Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

Σε οριζόντιο επίπεδο βρίσκεται ακίνητο σώμα μάζας \[Μ\]. Βλήμα μάζας \[m=\frac{M}{50}\] κινείται οριζόντια με ταχύτητα \[υ_1\] και χτυπά το σώμα με αποτέλεσμα να το διαπεράσει. Το βλήμα εξέρχεται από το σώμα οριζόντια με ταχύτητα \[\frac{υ_1}{20}\]. Αν τα μέτρα της μεταβολής της ορμής του βλήματος και του σώματος είναι \[Δp_1\] και \[Δp_2\] αντίστοιχα, τότε:

Το βλήμα του παρακάτω σχήματος, μάζας \[m_1\], σφηνώνεται στο ξύλο μάζας \[m_2\].

Η ανελαστική κρούση μεταξύ δύο σφαιρών:

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

Κατά την κεντρική πλαστική κρούση μιας σφαίρας \[Σ_1\] μάζας \[m_1\] που κτυπάει με ταχύτητα \[υ_0\] σε ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\]. Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

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:

Σε μια ελαστική κρούση δεν διατηρείται:

Η ορμή ενός συστήματος δύο σωμάτων διατηρείται:

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

Κατά την ελαστική κρούση δύο σωμάτων:

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 :

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

Ένα φορτηγό με μάζα \[Μ\] και ταχύτητα \[υ\] και ένα επιβατηγό αυτοκίνητο με μάζα \[m_1 =\frac M4\] και ταχύτητα \[υ_1=2υ\] κινούνται σε αντίθετες κατευθύνσεις πάνω σε οριζόντιο μονόδρομο, πλησιάζοντας το ένα το άλλο. Τα οχήματα συγκρούονται μετωπικά και πλαστικά δημιουργώντας συσσωμάτωμα. Η συνολική ορμή \[p\] του συσσωματώματος αμέσως μετά την κρούση, έχει μέτρο

Σε ένα σώμα ασκείται μια και μόνο δύναμη \[\vec{F}\] , σταθερή. Η δύναμη είναι αντίρροπη της αρχικής ταχύτητας \[\vec{υ}_0\] του σώματος. Ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές;

Δύο μάζες \[m\] και \[2m\] συγκρούονται μεταξύ τους. Κατά τη διάρκεια της επαφής τους:

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:

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

Ποια από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστή;

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:

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:

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

Αν ένα κινούμενο σώμα συγκρουστεί μετωπικά και ελαστικά με άλλο ακίνητο μεγαλύτερης μάζας, τότε:

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 \[m_2=4m_1\].

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

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:

Σφαίρα μάζας \[4kg\] αφήνεται να πέσει από κάποιο ύψος και φτάνει στο έδαφος με \[|u|=3 \frac{m}{s}\] ενώ αναπηδά με \[|u'|=1 \frac{m}{s}\]. Το μέτρο της μεταβολής της ορμής του είναι:

Δύο σώματα με μάζα \[m= 100\; kg\] κινούνται το ένα βόρεια και το άλλο ανατολικά με ταχύτητες μέτρου \[u_1=3 \frac{m}{s}\] και \[u_2= 4 \frac{m}{s}\]. Το μέτρο της ορμής του συστήματος είναι :

Μια σφαίρα \[Σ_1\] μάζας \[m_1=m\] κινείται με ταχύτητα \[υ_0\] και συγκρούεται μετωπικά με ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2=2m\]. Μετά την κρούση η σφαίρα \[Σ_1\] παραμένει ακίνητη.

Μια μικρή σφαίρα κινείται οριζόντια με ορμή μέτρου \[p\] και προσκρούει ελαστικά και κάθετα στην επιφάνεια ενός τοίχου. Ποια από τις επόμενες προτάσεις είναι η σωστή; Η μεταβολή του μέτρου της ορμής της σφαίρας είναι ίση με:

Ένα σώμα μάζας \[2\; kg\] κινείται ξεκινάει από την ηρεμία και κινείται ευθύγραμμα με σταθερή επιτάχυνση. Αν τη χρονική στιγμή \[4\; s\] έχει αποκτήσει ταχύτητα \[12\; \frac{m}{s}\], το μέτρο της συνισταμένης δύναμης που κινεί το σώμα είναι ίσο με: