Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Εύκολο)

Σώμα μάζας \[m\] κινείται με οριζόντια ταχύτητα \[ υ\], συγκρούεται κάθετα και ελαστικά με κατακόρυφο τοίχο και ανακλάται με ταχύτητα \[υ'\]. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής του σώματος είναι:

Σε ένα σύστημα σωμάτων, η συνισταμένη των εσωτερικών δυνάμεων είναι:

Αφήνουμε μία μπάλα από ύψος \[h\] να πέσει και φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα \[u\]. Μετά την κρούση με το έδαφος, η μπάλα ανακλάται προς τα πάνω με ταχύτητα μέτρου \[u'\]. Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

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

Σε κάθε κρούση, η κινητική ενέργεια του συστήματος των σωμάτων πριν την κρούση \[Κ_{πριν}\] και η κινητική ενέργεια του συστήματος των σωμάτων μετά την κρούση \[Κ_{μετά}\] συνδέονται με τη σχέση:

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

Μια κρούση λέγεται πλάγια όταν:

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:

Κεντρική ονομάζουμε την κρούση, κατά την οποία τα διανύσματα των ταχυτήτων των κέντρων μάζας των σωμάτων που συγκρούονται:

Σφαίρα Α μάζας \[m_Α\] συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με δεύτερη ακίνητη σφαίρα Β μάζας \[m_Β\]. Το ποσοστό της μηχανικής ενέργειας που έχει μεταφερθεί από την Α στη Β μετά την κρούση γίνεται μέγιστο όταν:

Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνεται η γραφική παράσταση της ορμής σε συνάρτηση με το χρόνο \[p=f(t)\], ενός σώματος που συγκρούεται με ακλόνητο τοίχο. Η μεταβολή του μέτρου της ορμής του σώματος είναι:

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

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:

Σφαίρας μάζας \[m_1\] συγκρούεται κεντρικά ελαστικά με ακίνητη σφαίρα μάζας \[m_2\] \[(m_1 < m_2)\]. Αν το ποσοστό της κινητικής ενέργειας της \[m_1\] που μεταβιβάστηκε στην \[m_2\] είναι \[75\%\] τότε για τις μάζες ισχύει η σχέση:

Μια σφαίρα Α κινείται έχοντας ορμή \[p_1\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα Β. Μετά την κρούση η Β σφαίρα έχει ορμή \[1,5p_1\].

Σώμα Α μάζας \[m\] κινείται με ταχύτητα \[ \vec{ u} \] και συγκρούεται κεντρικά και πλαστικά με άλλο σώμα Β διπλάσιας μάζας που είναι αρχικά ακίνητο. Αμέσως μετά την κρούση το μέτρο της ταχύτητας του σώματος Α θα 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

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

Σώμα μάζας \[m=2\;kg\] κινείται με \[ u_1 =10 \; \frac{m}{s} \] πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Το σώμα προσκρούει σε κατακόρυφο τοίχο και επιστρέφει με ταχύτητα μέτρου \[ 8\; \frac{m}{s}\]. Τότε :

Σώμα \[Σ_1\], μάζας \[m_1\], που κινείται με ταχύτητα μέτρου \[υ\] έχοντας κινητική ενέργεια \[K_1\],συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο σώμα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\]. Το συσσωμάτωμα που προκύπτει έχει κινητική ενέργεια \[Κ\]. Αν για τις κινητικές ενέργειες ισχύει \[Κ =\frac{ Κ_1}{2}\], ο λόγος των μαζών των δύο σωμάτων \[\frac{ m_1}{m_2}\] θα έχει τιμή

Οι σφαίρες του παρακάτω σχήματος συγκρούονται κεντρικά και ελαστικά. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

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

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

Σφαίρα μάζας \[1\; kg\] αφήνεται να πέσει από κάποιο ύψος και φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα μέτρου \[v= 4\frac{m}{s}\] ενώ αναπηδά με ταχύτητα μέτρου \[v'=1 \frac{m}{s}\]. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής του είναι:

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

Μικρό σφαιρίδιο μάζας \[m\] εκτελεί ομαλή κυκλική κίνηση με γραμμική ταχύτητα μέτρου \[υ\] και περίοδο \[Τ\]. Σε χρονική διάρκεια \[Δt = \frac{Τ}{2}\], η μεταβολή της ορμής του σώματος έχει μέτρο ίσο με

Σε κάθε κρούση δύο σφαιρών ισχύει:

Η αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας ισχύει:

Μικρή σφαίρα κινείται οριζόντια με ορμή μέτρου \[p\] και προσκρούει κάθετα και ελαστικά σε κατακόρυφο τοίχο. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής της σφαίρας είναι ίση με:

Αν μια δύναμη \[6\, Ν\] δρα σε σώμα μάζας \[2\, kg\] για \[2\, s\], το μέτρο της μεταβολής της ορμής είναι: