Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

Δυο σώματα συγκρούονται μετωπικά. Αν συμβολίσουμε με \[p_{αρχ}\] και \[p_{τελ}\] τα μέτρα των ολικών ορμών του συστήματος πριν και μετά τη κρούση αντίστοιχα, τότε το πηλίκο \[\frac {p_{αρχ}} {p_{τελ}}\] παίρνει

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Οι ορμές δυο σωμάτων είναι οπωσδήποτε διαφορετικές αν:

Σώμα βρίσκεται αρχικά ακίνητο και απέχει αποστάσεις \[L_1\] και \[L_2\] από τις άκρες ενός λείου, οριζόντιου τραπεζιού. Κάποια στιγμή το σώμα εκρήγνυται σε δύο κομμάτια με μάζες \[m_2=4m_1\].

Κατά την πλάγια ελαστική κρούση μίας σφαίρας με τοίχο δε μεταβάλλεται:

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

Σφαίρα μάζας \[m\], κινούμενη με ταχύτητα \[\vec {u}\], συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα μάζας \[Μ\]. Οι ταχύτητες \[\vec {u}'_1\], \[\vec {u}'_2\] των σφαιρών μετά τη κρούση:

Δύο σώματα συγκρούονται μετωπικά και πλαστικά. Η κινητική ενέργεια του συστήματος πριν την κρούση γίνεται όλη θερμότητα κατά την κρούση, όταν τα σώματα πριν την κρούση έχουν:

Δύο σώματα με μάζες \[m\] και \[2m\] κινούνται στην ίδια ευθεία με ταχύτητες που έχουν μέτρο \[3υ\] και \[υ\] αντίστοιχα, με αντίθετες φορές. Τα σώματα συγκρούονται πλαστικά δημιουργώντας συσσωμάτωμα. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής του σώματος μάζας \[m\] ισούται με

Σ’ ένα μονωμένο σύστημα δύο σωμάτων (Α) και (Β) :

Ένα νετρόνιο βάλλεται προς έναν πυρήνα ηλίου ο οποίος είναι ακίνητος και έχει τετραπλάσια μάζα από το νετρόνιο. Μετά την κρούση που θεωρείται μετωπική και ελαστική:

Μια μικρή σφαίρα μάζας \[m_2\] συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με ακίνητη μικρή σφαίρα μάζας \[m_1\]. Μετά την κρούση οι σφαίρες κινούνται με αντίθετες ταχύτητες. Ο λόγος των μαζών \[\frac{m_1}{m_2}\] των δυο σφαιρών είναι

Δύο σφαίρες \[Σ_1\] και \[Σ_2\] έχουν ίσες μάζες και κινούνται με ταχύτητες \[ \vec{u}_1 \] και \[ \vec{u}_2 \] αντίστοιχα. Αν οι σφαίρες συγκρουστούν κεντρικά και ελαστικά:

Δύο σφαίρες Α και Β με ίσες μάζες κινούνται στον ίδιο οριζόντιο άξονα \[x'x\] με αντίθετες ταχύτητες:

Δύο σώματα που κινούνται αποτελούν σύστημα με συνολική ορμή \[0\]. Οι ταχύτητες των σωμάτων πρέπει να είναι:

Ένα μπαλάκι μάζας \[m\] χτυπά σε έναν κατακόρυφο τοίχο με οριζόντια ταχύτητα μέτρου \[υ_1\] και αναπηδά από αυτόν με ταχύτητα μέτρου \[υ_2\]. Η χρονική διάρκεια της επαφής είναι \[Δt_1\] και το μέτρο της κάθετης δύναμης που ασκεί ο τοίχος στο μπαλάκι είναι \[Ν_1\]. Το ίδιο μπαλάκι χτυπά στο δάπεδο με κατακόρυφη ταχύτητα, μέτρου \[υ_1\] και αναπηδά από αυτό με ταχύτητα μέτρου \[υ_2\]. Η χρονική διάρκεια της επαφής είναι επίσης \[Δt_1\] και το μέτρο της κάθετης δύναμης που ασκεί το δάπεδο στο μπαλάκι είναι \[Ν_2\]. Για τα μέτρα των δυνάμεων \[Ν_1\] και \[Ν_2\] που ασκούνται στο μπαλάκι από τον τοίχο και το δάπεδο αντίστοιχα, ισχύει:

Για να επιβραδύνουμε ένα νετρόνιο, προκαλούμε την κρούση του με έναν πυρήνα. Για να έχει το νετρόνιo τη μικρότερη δυνατή κινητική ενέργεια μετά τη κρούση πρέπει να συγκρουστεί κεντρικά με πυρήνα:

Κατά την αλληλεπίδραση δυο σωμάτων που αποτελούν μονωμένο σύστημα για τις μεταβολές της ορμής κάθε σώματος ισχύει :

Να επιλέξετε τη σωστή από τις παρακάτω προτάσεις.

Η ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

Τα σώματα που φαίνονται στο σχήμα είναι συνδεδεμένα με το ελατήριο και έχουν μάζες \[m_1=2\; kg\] και \[m_2=1\; kg\]. Το ελατήριο είναι συμπιεσμένο με τη βοήθεια νήματος και όλη η διάταξη ακινητεί πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Κάποια στιγμή το νήμα κόβεται:

Στην οριζόντια βολή ενός σώματος, ο ρυθμός μεταβολής της ορμής του σώματος ισούται με:

Στο πείραμα ανακάλυψης του νετρονίου, τα άγνωστα σωματίδια (νετρόνια) συγκρούονται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητους πυρήνες υδρογόνου (πρωτόνια). Μετά την κρούση παρατηρούμε ότι τα νετρόνια παραμένουν σχεδόν ακίνητα. Αυτό σημαίνει ότι η μάζα τους είναι:

Δύο αθλητές Α και Β με μάζες \[m\] και \[3m\] αντίστοιχα, στέκονται ακίνητος ο ένας απέναντι από τον άλλο σε ένα παγοδρόμιο. Κάποια στιγμή οι δύο αθλητές σπρώχνονται με αποτέλεσμα να κινηθούν με αντίθετη φορά. Αν η ταχύτητα που αποκτά ο αθλητής Α έχει μέτρο \[ |\vec{u}| \] , η ορμή του αθλητή Β θα έχει μέτρο ίσο με :

Μονάδα μέτρησης της ορμής στο S.I. είναι το:

Η ορμή ενός συστήματος διατηρείται σταθερή όταν οι εξωτερικες δυνάμεις που ασκούνται στο σύστημα:

Ένας άνθρωπος, που βρίσκεται ακίνητος πάνω σε λεία επιφάνεια, πετάει μία πέτρα που κρατούσε. Τότε:

Ένα σώμα μάζας \[m\] κινείται με ταχύτητα \[u\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλο ακίνητο σώμα της ίδιας μάζας. Αν η διάρκεια της κρούσης είναι \[Δt\], τότε το μέτρο της δύναμης που ασκήθηκε πάνω στο δεύτερο σώμα είναι:

Δύο σώματα με μάζα \[m=1kg\] κινούνται το ένα βόρεια και το άλλο ανατολικά με ταχύτητες μέτρου \[u_1=3\; \frac{m}{s}\] και \[u_2= 4\; \frac{m}{s}\]. Το μέτρο της ορμής του συστήματος είναι :

Σφαίρα \[Σ_1\] μάζας \[m_1\] κινείται με ταχύτητα \[\vec{v}_1\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλη αρχικά ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\]. Αν η σφαίρα \[Σ_2\] έχει πολύ μεγαλύτερη μάζα από την \[Σ_1\] ποιες είναι οι ταχύτητες των δυο σφαιρών μετά την κρούση;