Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

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

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;

Αφήνουμε μία μπάλα από ύψος \[h\] να πέσει και φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα \[u\]. Μετά τη κρούση με το έδαφος, η μπάλα ανακλάται προς τα πάνω με ταχύτητα μέτρου \[u'\].

Σε μια κρούση δύο σφαιρών:

Κατά την κεντρική ελαστική κρούση δύο σωμάτων που έχουν ίσες μάζες, τα σώματα ανταλλάσσουν:

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:

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

Κινούμενο σώμα μάζας \[m_1\] συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητο σώμα μάζας \[m_2\] . Αν μετά την κρούση, το σώμα μάζας \[m_1\] συνεχίζει και κινείται στην ίδια κατεύθυνση τότε συμπεραίνουμε ότι :

Δύο αθλητές με μάζες \[m\] και \[3m\] αντίστοιχα, στέκονται ακίνητοι ο ένας απέναντι από τον άλλο σε ένα παγοδρόμιο. Κάποια στιγμή οι δύο αθλητές σπρώχνονται με αποτέλεσμα να κινηθούν αντίθετα. Αν η ορμή που αποκτά ο πρώτος αθλητής είναι ίση με \[ \vec{p} \], η ορμή του δεύτερου αθλητή θα είναι ίση με:

Βλήμα μάζας \[m\] κινείται με ταχύτητα \[u_0\] και συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο κιβώτιο μάζας \[M=4m\] που είναι δεμένο στο κάτω άκρο αβαρούς ράβδου μήκους \[\ell\]. To άλλο άκρο της ράβδου είναι ακλόνητα στερεωμένο σε σημείο Ο γύρω από το οποίο μπορεί να περιστρέφεται όπως φαίνεται στο σχήμα. Η αρχική ταχύτητα που πρέπει να έχει το βλήμα ώστε το συσσωμάτωμα να εκτελέσει οριακά ανακύκλωση θα είναι:

Ένα σώμα με αρχική ορμή \[ \vec{ p} \] συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο σώμα διπλάσιας μάζας.

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:

Τρεις μικρές σφαίρες \[Σ_1\, ,\, Σ_2\] και \[Σ_3\] βρίσκονται ακίνητες πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Οι σφαίρες έχουν μάζες \[m_1=m_2=m\] και \[m_3=3m\] αντίστοιχα. Δίνουμε στη σφαίρα \[Σ_1\] ταχύτητα μέτρου \[υ_1\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με τη δεύτερη ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\]. Στη συνέχεια η δεύτερη σφαίρα \[Σ_2\] συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με την τρίτη ακίνητη σφαίρα \[Σ_3\]. Η τρίτη σφαίρα αποκτά τότε ταχύτητα μέτρου \[υ_3\]. Ο λόγος των μέτρων των ταχυτήτων \[\frac{υ_3}{υ_1}\] είναι:

Ένα χτύπημα με το χέρι ασκεί μεγαλύτερη δύναμη όταν:

Μια σφαίρα προσκρούει κάθετα στην επιφάνεια ενός δαπέδου. Αν η κρούση είναι ανελαστική τότε:

Δύο σώματα \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με μάζες \[m_1\] και \[m_2\] αντίστοιχα (όπου \[m_2 =2 m_1\] ) έχουν ορμές ίσου μέτρου. Ο λόγος των κινητικών ενεργειών \[\frac{K_1}{K_2}\] είναι ίσος με:

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 \[m_2=m\] ισορροπεί πάνω σε πλατφόρμα μάζας \[Μ=8m\] όπως φαίνεται στο σχήμα. Το σύστημα αρχικά ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Το σώμα \[Σ_2\] παρουσιάζει με την πλατφόρμα τριβή ολίσθησης. Βλήμα μάζας \[m_1=m\] που κινείται οριζόντια σφηνώνεται με ταχύτητα \[υ\] στο σώμα \[Σ\]. Η συνολική θερμότητα \[Q\], που εκλύθηκε από τη στιγμή που άρχισε η κρούση μέχρι το συσσωμάτωμα και η πλατφόρμα να αποκτήσουν κοινή ταχύτητα είναι:

Δύο σφαίρες Α και Β κινούνται στην ίδια ευθεία και συγκρούονται κεντρικά και ελαστικά. Ποιες από τις προτάσεις είναι σωστές;

Σε μια ελαστική κρούση δεν διατηρείται:

Η ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

Μια σφαίρα μάζας \[m\] κινείται κατακόρυφα προς τα κάτω και συγκρούεται ελαστικά με λείο οριζόντιο δάπεδο. Ελάχιστα πριν την κρούση η ταχύτητα της σφαίρας ήταν \[υ\]. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι η σωστή; Αν θεωρήσουμε ως θετική φορά τη φορά προς τα κάτω τότε η αλγεβρική τιμή της μεταβολής της ορμής της σφαίρας εξαιτίας της κρούσης ισούται με

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.  Δυο σώματα Α και Β με μάζες \[m_1=m\] και \[m_2=2m\] αντίστοιχα είναι ακίνητα πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Στα σώματα ασκούνται για χρονικό διάστημα \[Δt\] δυο ίσες οριζόντιες δυνάμεις.

Ένα σώμα μάζας \[m_1\] συγκρούεται μετωπικά με δεύτερο ακίνητο σώμα μάζας \[m_2\]. Aν η σύγκρουση θεωρηθεί ελαστική και η αρχική κινητική ενέργεια του \[m_1\] είναι \[K_1\] , η κινητική ενέργεια που χάνει το \[m_1\] είναι:

Ένα σύστημα σωμάτων θεωρείται μονωμένο όταν :

Δύο παγοδρόμοι, με μάζες \[m_1\] και \[m_2\] αντίστοιχα (με \[m_1 \neq m_2\]), στέκονται ακίνητοι ο ένας απέναντι στον άλλο, πάνω σε ένα οριζόντιο παγοδρόμιο. Κάποια στιγμή ο πρώτος σπρώχνει το δεύτερο με αποτέλεσμα να κινηθούν αποκρινόμενοι με ταχύτητες σταθερού μέτρου. Κάποια επόμενη χρονική στιγμή οι αποστάσεις που έχουν διανύσει είναι \[x_1\, , \, x_2\], αντίστοιχα. Αν αγνοήσουμε όλων των ειδών τις τριβές τότε ισχύει:

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:

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

Σε μια κρούση δύο σφαιρών: