Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

Όταν μια μικρή σφαίρα προσπίπτει πλάγια σε κατακόρυφο τοίχο και συγκρούεται με αυτόν ελαστικά, τότε

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:

Κατά την μετωπική ελαστική κρούση δυο σωμάτων η διαφορά των αλγεβρικών τιμών των ταχυτήτων τους πριν την κρούση είναι:

Θεωρούμε ως σύστημα τα δύο σώματα \[Σ_1,Σ_2\] και το νήμα. Τα σώματα έχουν μάζες \[(m_1=m)\] και \[(m_2=2m)\] αντίστοιχα. Ασκούμε σταθερή οριζόντια δύναμη \[ \vec{ F} \] και κινούνται στο λείο οριζόντιο επίπεδο. Το νήμα είναι αβαρές, μη εκτατό και διαρκώς τεντωμένο:

Όταν δυο σώματα συγκρούονται πλαστικά τότε:

Δύο σφαίρες Α και Β με ίσες μάζες κινούνται στον ίδιο οριζόντιο άξονα \[x'x\] με αντίθετες ταχύτητες:

Αν ένα κινούμενο σώμα συγκρουστεί μετωπικά και ελαστικά με άλλο ακίνητο ίσης μάζας, τότε η ταχύτητα του:

Σώμα βρίσκεται αρχικά ακίνητο και απέχει αποστάσεις \[L_1\] και \[L_2\] από τις άκρες ενός λείου, οριζόντιου τραπεζιού. Κάποια στιγμή το σώμα εκρήγνυται σε δύο κομμάτια με μάζες \[m_2=4m_1\].

Κατά την μετωπική ελαστική κρούση μιας σφαίρας \[Σ_1\] μάζας \[m_1\] που χτυπάει με ταχύτητα \[υ_0\] σε ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\],

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:

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

Μια αυτοκινητοβιομηχανία για να ελέγξει τους αερόσακους των νέων αυτοκινήτων χρησιμοποιεί δοκιμαστικές κούκλες μάζας \[80 \; kg\] που μπορούν να συγκρουστούν με ακίνητους αερόσακους . Η ταχύτητα μιας τέτοιας κούκλας είναι \[40 \; \frac{m}{s}\]. Μετά από \[0,2\; s\] η κούκλα ακινητοποιείται αφού ο αερόσακος έχει ανοίξει. Η μέση δύναμη που δέχεται η κούκλα σε αυτό το χρονικό διάστημα είναι:

Πλαστική κρούση μεταξύ δύο σωμάτων έχουμε στη περίπτωση όπου:

Ένα σώμα εκτελεί οριζόντια βολή από κάποιο ύψος \[h\]. Κατά τη κίνηση του σώματος από μία θέση Κ σε μία θέση Λ, το διάνυσμα της μεταβολής της ορμής \[ Δ \vec{ p} \] έχει:

Σε κάθε κεντρική κρούση διατηρείται:

Κατά την κρούση μεταξύ δύο σωμάτων:

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

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:

Μια κρούση λέγεται πλάγια όταν:

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

Η προώθηση του πυραύλου βασίζεται:

Δύο παγοδρόμοι, Α και Β, με μάζες \[m_1= 60\, kg\] και \[m_2= 80\, kg\] αντίστοιχα, βρίσκονται σε απόσταση \[L\], σε οριζόντιο παγοδρόμιο. Στα χέρια τους κρατάνε ένα τεντωμένο σχοινί. Κάποια στιγμή ο Α τραβάει απότομα το σχοινί προς το μέρος του, με αποτέλεσμα να κινηθούν και οι δύο με σταθερές ταχύτητες πλησιάζοντας μεταξύ τους. Εάν ο Α διανύσει απόσταση \[L_1\] και ο Β απόσταση \[L_2\] μέχρι να συναντηθούν, τότε ισχύει:

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

Ένα πρωτόνιο με μάζα \[m_p\] εκτοξεύεται προς ακίνητο πυρήνα Π με ταχύτητα μέτρου \[u\] και τελικά επανέρχεται στο σημείο βολής με ταχύτητα σχεδόν του ίδιου μέτρου \[u\]. Ο πυρήνας Π θα μπορούσε να είναι ένας πυρήνας

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 :

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

Σε μια κρούση δύο σφαιρών:

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:

Στην ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών: