Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

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

Σώμα \[m\] κινείται με ταχύτητα \[ \vec{ u} \] και συγκρούεται κεντρικά και πλαστικά με ακίνητο σώμα \[Μ=2m\]. Η μεταβολή του μέτρου της ορμής του σώματος \[m\] 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:

Ένα χτύπημα με το χέρι ασκεί μεγαλύτερη δύναμη όταν:

Τα σώματα που φαίνονται στο σχήμα είναι συνδεδεμένα με το ελατήριο και έχουν μάζες \[m_1=2\; kg\] και \[m_2=1\; kg\]. Το ελατήριο είναι συμπιεσμένο με τη βοήθεια νήματος και όλη η διάταξη ακινητεί πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Κάποια στιγμή το νήμα κόβεται:

Έκκεντρη είναι η κρούση πριν από την οποία οι ταχύτητες των κέντρων μαζών των δύο συγκρουόμενων σωμάτων έχουν:

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

Σώμα \[Σ_1\] μάζας \[m\] που κινείται προς τα δεξιά στη θετική κατεύθυνση με ταχύτητα μέτρου \[υ\] συγκρούεται κεντρικά και πλαστικά με ακίνητο σώμα \[Σ_2\] διπλάσιας μάζας. Η μεταβολή της ορμής του σώματος \[Σ_1\] κατά την κρούση έχει αλγεβρική τιμή

Η ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

Δύο σώματα μάζας \[m\] και \[2m\] κινούνται σε κάθετες κατευθύνσεις με ταχύτητες \[υ\] και \[\frac{υ}{2}\] αντίστοιχα και συγκρούονται πλαστικά. Το μέτρο της ταχύτητας του συσσωματώματος που δημιουργείται από τη πλαστική κρούση των σωμάτων είναι:

Η ορμή ενός σώματος έχει πάντα κατεύθυνση:

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

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

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:

Σε μία κρούση μίας μπάλας με έναν τοίχο η μπάλα δέχεται μεγαλύτερη δύναμη όταν:

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:

Σφαίρα μικρής μάζας που κινείται οριζόντια με ορμή μέτρου \[p\] προσκρούει ελαστικά και κάθετα στην επιφάνεια κατακόρυφου τοίχου. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής της σφαίρας είναι:

Κεντρική ονομάζουμε την κρούση, κατά την οποία τα διανύσματα των ταχυτήτων των κέντρων μάζας των σωμάτων που συγκρούονται:

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

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

Οι ορμές δυο σωμάτων είναι οπωσδήποτε διαφορετικές αν:

Δύο αθλητές με μάζες \[m\] και \[10m\] αντίστοιχα, στέκονται ακίνητος ο ένας απέναντι από τον άλλο σε ένα παγοδρόμιο. Κάποια στιγμή οι δύο αθλητές σπρώχνονται απότομα με αποτέλεσμα να κινηθούν σε αντίθετες κατευθύνσεις. Αν η ορμή που αποκτά ο πρώτος αθλητής είναι ίση με \[ \vec{ p} \], η ορμή του δεύτερου αθλητή θα είναι ίση με :

Ένα βλήμα μάζας \[3m\] κινείται οριζόντια με ταχύτητα \[\vec{υ}\] όταν ξαφνικά εκρήγνυται και διασπάται σε δύο κομμάτια το ένα με μάζα \[m\] που κινείται με ταχύτητα \[4\vec{υ}\] και το άλλο με μάζα \[2m\]. Η ταχύτητα με την οποία κινείται το δεύτερο κομμάτι μάζας \[2m\] είναι

Η πρόταση που ισχύει είναι η:

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;

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

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

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

Σε κάθε κρούση δύο σφαιρών ισχύει:

Ένα σώμα κινείται με σταθερή επιτάχυνση \[ \vec{ α} \]. Η μεταβολή της ορμής του \[ Δ\vec{ p} \] έχει την κατεύθυνση: