Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

Η ορμή \[\vec{p}\] ενός συστήματος δύο υλικών σημείων με ορμές \[ \vec{p}_1 \] και \[ \vec{p}_2 \] είναι:

Τρεις μικρές σφαίρες \[Σ_1\, ,\, Σ_2\] και \[Σ_3\] βρίσκονται ακίνητες πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο. Οι σφαίρες έχουν μάζες \[m_1=m_2=m\] και \[m_3=3m\] αντίστοιχα. Δίνουμε στη σφαίρα \[Σ_1\] ταχύτητα μέτρου \[υ_1\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με τη δεύτερη ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\]. Στη συνέχεια η δεύτερη σφαίρα \[Σ_2\] συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με την τρίτη ακίνητη σφαίρα \[Σ_3\]. Η τρίτη σφαίρα αποκτά τότε ταχύτητα μέτρου \[υ_3\]. Ο λόγος των μέτρων των ταχυτήτων \[\frac{υ_3}{υ_1}\] είναι:

Η ορμή ενός συστήματος δύο σωμάτων διατηρείται:

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

Ένα παιδί βρίσκεται μέσα σε ένα ανελκυστήρα που ανεβαίνει. Εσωτερικές δυνάμεις του συστήματος παιδί – ανελκυστήρας είναι οι:

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 :

Σ’ ένα μονωμένο σύστημα δύο σωμάτων (Α) και (Β):

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

Σώμα \[Σ_1\] μάζας \[1\, kg\] κινείται οριζόντια προς τη θετική κατεύθυνση και προσπίπτει με ταχύτητα μέτρου \[10\, \frac{m}{s} \] σε ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] μάζας \[m_2\] και συγκρούεται ελαστικά και κεντρικά με αυτή. Μετά την κρούση το \[Σ_1\] κινείται με ταχύτητα μέτρου \[6\, \frac{m}{s}\] αλλά αντίθετης φοράς από την αρχική του. Η μάζα της σφαίρας είναι:

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

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:

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

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:

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

Δύο σώματα με μάζα \[m=1kg\] 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 :

Κατά την ελαστική κρούση δύο σωμάτων:

Έστω ότι έχουμε ένα σώμα μάζας \[m\] που εκτελεί ΕΟΚ με ταχύτητα \[u\]. Αν του ασκήσουμε για κάποιο χρονικό διάστημα \[Δt\] μια σταθερή δύναμη \[F\], τότε ο ρυθμός μεταβολής της ορμής του για το χρονικό διάστημα \[Δt\]:

Ποιο από τα παρακάτω φαινόμενα δεν εξηγείται με την αρχή διατήρησης της ορμής:

Σε κάθε κρούση μεταξύ δυο σφαιρών μεταβάλλεται

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

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:

Η αρχή διατήρησης της ενέργειας ισχύει:

Η ορμή ενός συστήματος διατηρείται σταθερή όταν οι εξωτερικες δυνάμεις που ασκούνται στο σύστημα:

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:

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

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 :

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

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

Ένα σώμα εκτελεί οριζόντια βολή από κάποιο ύψος \[h\]. Κατά τη κίνηση του σώματος:

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