm/s.

Επιλέξατε (υπογραμμίζοντάς την) την σωστή σε κάθε περίπτωση απάντηση

Ερωτήσεις «Οπτικής και Οπτικών Οργάνων»

18. Περιγράψτε τα φαινόμενα της ανάκλασης και της διάθλασης φωτός και

διατυπώσατε τους νόμους που τα διέπουν.

19. Τι εκφράζει ο νόμος του Snell;

20. Κάνατε τη διάκριση ανάμεσα στη διάχυτη και sτην κατοπτρική ανάκλαση.

21. Υπό ποιες προϋποθέσεις ακτίνα φωτός που προσπίπτει στην διαχωριστική

επιφάνεια δύο οπτικών μέσων υφίσταται ολική ανάκλαση;

22. Τι είναι και γιατί αποκαλούμε φανταστικό συγκεκριμένο είδωλο;

23. Τι εκφράζει ο δείκτης διάθλασης σε ένα δεδομένο μέσο; Αναφέρατε μερικά

αριθμητικά παραδείγματα. 24. Μονοχρωματική φωτεινή δέσμη, που διαδίδεται στον αέρα, προσπίπτει πλάγια στη

διαχωριστική επιφάνεια διαφανούς οπτικού μέσου. Οι ακτίνες, που συνεχίζουν να

διαδίδονται στο διαφανές οπτικό μέσον, έχουν σε σχέση με τις προσπίπτουσες:

(Υπογράμμισε την σωστή απάντηση ! ) α. την ίδια ταχύτητα, β. την ίδια διεύθυνση διάδοσης, γ. την ίδια συχνότητα, δ. το ίδιο μήκος κύματος

25. Εξηγείστε το χρωματικό σφάλμα στους φακούς. Που οφείλεται η ύπαρξή του;

26. Τι εκφράζει η ισχύς στους φακούς, από τι εξαρτάται και ποια η μονάδα της;

27. α) Ποια πορεία ακολουθεί ακτίνα φωτός που πέφτει στην

διαχωριστική επιφάνεια αέρα νερού στο διπλανό σχήμα; β)

Ποιό φαινόμενο περιγράφει το συμβάν και ποια η μαθηματική

του διατύπωση; γ) Για n1=1,6 και n2=1,3 πόσο υπολογίζεται

n21=;

28. α) Από ποια μέρη αποτελείται ένα τυπικό οπτικό μικροσκόπιο

και πως προκύπτει (υπολογίζεται) η μεγέθυνση σ’ αυτό; β) Αναφέρατε τύπους

διαφορετικών μικροσκοπίων. γ). Πως ορίζεται και από τι εξαρτάται η διακριτική

ικανότητα σε ένα μικροσκόπιο;

29. α) Πως ορίζεται α) η μεγέθυνση και β) η διακριτική ικανότητα και από τι

εξαρτάται; γ) Ονομάσατε τις διαφορετικές τεχνικές που εφαρμόζονται στην

οπτική μικροσκοπία προκειμένου να αυξηθεί η ποιότητα της μεγεθυνόμενης

εικόνας.

30. α) Από ποια μέρη αποτελείται μια φωτογραφική μηχανή; β) Τι εκφράζει ο

αριθμός f και f: που αναγράφεται επάνω στους φακούς φωτογραφικών μηχανών

(πχ f=50mm και f: 4.5);

31. Φακός έχει ισχύ 0.5 cm-1. Ποιά η ισχύς του σε διοπτρίες;

32. Σε ποια απόσταση θα απεικονιστεί το είδωλο φακού ισχύος 5 dpt, αντικειμένου

που βρίσκεται 15 cm από το οπτικό κέντρο του και ποια μεγέθυνση θα έχει;

33. Η ορική γωνία για το κίτρινο φως του νατρίου μέσα στο νερό είναι δορ= 49ο.

Ποιά είναι η ταχύτητα του φωτός μέσα στο νερό; (co= 3 x 108 m s-1, sin49ο

=0.755)

34. Σε φωτογραφική μηχανή η εστιακή

απόσταση του φακού της είναι f = 20 cm,

ενώ το φωτογραφικό φίλμ απέχει 20.25

cm από αυτόν. Εάν το μέγεθος του

ειδώλου είναι 15 cm να υπολογιστεί το

μέγεθος του αντικειμένου που

φωτογραφήθηκε.

35. Να σχηματίσετε το είδωλο Α’Β’ του αντικειμένου ΑΒ από συγκλίνοντα φακό,

χρησιμοποιώντας γνωστές φωτεινές ακτίνες.

Ερωτήσεις «Φάσματα & Φασματοσκοπία”

36. α). Ποια από τις ακτίνες είναι κόκκινη και ποια

ιώδης στο δίπλα σχήμα; β). Σε ποιο φαινόμενο

οφείλεται η ανάλυση φωτός; γ). Ποια είναι τα όρια

του ορατού φωτός (σε μήκη κύματος);

37. Ti καλούμε γενικά φάσμα φωτός; Πως προκύπτει και ποια είδη υπάρχουν;

38. α) Τι καλούμε διασκεδασμό; β) Σε ποια αρχή στηρίζεται η φασματοσκοπική

ανάλυση (ποσοτική ή ποιοτική);

39. Τι ονομάζουμε διαφάνεια;

40. Περιγράψτε την σχέση που αξιοποιείται στην ποσοτική ανάλυση στις

περισσότερες μεθόδους φασματοσκοπίας.

Ερωτήσεις «θερμότητα»

1. Ορίσατε τα μεγέθη της θερμότητας, θερμοκρασίας και θερμοχωρητικότητας

2. Με ποιους τρόπους επιτυγχάνεται διάδοση της θερμότητας;

3. διάδοση θερμότητας: Ποιες οι ομοιότητες και ποιες οι διαφορές μεταξύ τους;

4. Τι εκφράζουν ο νόμος του Wien και ο νόμος των Stefan Boltzmann;

5. Σε ποια αρχή στηρίζεται η θερμογραφία ως μέθοδος;

6. Τι είναι το τριπλό σημείο στο καταστατικό διάγραμμα;

7. Με ποιόν τρόπο επιτυγχάνει κανείς προστατευτικό «στέγνωμα» ουσιών;

8. Πως προσδιορίζεται η θερμότητα καύσης ή θερμιδομετρική αξία τροφών;

9. Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η ταχύτητα εξάτμισης υγρού;

10. Φαινόμενο του θερμοκηπίου: Εξηγήστε τις αιτίες, τις συνθήκες και τον

μηχανισμό δημιουργίας του.

11. Θερμική ακτινοβολία: Τι είναι και ποια περιοχή του ηλεκτρομαγνητικού

φάσματος καλύπτει;

12. Υπολόγισε το ποσό της θερμότητας που απαιτείται, ώστε να ανυψωθεί η

θερμοκρασία μάζας 0.200 kg νερού από τους 150C στους 1000C (c=1 cal

≈4.186 J, c=1cal/grad g).

Ερωτήσεις «Laser»

13. Σε ποιες περιοχές χωρίζεται το φάσμα φωτός που εκπέμπουν τα διάφορα

συστήματα Laser;

14. Τι καλούμε φάσμα φωτός;

15. Ποιες είναι οι κυριότερες ιδιότητες του φωτός που παράγουν οι συσκευές Laser;

16. Ποια τα διακριτά μέρη από τα οποία συγκροτείται μια κάθε συσκευή Laser;

17. Ποιοι οι τρόποι μεταφοράς μιας δέσμης φωτός;

18. Περιγράψατε το φαινόμενο στο οποίο στηρίζεται η παραγωγή φωτός από Laser.

19. Από τι εξαρτάται η θερμική επίδραση φωτός Laser στους ιστούς;

20. Τι καλούμε αναστροφή πληθυσμού;

21. Τι είναι το ενεργό υλικό και σε ποιες φάσεις (καταστάσεις) υφίσταται αυτό;

22. Τι σημαίνει «διαμόρφωση της δέσμης» ενός Laser;

23. Με ποιους μηχανισμούς επιτυγχάνεται η διαμόρφωση της δέσμης του Laser;

24. Περιγράψτε τι είναι οι τρόποι ταλάντωσης (mode) σε ένα Laser.

25. Ποιες συνέπειες έχουν για τα χαρακτηριστικά της δέσμης οιδιαφορετικοί τρόποι

ταλάντωσης;

26. Ενεργειακό διάγραμμα ενεργού υλικού: σε τι αναφέρεται και ποια η χρησιμότητά

του.

27. Σε ποιες κατηγορίες (συστήματα) ως προς τα ενεργειακά επίπεδα διακρίνει

κανείς το εργό υλικό;

28. Σε ποιες κατηγορίες διακρίνονται οι αλληλεπιδράσεις φωτός και ύλης;

29. Από ποιους παράγοντες εξαρτάται η διεισδυτηκότητα φωτός Laser στον ιστό;

30. Ποια φαινόμενα επηρεάζουν την διείσδυση του φωτός Laser στο ιστό;

31. Τι καλούμε μετουσίωση πρωτεινών και φωτοπηξία ως μηχανισμό δράσης του

Laser στον ιστό; Πότε επιτυγχάνεται αυτή;

32. Περιγράψτε τον μηχανισμό της θερμομηχανικής ή φωτομηχανικής

αλληλεπίδρασης.

33. Τι εννοούμε με τον όρο φωτοχημική αλληλεπίδραση;

34. Σε ποιες κατηγορίες (τάξεις) χωρίζονται τα διάφορα συστήματα Laser και βάσει

ποιού κριτηρίου γίνεται αυτή η ταξονόμηση;

35. Τι εννοούμε με τον όρο και από ποιους παράγοντες εξαρτάται η «μέγιστη

επιτρεπτή έκθεση»;

36. Ποια μέτρα προστασίας λαμβάνει κανείς κατά την χρήση ακτινοβολίας Laser;

37. Τι ονομάζουμε «φωτοδυναμική θεραπεία»;

38. Ορίσατε για μια δέσμη ακτίνων Laser τα μεγέθη: ένταση, πυκνότητα ροής (ή

ενέργειας) και διάρκεια έκθεσης, πως συνδέονται αυτά μεταξύ τους και σε ποιες

μονάδες εκφράζονται.

39. Ποια μεγέθη χαρακτηρίζουν μια παλμική ακτινοβολία φωτός Laser;

40. Πόσο και γιατί ενισχύεται η δέσμη Laser κατά την είσοδό της στο μάτι και ποιες

βλάβες προκαλεί;

41. Περιγράψτε την φωτοδιέγερση ως έναν μηχανισμό που προκαλείται και

αξιοποιείται από τη χρήση ακτινοβολίας Laser.

42. Σε τι διαφέρουν οι διαφορετικοί, και γιατί αναζητώνται, νέοι τύποι συστημάτων

Laser; Ποιες ανάγκες καλύπτουν σε επίπεδο εφαρμογών;

43. Περιγράψτε την συγκρότηση μιας τυπικής οπτικής κοιλότητα. Σε τι εξυπηρετεί

σε ένα σύστημα Laser;

Ερωτήσεις «Ακτίνες Χ» 1.

2. Ποια είναι η φύση των ακτίνων Χ;

3. Πως παράγονται οι ακτίνες Χ;

4. Σε ποιες δύο συνιστώσες αναλύεται το φάσμα ακτινοβολίας ακτίνων Χ;

5. Ποιος ο μηχανισμός παραγωγής τους;

6. Πως καθορίζεται και από τι εξαρτάται το ελάχιστο μήκος κύματος στις

ακτίνες Χ;

7. Τι προβλέπει ο νόμος του Moseley σχετικά με την ταξινόμηση των

στοιχείων;

8. Διατυπώσατε την σχέση που περιγράφει την εξασθένηση των ακτίνων Χ

καθώς διέρχονται μέσα από την ύλη.

9. Σε ποιες μονάδες μετράται και από ποιες παραμέτρους εξαρτάται ο

συντελεστής απορρόφησης των ακτίνων Χ;

10. Αναφέρατε μερικές ιατρικές εφαρμογές των ακτίνων Χ και την αρχή στην

οποία στηρίζονται.

11. Ποια είναι η βιολογική επίδραση των ακτίνων Χ;

12. Περιγράψτε το φαινόμενο της περίθλασης ακτίνων Χ

Ερωτήσεις «Πυρηνικής-Ραδιενέργειας»

13. Ποια μεγέθη θα επιλέξετε, και γιατί, για να δηλώσετε ότι: α) ο ρυθμός

εκπομπής ακτινοβολίας από υλικό είναι μεγάλος, β) ένας πυρήνας είναι

σταθερός.

14. Ο χρόνος εμφιάλωσης του κρασιού ελέγχεται από την ποσότητα Τριτίου

(1Τ3) που περιέχει και έχει χρόνο υποδιπλασιασμού 12,5 χρόνια. Σε ίδιες

ποσότητες κρασιού φετινής εσοδείας και παλιού κρασιού βρέθηκαν α gr

και α/4 gr Τριτίου αντίστοιχα. Βρείτε το έτος εμφιάλωσης παλιού κρασιού.

15. Τι εκφράζει η σταθερά διασπάσεως λ, ο χρόνος υποδιπλασιασμού t1/2 και

ο μέσος χρόνος ζωής τ.

16. α) Ένας πυρήνας είναι σταθερός όταν η ενέργεια συνδέσεως είναι μεγάλη

ή μικρή; Να δικαιολογήσετε την απάντηση σας. β) Τι είναι μέσος χρόνος

ζωής και πώς συνδέεται με τη σταθερά διασπάσεως.

17. Να διατυπωθεί ο νόμος της ραδιενεργού διασπάσεως. Ποιο μέγεθος

χαρακτηρίζει ένα διασπώμενο πυρήνα.

18. Να διατυπωθεί ο νόμος της ραδιενεργού διασπάσεως. Να σχεδιασθεί

κατάλληλη γραφική παράσταση.

19. Να βρεθεί το πάχος ημιαπορροφήσεως x1/2 ακτινοβολίας γ, σε

συνάρτηση με το συντελεστή απορροφήσεως μ.

20. Σε τι οφείλεται η απορρόφηση της ακτινοβολίας από την ύλη;

21. Ποια η αρχή στην οποία στηρίζεται η ραδιοχρονολόγηση με C14;

22. Έστω δύο ραδιενεργές πηγές διαφορετικών μάζας αλλά ίδιας

ραδιενέργειας (π.χ. 1 Curie). Οι δύο πηγές χαρακτηρίζονται αντίστοιχα

από χρόνους υποδιπλασιασμού t1/2 και t'1/2 όπου t1/2>t'1/2. Ποία

από τις δύο έχει μεγαλύτερη μάζα.

23. Αν άτομο δεχθεί την ίδια μεγάλη δόση ραδιενέργειας στιγμιαία ή μέσα σε

μεγάλο χρονικό διάστημα, σε ποια περίπτωση οι επιπτώσεις στην υγεία

του θα είναι χειρότερες και γιατί.

24. Ποιες οι αντίστοιχες μονάδες στο S.I. σύστημα των: Curie (Ci), rad, rem.

25. Τι ονομάζεται απορροφούμενη δόση και τι ισοδύναμο δόσεως. Ποια η

διαφορά τους και ποιες οι μονάδες μετρήσεως.

26. Να ορισθούν οι έννοιες της δόσης και του ρυθμού δόσεως. Να αναφερθούν

οι αντίστοιχες μονάδες.

27. Σε ποια μεγέθη αντιστοιχούν οι τιμές: 0,125mm-1 και 0,7min-1; Ποία η

σημασία τους;

28. Ποια η επίδραση των πυρηνικών ακτινοβολιών στους οργανισμούς.

29. Να διατυπώσετε το νόμο της ραδιενεργού διασπάσεως και να τον

σχεδιάσετε σε κατάλληλο διάγραμμα.