Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

Ένα μπαλάκι μάζας \[m\] προσκρούει κάθετα σε οριζόντιο πάτωμα με ταχύτητα μέτρου \[υ_1\] και αναπηδά κατακόρυφα με ταχύτητα μέτρου \[υ_2\]. Η χρονική διάρκεια της πρόσκρουσης είναι \[Δt\]. Η αντίσταση του αέρα θεωρείται αμελητέα. Το μέτρο της μέσης δύναμης που ασκείται κατά τη διάρκεια της πρόσκρουσης από το πάτωμα στο μπαλάκι είναι

Δύο σώματα έχουν μάζες \[m_1=m\] και \[m_2=4m\] και οριζόντιες σταθερές και ομόρροπες ταχύτητες με μέτρα \[u_1=8u\] και \[u_2= 3u\]. Η αλγεβρική τιμή της ορμής του συστήματος είναι:

Βλήμα \[Σ_1\], μάζας \[m_1\], που κινείται στη θετική κατεύθυνση του άξονα \[x'x\] με ταχύτητα μέτρου \[υ\] συγκρούεται με σώμα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\]. Το συσσωμάτωμα που προκύπτει μένει ακίνητο στο σημείο της σύγκρουσης. Η μεταβολή της ορμής του σώματος \[Σ_2\] κατά την κρούση έχει αλγεβρική τιμή

Σε κάθε ανελαστική κρούση, η κινητική ενέργεια του συστήματος των σωμάτων πριν την κρούση \[Κ_{πριν}\] , η κινητική ενέργεια του συστήματος των σωμάτων μετά την κρούση \[Κ_{μετά}\] , η μεταβολή της κινητικής ενέργειας \[ΔΚ\] και η απώλεια της κινητικής ενέργειας \[|ΔΚ|\] συνδέονται με τη σχέση:

Δύο σώματα έχουν ίσες ορμές αλλά άνισες μάζες. Το βαρύτερο θα:

Μια κρούση λέγεται έκκεντρη όταν:

Ένα συμπαγές σώμα κινείται με κάποια ταχύτητα και όταν πέσει πάνω σε έναν ακλόνητο τοίχο και ενσωματωθεί σε αυτόν, η παραγόμενη θερμότητα είναι \[Q\]. Αν το ίδιο σώμα προσκρούσει στον ίδιο τοίχο με τη μισή ταχύτητα, τότε η θερμική ενέργεια που θα απελευθερωθεί θα είναι

Σε κάθε κρούση δύο σφαιρών ισχύει:

Δύο σώματα που κινούνται αποτελούν μηχανικό σύστημα με συνολική ορμή \[0\]. Τότε οι ταχύτητες των σωμάτων είναι:

Ένας ψαράς στέκεται ακίνητος στην πλώρη της βάρκας του, η οποία ηρεμεί στην επιφάνεια της θάλασσας. Ο ψαράς αρχίζει και κινείται προς την πρύμνη.

Κατά την διάρκεια της κρούσης μεταξύ δυο σωμάτων οι δυνάμεις που ασκεί το ένα σώμα στο άλλο έχουν:

Δύο σώματα µε διαφορετικές μάζες που κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις συγκρούονται μετωπικά και πλαστικά. Αν μετά την κρούση η αρχική κινητική ενέργεια του συστήματος των μαζών μετατρέπεται εξ’ ολοκλήρου σε θερμότητα, τότε τα σώματα πριν την κρούση είχαν:

Δυο σώματα συγκρούονται έκκεντρα όταν:

Δύο παγοδρόμοι, με μάζες \[m_1\] και \[m_2\] αντίστοιχα (με \[m_1 \neq m_2\]), στέκονται ακίνητοι ο ένας απέναντι στον άλλο, πάνω σε ένα οριζόντιο παγοδρόμιο. Κάποια στιγμή ο πρώτος σπρώχνει το δεύτερο με αποτέλεσμα να κινηθούν αποκρινόμενοι με ταχύτητες σταθερού μέτρου. Κάποια επόμενη χρονική στιγμή οι αποστάσεις που έχουν διανύσει είναι \[x_1\, , \, x_2\], αντίστοιχα. Αν αγνοήσουμε όλων των ειδών τις τριβές τότε ισχύει:

Ένα σύστημα σωμάτων θεωρείται μονωμένο όταν :

Σφαίρα Α μάζας \[m_1\] κινείται με ταχύτητα μέτρου \[u_1\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα Β μάζας \[m_2\]. Αν η ταχύτητα της σφαίρας Α μετά τη κρούση έχει μέτρο \[\frac{u_1}{4}\] και φορά αντίθετη της αρχικής ταχύτητας τότε το πηλίκο \[\frac{m_1}{m_2}\] των μαζών των δύο σφαιρών ισούται με:

Τα σώματα που φαίνονται στο παρακάτω σχήμα έχουν ίσες μάζες και κινούνται με ταχύτητες ίσου μέτρου και αντίθετης φοράς. Τα σώματα συγκρούονται μετωπικά και πλαστικά και δημιουργούν συσσωμάτωμα. Το συσσωμάτωμα μετά την κρούση θα κινηθεί:

Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται δύο ελαστικές σφαίρες \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με μάζες \[m_1\] και \[m_2\] αντίστοιχα, που μπορούν να κινηθούν σε λείο οριζόντιο επίπεδο ανάμεσα σε λείους κατακόρυφους τοίχους που απέχουν απόσταση \[d\]. Η σφαίρα \[Σ_2\] είναι ακίνητη σε απόσταση \[\frac{d}{4}\] από τον ένα τοίχο ενώ η \[Σ_1\] έρχεται με ταχύτητα \[\vec{u}\]. Οι δύο σφαίρες συγκρούονται μετωπικά και ελαστικά και στη συνέχεια αφού συγκρουστούν ελαστικά με τους τοίχους, συναντώνται ξανά στο μέσο της απόστασης μεταξύ αυτών. Η σχέση ανάμεσα στις αλγεβρικές τιμές των ταχυτήτων \[\vec{u}\] και \[\vec{u}_1'\] είναι:

Η ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

Στο εργαστήριο φυσικών επιστημών, οι μαθητές μελετούν τη σχέση της αρχικής ορμής μίας μεταλλικής σφαίρας που εκτελεί οριζόντια βολή και της οριζόντιας μετατόπισής της τη στιγμή που φτάνει στο δάπεδο. Το πείραμα επαναλαμβάνεται πολλές φορές για βολές με διαφορετική αρχική ταχύτητα, που πραγματοποιούνται πάντα από το ίδιο ύψος από την επιφάνεια του δαπέδου. Το συμπέρασμα στο οποίο οδηγήθηκαν οι μαθητές μετά την επεξεργασία των μετρήσεων τους ήταν, ότι

Κατά την κρούση μεταξύ δύο σωμάτων:

Ένα σώμα εκτελεί οριζόντια βολή από κάποιο ύψος \[h\]. Κατά τη κίνηση του σώματος από μία θέση Κ σε μία θέση Λ, το διάνυσμα της μεταβολής της ορμής \[ Δ \vec{ p} \] έχει:

Ένα μικρο σώμα μάζας \[m\] κινείται οριζόντια με κινητική ενέργεια \[Κ\]. Το μικρό αυτό σώμα συγκρούεται κεντρικά και πλαστικά με άλλο ακίνητο σώμα τριπλάσιας μάζας. Η απώλεια κινητικής ενέργειας του συστήματος των δυο σωμάτων εξαιτίας της πλαστικής κρούσης ισούται με

Ένα αντικείμενο φέρεται σε ηρεμία με την επίδραση μιας σταθερής δύναμης. Ποιος άλλος παράγοντας εκτός της μάζας και της ταχύτητας του αντικειμένου πρέπει να σας είναι γνωστά για να προσδιορίσετε το μέτρο μιας σταθερής δύναμης αντίθετης με την ταχύτητα που απαιτείται για να σταματήσει το αντικείμενο;

Δυο σφαίρες Α και Β με ίσες μάζες κινούνται στον ίδιο οριζόντιο άξονα \[x'x\] κατά τη θετική φορά με ταχύτητες \[υ_Α=10 \: \frac{m}{s} \] και \[υ_Β = 4 \: \frac{m}{s}\]. Οι σφαίρες συγκρούονται μετωπικά και μετά την κρούση η σφαίρα Α έχει ταχύτητα \[υ_Α' = 4 \: \frac{m}{s}\].

Η αρχή διατήρησης της ορμής προκύπτει από:

Δύο σώματα ίδιας μάζας κινούνται αντίθετα με ίσου μέτρου ταχύτητες. Τι από τα παρακάτω ισχύει;

Σώμα μάζας \[m\], το οποίο έχει κινητική ενέργεια \[Κ\], συγκρούεται πλαστικά με σώμα τετραπλάσιας μάζας. Μετά την κρούση το συσσωμάτωμα μένει ακίνητο. Η μηχανική ενέργεια που χάθηκε κατά την κρούση είναι

Μια σφαίρα \[Σ_1\] μάζας \[m_1=m\] κινείται με ταχύτητα \[υ_0\] και συγκρούεται μετωπικά με ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2=2m\]. Μετά την κρούση η σφαίρα \[Σ_1\] παραμένει ακίνητη.

Σε μια κρούση δύο σφαιρών: