Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

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:

Η ορμή ενός σώματος:

Σωμάτιο \[α\] \[(m_α=4m_p)\] εκτοξεύεται προς ακίνητο πυρήνα Π με ταχύτητα μέτρου \[υ\] και τελικά επανέρχεται στο σημείο βολής με ταχύτητα σχεδόν του ίδιου μέτρου. Ο πυρήνας Π θα μπορούσε να είναι πυρήνας

Σώμα ολισθαίνει με σταθερή ταχύτητα πάνω σε οριζόντιο επίπεδο. Η ορμή του σώματος:

Τι από τα παρακάτω πρέπει να συμβεί ώστε να ασκηθεί όσο το δυνατόν μεγαλύτερη δύναμη σ’ ένα σώμα;

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;

Μάζα που κινείται οριζόντια με ορμή μέτρου \[10\; kg\cdot \frac{m}{s}\] προσπίπτει σε κατακόρυφο τοίχο και ανακλάται οριζόντια με ορμή ίδιου μέτρου. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής 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:

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 :

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

Δύο σώματα με μάζα \[m= 100\; kg\] 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 :

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:

Μία σφαίρα κινείται σε λείο οριζόντιο δάπεδο και συγκρούεται με άλλη ακίνητη σφαίρα. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Έκκεντρη ονομάζεται η κρούση κατά την οποία οι ταχύτητες των κέντρων μάζας των δύο συγκρουόμενων σωμάτων είναι μεταξύ τους:

Ποια από τις ακόλουθες προτάσεις είναι σωστή;

Η ορμή ενός σώματος:

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 \[Δt\]:

Δύο σφαίρες Α και Β με ίσες μάζες \[( m_1=m_2)\] κινούνται στην ίδια ευθεία με ταχύτητες διαφορετικού μέτρου \[υ_Α\] και \[υ_Β\] αντίστοιχα και πλησιάζουν μεταξύ τους. Ποια από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστή; Οι ταχύτητες των σφαιρών μετά την κεντρική ελαστική τους κρούση έχουν μέτρα:

Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή; Η κρούση μεταξύ δύο σωμάτων χαρακτηρίζεται ελαστική όταν:

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

Σε κάθε κρούση δύο σφαιρών ισχύει:

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

Κατά την ελαστική κρούση δύο σωμάτων:

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:

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

Σε κάθε κρούση μεταξύ δύο σφαιρών μεταβάλλεται:

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

Ένα πυροβόλο όπλο μάζας \[Μ\] είναι ακίνητο. Ξαφνικά εκπυρσοκροτεί και εκτοξεύει βλήμα μάζας \[m=\frac{M}{10}\] με ταχύτητα \[u\]. Η ταχύτητα \[υ_{πυρ}\] του πυροβόλου μετά την εκπυρσοκρότηση είναι :

Σφαίρα Α μάζας \[m_1\] κινείται με ταχύτητα \[\vec{υ}_1\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλη αρχικά ακίνητη σφαίρα Β μάζας \[m_2\]. Αν η κινητική ενέργεια που μεταφέρεται από τη σφαίρα Α στη σφαίρα Β είναι η μέγιστη δυνατή τότε ισχύει :

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.