Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

Ένα πρωτόνιο με μάζα \[m_p\] εκτοξεύεται προς ακίνητο πυρήνα Π με ταχύτητα μέτρου \[u\] και τελικά επανέρχεται στο σημείο βολής με ταχύτητα σχεδόν του ίδιου μέτρου \[u\]. Ο πυρήνας Π θα μπορούσε να είναι ένας πυρήνας

Σκέδαση είναι

Μικρή σφαίρα, που κινείται ευθύγραμμα και ομαλά σε οριζόντιο επίπεδο, συγκρούεται ελαστικά και πλάγια με κατακόρυφο τοίχο. Στην περίπτωση αυτή:

Θεωρούμε ως σύστημα τα δύο σώματα \[Σ_1,Σ_2\] και το νήμα. Τα σώματα έχουν μάζες \[(m_1=m)\] και \[(m_2=2m)\] αντίστοιχα. Ασκούμε σταθερή οριζόντια δύναμη \[ \vec{ F} \] και κινούνται στο λείο οριζόντιο επίπεδο. Το νήμα είναι αβαρές, μη εκτατό και διαρκώς τεντωμένο:

Σε μια κρούση μεταξύ δύο σωμάτων η μεταβολή της κινητικής ενέργειας του ενός σώματος είναι αντίθετη της μεταβολής της κινητικής ενέργειας του άλλου:

Σφαίρα μάζας \[m_1\], κινούμενη με ταχύτητα \[\vec {υ}_1\], συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα μάζας \[m_2\]. Οι ταχύτητες \[\vec {υ}_1'\] και \[\vec {υ}_2'\] των σφαιρών μετά την κρούση:

Ποιο από τα ακόλουθα σώματα έχει τη μεγαλύτερη κατά μέτρο ορμή;

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:

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:

Κατά την κρούση μεταξύ δύο σωμάτων:

Μεταλλική συμπαγής σφαίρα \[Σ_1\] κινούμενη προς ακίνητη μεταλλική συμπαγή σφαίρα \[Σ_2\], τριπλάσιας μάζας από τη \[Σ_1\], συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με αυτή. Το ποσοστό της αρχικής κινητικής ενέργειας της \[Σ_1\] που μεταβιβάζεται στη \[Σ_2\] κατά την κρούση είναι:

Σώμα που αρχικά ηρεμεί, διασπάται σε τμήματα με μάζες \[m_1=m\] και \[m_2=2m\]. Ο λόγος των ταχυτήτων \[\frac{v_1}{v_2}\] των δύο θραυσμάτων είναι:

Σώμα μάζας \[M\] διασπάται με εσωτερικό εκρηκτικό μηχανισμό σε \[2\] κομμάτια μάζας \[m_1\] και \[m_2\] που αποκτούν ταχύτητες αντίθετης φοράς \[ \vec{u}_1 \] και \[ \vec{ u}_2 \] αντίστοιχα. Αν για τα μέτρα των ταχυτήτων ισχύει \[ u _2 =1,25 u_1 \] τότε ο λόγος των μαζών \[\frac{m_2}{m_1}\] είναι:

Μία σφαίρα προσκρούει ελαστικά και πλάγια σε έναν τοίχο με ταχύτητα μέτρου \[υ\] και διεύθυνσης που σχηματίζει γωνία \[\hat{π}\] με την κάθετη στον τοίχο. Αν \[υ'\] το μέτρο της ταχύτητας της σφαίρας μετά την κρούση και \[\hat{α}\] η γωνία που σχηματίζει η διεύθυνσή της με την κάθετη στον τοίχο θα ισχύει:

Σε μια κρούση δύο σφαιρών:

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

Η ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

Δύο όμοιες σφαίρες ίδιας μάζας \[m\], κινούνται η μια προς την άλλη με ίδιου μέτρου ταχύτητες \[ u \]και κάποια στιγμή συγκρούονται κεντρικά χωρίς να συσσωματωθούν. Τότε:

Δυο σώματα συγκρούονται έκκεντρα όταν:

Μια εμπορική αμαξοστοιχία κινείται κατά μήκος των γραμμών με μεγάλη ορμή. Αν κινείται με την ίδια ταχύτητα αλλά έχει διπλάσια μάζα λόγω προσθήκης βαγονιών, η ορμή της είναι

Κατά την μετωπική ελαστική κρούση μιας σφαίρας \[Σ_1\] μάζας \[m_1\] που χτυπάει με ταχύτητα \[υ_0\] σε ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\],

Κατά την κρούση δυο σωμάτων η δυναμική τους ενέργεια διατηρείται:

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:

Σώμα μάζας \[m\] κινείται σε οριζόντια διεύθυνση με ορμή \[ \vec{ p} \] . Το σώμα διασπάται σε \[2\] κομμάτια, ένα εκ των οποίων κινείται σε διεύθυνση κάθετη προς τη διεύθυνση της \[ \vec{ p} \], έχοντας ορμή \[ \vec{p}_1 \]. Αν το άλλο τμήμα κινηθεί με ορμή \[ \vec{ p}_2 \]:

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 μια κρούση μεταξύ δύο σωμάτων η μεταβολή της ορμής του ενός σώματος είναι αντίθετη της μεταβολής της ορμής του άλλου:

Ένα σώμα που κινείται με ταχύτητα \[u\] συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο σώμα διπλάσιας μάζας όπως φαίνεται στο σχήμα. Το συσσωμάτωμα που θα δημιουργηθεί θα έχει ταχύτητα :

Μια κρούση λέγεται έκκεντρη όταν:

Σώμα μάζας \[m\] κινείται οριζόντια με ταχύτητα μέτρου \[υ\]. Στην πορεία συγκρούεται μετωπικά με άλλο σώμα και επιστρέφει κινούμενο με ταχύτητα μέτρου \[2υ\]. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής του είναι:

Ένα σώμα εκτελεί ελεύθερη πτώση από ύψος \[h\].