Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

Μια μικρή σφαίρα κινείται οριζόντια με ορμή μέτρου \[p\] και προσκρούει ελαστικά και κάθετα στην επιφάνεια ενός τοίχου. Ποια από τις επόμενες προτάσεις είναι η σωστή; Η μεταβολή του μέτρου της ορμής της σφαίρας είναι ίση με:

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 μετατράπηκε σε θερμότητα (θερμική ενέργεια) κατά τη κρούση είναι

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

Κατά την κρούση δύο σωμάτων μετά από την οποία δημιουργείται συσσωμάτωμα:

Μία ελαστική σφαίρα με μάζα \[m\] κινείται σε κατακόρυφη διεύθυνση με ταχύτητα \[ \vec{ υ} \] προς τα πάνω. Η σφαίρα δέχεται την επίδραση μίας δύναμης \[F\] που έχει αντίθετη φορά με τη ταχύτητα, και το μέτρο της ταχύτητας μηδενίζεται. H μεταβολή της ορμής της σφαίρας είναι:

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 \[Σ_1\] 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:

Η αρχή διατήρησης της μηχανικής ενέργειας ισχύει:

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

Στο παρακάτω διάγραμμα φαίνεται η γραφική παράσταση της ορμής σε συνάρτηση με το χρόνο \[p=f(t),\] ενός σώματος που προσκρούει σε ακλόνητο κατακόρυφο τοίχο. Η μέση δύναμη που ασκεί το μπαλάκι στον τοίχο κατά τη διάρκεια της κρούσης έχει μέτρο:

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

Σε κάθε κεντρική κρούση διατηρείται:

Στην ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

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;

Όταν μία ελαστική σφαίρα προσπίπτει πλάγια σε ένα λείο τοίχο:

Ένα αρχικά ακίνητο σώμα μάζας \[m\] χωρίζεται με έκρηξη σε δυο κομμάτια τα οποία έχουν μάζες \[m_1\] και \[m_2\]. Ποια από τις περιπτώσεις κίνησης των \[m_1\] και \[m_2\] που φαίνονται στο παρακάτω σχήμα ισχύει;

Μία ελαστική σφαίρα με μάζα \[m\] κινείται σε οριζόντια διεύθυνση με ταχύτητα μέτρου \[υ\] προς τα αριστερά. Η σφαίρα δέχεται την επίδραση μίας δύναμης \[F\] που έχει ίδια κατεύθυνση με τη ταχύτητα, και το μέτρο της ταχύτητας διπλασιάζεται. Η μεταβολή της ορμής της σφαίρας είναι:

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

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

Η αρχή διατήρησης της ενέργειας ισχύει:

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

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

Ακίνητο σώμα εκρήγνυται και διασπάται σε δύο κομμάτια με ίσες μάζες. Η εκλυόμενη ενέργεια από την έκρηξη μετατρέπεται κατά \[50\%\] σε θερμότητα. Αυτό σημαίνει ότι η κινητική ενέργεια κάθε κομματιού που προέκυψε από την έκρηξη αποτελεί:

Σε μια κρούση δύο σφαιρών:

Αν η κατεύθυνση της ταχύτητας ενός αντικειμένου είναι δυτική, η κατεύθυνση της ορμής του αντικειμένου είναι:

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 \[ \vec{ p}_2 \]:

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

Έστω ότι έχουμε ένα σώμα μάζας \[m\] που εκτελεί ΕΟΚ με ταχύτητα \[u\]. Αν του ασκήσουμε για κάποιο χρονικό διάστημα \[Δt\] μια σταθερή δύναμη \[F\], τότε ο ρυθμός μεταβολής της ορμής του για το χρονικό διάστημα \[Δt\]:

Η προώθηση του πυραύλου βασίζεται: