Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

Οι ορμές δυο σωμάτων είναι οπωσδήποτε διαφορετικές αν:

Μια σφαίρα μάζας \[m\] κινείται σε λείο οριζόντιο δάπεδο με ταχύτητα υ και χτυπάει κάθετα σε κατακόρυφο τοίχο. Αν η κρούση είναι ελαστική:

Δύο σφαίρες με μάζες \[m_1=3m\] και \[m_2=m\] κινούνται με αντίθετες ταχύτητες μέτρου \[υ\]. Μετά την μετωπική και ελαστική μεταξύ τους κρούση :

Σε αρχικά ακίνητο σώμα μάζας \[m\] ασκείται δύναμη \[F\] για χρόνο \[Δt\] και αποκτά ταχύτητα \[v=10\; \frac{m}{s}\]. Αν ασκηθεί η ίδια δύναμη για τον ίδιο χρόνο σε σώμα μάζας \[2m\] τότε θα αποκτήσει ταχύτητα:

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 :

Δύο παγοδρόμοι Α και Β έχουν μάζα \[m\] και \[0,9m\] αντίστοιχα και στέκονται ακίνητοι ο ένας απέναντι στον άλλο. Κάποια στιγμή ο πρώτος σπρώχνει το δεύτερο με αποτέλεσμα να κινηθούν απομακρυνόμενοι. Αν η ορμή που αποκτά ο πρώτος παγοδρόμος είναι \[p\], η ορμή του δεύτερου θα 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:

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

Η ορμή ενός συστήματος δυο σωμάτων διατηρείται:

Μια μπάλα εκτελεί ελεύθερη πτώση και συγκρούεται κατακόρυφα με το έδαφος με ορμή \[10\; kg\cdot \frac{m}{s} \]. Αν αναπηδά με την ίδια κατά μέτρο ορμή και ο χρόνος πρόσκρουσης είναι \[0,5 s\], ο μέσος ρυθμός μεταβολής της ορμής της μπάλας στη διάρκεια της κρούσης σε \[kg \cdot \frac{m}{s^2}\] έχει μέτρο ίσο με :

Μια κρούση ονομάζεται έκκεντρη, όταν τα διανύσματα των ταχυτήτων των κέντρων μάζας των σωμάτων που συγκρούονται:

Δύο σώματα που κινούνται αποτελούν σύστημα με συνολική ορμή \[0\]. Οι ταχύτητες των σωμάτων πρέπει να είναι:

Ένα σύστημα δύο σωμάτων έχει μηδενική ορμή. Αυτό σημαίνει ότι:

Σε αρχικά ακίνητο σώμα μάζας \[m\] ασκείται δύναμη \[F\] για χρόνο \[Δt\] και αποκτά ταχύτητα \[u=10\; \frac{m}{s}\]. Αν ασκηθεί η ίδια δύναμη για τον ίδιο χρόνο σε σώμα μάζας \[4m\] τότε θα αποκτήσει ταχύτητα:

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

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις. Όταν δυο σώματα με διαφορετικές μάζες συγκρούονται ελαστικά τότε:

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:

Δύο σώματα µε διαφορετικές μάζες που κινούνται προς αντίθετες κατευθύνσεις συγκρούονται μετωπικά και πλαστικά. Αν μετά την κρούση η αρχική κινητική ενέργεια του συστήματος των μαζών μετατρέπεται εξ’ ολοκλήρου σε θερμότητα, τότε τα σώματα πριν την κρούση είχαν:

Μια σφαίρα \[Σ_1\] συγκρούεται έκκεντρα με ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] ίδιας μάζας. Μετά την κρούση οι σφαίρες κινούνται στο ίδιο επίπεδο και σε διευθύνσεις κάθετες μεταξύ τους. Η κρούση μεταξύ των δυο σφαιρών 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 τη διάρκεια μίας κρούσης η μεταβολή στην βαρυτική δυναμική ενέργεια των σωμάτων:

Σφαίρα μάζας \[m\], κινούμενη με ταχύτητα \[\vec {u}\], συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα μάζας \[Μ\]. Οι ταχύτητες \[\vec {u}'_1\], \[\vec {u}'_2\] των σφαιρών μετά τη κρούση:

Ένα σώμα Α μάζας \[m\], κινείται με ταχύτητα \[υ\] σε λείο οριζόντιο επίπεδο και συγκρούεται μετωπικά και ελαστικά με το σώμα Β το οποίο ήταν ακίνητο. Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Σφαίρα Α συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα Β μεγαλύτερης μάζας. Η ταχύτητα της σφαίρας Α κατά την κρούση:

Το βλήμα μάζας \[m\] του σχήματος κινείται παράλληλα με το οριζόντιο επίπεδο και συγκρούεται πλαστικά με το κιβώτιο μάζας \[Μ\] που ισορροπεί με τη βοήθεια μικρού εμποδίου πάνω σε λείο ακλόνητο κεκλιμένο επίπεδο γωνίας κλίσης \[φ\].

Μια σφαίρα με μάζα \[m_1\] κινείται οριζόντια με ταχύτητα μέτρου \[υ\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητη σφαίρα μάζας \[m_2=λ\, m_1\]. Το ποσοστό % της ελάττωσης της κινητικής ενέργειας της σφαίρας μάζας \[m_1\] λόγω της κρούσης είναι ίσο με

Δύο όμοιες σφαίρες ίδιας μάζας \[m\], κινούνται η μια προς την άλλη με ταχύτητες ίδιου μέτρου \[ u \] και κάποια στιγμή συγκρούονται κεντρικά και πλαστικά. Τότε:

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:

Σώμα που αρχικά ηρεμεί, διασπάται σε τμήματα με μάζες \[m_1 = m\] και \[m_2 = 2m\]. Ο λόγος των ταχυτήτων \[\frac{u_1}{u_2}\] των δύο θραυσμάτων είναι:

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 \[u'\].