Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

Το βλήμα του παρακάτω σχήματος, μάζας \[m_1\], σφηνώνεται στο ξύλο μάζας \[m_2\].

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

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

Αν ένα κινούμενο σώμα συγκρουστεί μετωπικά και ελαστικά με άλλο ακίνητο ίσης μάζας, τότε η ταχύτητά του:

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:

Ο Πάνος πυροβολεί με ένα τουφέκι. Το τουφέκι ανακρούει από την εκπυρσοκρότηση της σφαίρας γιατί:

Σώμα \[Σ_1\] μάζας \[1\, kg\] κινείται οριζόντια προς τη θετική κατεύθυνση και προσπίπτει με ταχύτητα μέτρου \[10\, \frac{m}{s} \] σε ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\] και συγκρούεται ελαστικά και κεντρικά με αυτή. Μετά την κρούση το \[Σ_1\] κινείται με ταχύτητα μέτρου \[6\, \frac{m}{s}\] αλλά αντίθετης φοράς από την αρχική του. Η μάζα της σφαίρας είναι:

Έκκεντρη είναι η κρούση πριν από την οποία οι ταχύτητες των κέντρων μαζών των δύο συγκρουόμενων σωμάτων έχουν:

Η ορμή ενός σώματος:

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:

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

Ένα χτύπημα με το χέρι ασκεί μεγαλύτερη δύναμη όταν:

Στην ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

Σώμα \[m\] κινείται με ταχύτητα \[ \vec{ u} \] και συγκρούεται κεντρικά και πλαστικά με ακίνητο σώμα \[Μ=2m\]. Η μεταβολή του μέτρου της ορμής του σώματος \[m\] είναι:

Σε κάθε κεντρική κρούση διατηρείται:

Σώμα μάζας \[m_1\] κινείται με ταχύτητα \[\vec {ν}_1\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλο ακίνητο σώμα πολύ μεγαλύτερης μάζας \[m_2\] \[(m_2>>m_1)\]. Μετά την κρούση, το σώμα μάζας \[m_1\]:

Δυο σώματα κινούνται με την ίδια ταχύτητα. Πιο μεγάλη ορμή έχει το σώμα:

Σώμα μάζας \[m\] κινείται οριζόντια με ταχύτητα μέτρου \[υ_1\]. Το σώμα συγκρούεται με κατακόρυφο τοίχο και ανακλάται με ταχύτητα μέτρου \[υ_2\] όπου \[υ_2 < υ_1 \]. Η κρούση είναι:

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

Δύο σώματα \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με μάζες \[m_1=3m_2\] αντίστοιχα κινούνται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και κάποια στιγμή συγκρούονται πλαστικά, με αποτέλεσμα το συσσωμάτωμα που δημιουργείται να παραμένει ακίνητο. Για τις ταχύτητες των σωμάτων πριν την κρούση ισχύει:

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

Μια μπάλα μάζας \[m\] κινείται οριζόντια με ταχύτητα \[ \vec{ u} \] οπότε ξαφνικά κτυπάει σε κατακόρυφο τοίχο ανακλάται και επιστρέφει με αντίθετη ταχύτητα. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής της μπάλας είναι ίση 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 \[ \vec{ p}_2 \]:

Σε ένα λείο οριζόντιο επίπεδο βρίσκεται μία σανίδα μάζας \[m=10\; kg\] και πάνω της ένα ακίνητο παιδί μάζας \[M=40\; kg\]. Αν το παιδί ξεκινήσει να κινείται στη σανίδα με ταχύτητα \[u_1=2\; \frac{m}{s}\] ως προς το έδαφος,

Η ορμή ενός συστήματος σωμάτων που συγκρούονται παραμένει σταθερή διότι:

Η συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε ένα υλικό σημείο ισούται με:

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Δυο σφαίρες \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με ίσες μάζες συγκρούονται κεντρικά με ταχύτητες που έχουν την ίδια φορά και μέτρα \[υ_1=2υ_0\] και \[υ_2=υ_0\]. Μετά την κρούση η σφαίρα \[Σ_1\] έχει ταχύτητα ίδιας φοράς με την αρχική της και μέτρο \[υ_1'=1,2υ_0\].

Κατά την κρούση δυο σωμάτων η δυναμική τους ενέργεια διατηρείται:

Δύο σώματα \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με μάζες \[m_1\] και \[m_2\] αντίστοιχα (όπου \[m_1=4m_2\]) έχουν ίσες κινητικές ενέργειες. Ο λόγος των μέτρων των ορμών τους \[\frac{p_1}{p_2}\] θα είναι: