Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

Ένα σώμα κινείται οριζόντια με ταχύτητα \[υ\], συγκρούεται με ένα κατακόρυφο τοίχο και ανακλάται με την ίδια κατά μέτρο ταχύτητα. Ποιες προτάσεις είναι σωστές;

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 :

Σε κάθε ανελαστική κρούση, η κινητική ενέργεια του συστήματος των σωμάτων πριν την κρούση \[Κ_{πριν}\] και η κινητική ενέργεια του συστήματος των σωμάτων μετά την κρούση \[Κ_{μετά}\] συνδέονται με τη σχέση:

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:

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 :

Η αρχή διατήρησης της ορμής για ένα σύστημα δύο σωμάτων ισχύει:

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:

Σφαίρα \[Σ_1\] μικρής μάζας συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλη ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] πολύ μεγαλύτερης μάζας. Μετά την κρούση:

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

Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

Ένα σώμα εκτελεί ελεύθερη πτώση από κάποιο ύψος \[h\]. Κατά τη κίνηση του σώματος το διάνυσμα της μεταβολής της ορμής του \[( Δ\vec{ p} )\] έχει:

Η συνισταμένη δύναμη που ασκείται σε ένα υλικό σημείο ισούται με:

Δυο σφαίρες \[Σ_1\] και \[Σ_2\] έχουν λόγο μαζών \[\frac{m_1}{m_2}=λ\] και κινούνται στην ίδια ευθεία με αντίθετες ταχύτητες. Τα μέτρα των ταχυτήτων των σφαιρών μετά την κεντρική ελαστική τους κρούση έχουν λόγο \[\frac{v_1'}{v_2'}\] που είναι ίσος με

Δύο σώματα ίδιας μάζας κινούνται αντίθετα με ίσου μέτρου ταχύτητες. Τι από τα παρακάτω ισχύει;

Δύο σώματα \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με μάζες \[m_1=3m_2\] αντίστοιχα κινούνται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και κάποια στιγμή συγκρούονται πλαστικά, με αποτέλεσμα το συσσωμάτωμα που δημιουργείται να παραμένει ακίνητο. Για τις ταχύτητες των σωμάτων πριν την κρούση ισχύει:

Στην ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

Τρεις σφαίρες, Α, Β, Γ με μάζες \[m\], \[3m\], \[4m\] ηρεμούν αρχικά σε λείο οριζόντιο επίπεδο με τα κέντρα τους στην ίδια ευθεία. Η διάταξη των σφαιρών από αριστερά προς τα δεξιά είναι Β , Α , Γ. Η σφαίρα Α εκτοξεύεται με ταχύτητα υ προς τη σφαίρα Γ. Όλες οι κρούσεις που συμβαίνουν είναι μετωπικές και ελαστικές. Ο συνολικός αριθμός των κρούσεων είναι:

Σώμα \[Σ_1\] μάζας \[m_1\] που κινείται με ταχύτητα μέτρου \[υ\] συγκρούεται πλαστικά με σώμα \[Σ_2\] μάζας \[m_2 = 2m_1\] το οποίο κινείται σε αντίθετη κατεύθυνση με ταχύτητα μέτρου \[υ_2\]. Το συσσωμάτωμα που προκύπτει παραμένει ακίνητο μετά την κρούση. Αν \[K_1\] και \[K_2\] οι κινητικές ενέργειες των σωμάτων \[Σ_1\] και \[Σ_2\] πριν την κρούση, ο λόγος τους \[\frac{K_1}{K_2}\] θα έχει τιμή

Σε μια ελαστική κρούση δεν διατηρείται:

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 \[m_2=4m_1\].

Δυο σφαίρες Α και Β με ίσες μάζες κινούνται στον ίδιο οριζόντιο άξονα \[x'x\] κατά τη θετική φορά με ταχύτητες \[υ_Α=10 \: \frac{m}{s} \] και \[υ_Β = 4 \: \frac{m}{s}\]. Οι σφαίρες συγκρούονται μετωπικά και μετά την κρούση η σφαίρα Α έχει ταχύτητα \[υ_Α' = 4 \: \frac{m}{s}\].

Η ορμή ενός σώματος:

Ένα σώμα Α μάζας \[m\] συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλο ακίνητο σώμα Β τριπλάσιας μάζας. Μετά την κρούση:

Η αρχή διατήρησης της ορμής:

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:

Αφήνουμε μία μπάλα από ύψος \[h\] να πέσει και φτάνει στο έδαφος με ταχύτητα \[u\]. Μετά την κρούση με το έδαφος, η μπάλα ανακλάται προς τα πάνω με ταχύτητα μέτρου \[u'\]. Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

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:

Δύο χορευτές του πατινάζ με μάζες \[m_1\] και \[m_2 = 2m_1\] είναι αρχικά ακίνητοι. Κάποια στιγμή σπρώχνει ο ένας τον άλλο και κινούνται με ορμές μέτρου \[p_1\] και \[p_2\]. Θα ισχύει:

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:

Μια μπάλα μάζας \[m\] κινείται οριζόντια με ταχύτητα \[ \vec{ u} \] οπότε ξαφνικά κτυπάει σε κατακόρυφο τοίχο ανακλάται και επιστρέφει με αντίθετη ταχύτητα. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής της μπάλας είναι ίση με: