Τεστ στις Κρούσεις (Επίπεδο δυσκολίας: Δύσκολο)

Δύο σώματα \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με μάζες \[m_1\] και \[m_2\] αντίστοιχα (όπου \[m_2 =2 m_1\] ) έχουν ορμές ίσου μέτρου. Ο λόγος των κινητικών ενεργειών \[\frac{K_1}{K_2}\] είναι ίσος με:

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

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:

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

Μια σφαίρα πολύ μικρής μάζας κινείται με ταχύτητα \[\vec{υ}\] και συγκρούεται κεντρικά και ελαστικά με άλλη ακίνητη σφαίρα πολύ μεγαλύτερης μάζας. Ποιες από τις επόμενες προτάσεις είναι σωστές;

Δύο σώματα \[Σ_1\] και \[Σ_2\] με μάζες \[(m_1=m_2)\] αντίστοιχα κινούνται σε λείο οριζόντιο επίπεδο και κάποια στιγμή συγκρούονται πλαστικά, με αποτέλεσμα το συσσωμάτωμα που δημιουργείται να παραμένει ακίνητο. Αυτό σημαίνει ότι:

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 που κινείται με ταχύτητα \[u\] συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο σώμα διπλάσιας μάζας όπως φαίνεται στο σχήμα. Το συσσωμάτωμα που θα δημιουργηθεί θα έχει ταχύτητα :

Μια μπάλα μάζας \[4\; kg\] έχει ορμή \[12\; kg\cdot\frac{m}{s}\]. Ποια είναι η ταχύτητα της μπάλας;

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 μια πλαστική κρούση δύο σωμάτων:

Μια σφαίρα \[Σ_1\] συγκρούεται έκκεντρα με ακίνητη σφαίρα \[Σ_2\] ίδιας μάζας. Μετά την κρούση οι σφαίρες κινούνται στο ίδιο επίπεδο και σε διευθύνσεις κάθετες μεταξύ τους. Η κρούση μεταξύ των δυο σφαιρών είναι

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Σκέδαση είναι:

Τι από τα παρακάτω πρέπει να συμβεί ώστε να ασκηθεί όσο το δυνατόν μεγαλύτερη δύναμη σ’ ένα σώμα;

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:

Στο πείραμα ανακάλυψης του νετρονίου, τα άγνωστα σωματίδια (νετρόνια) συγκρούονται κεντρικά και ελαστικά με ακίνητους πυρήνες υδρογόνου (πρωτόνια). Μετά την κρούση παρατηρούμε ότι τα νετρόνια παραμένουν σχεδόν ακίνητα. Αυτό σημαίνει ότι η μάζα τους είναι:

Βλήμα μάζας \[m\] κινείται με ταχύτητα \[u_0\] και συγκρούεται πλαστικά με ακίνητο κιβώτιο μάζας \[M=2m\] που είναι δεμένο στο κάτω άκρο αβαρούς και μη εκτατού νήματος μήκους \[\ell\]. To άλλο άκρο του νήματος είναι ακλόνητα στερεωμένο σε σημείο Ο γύρω από το οποίο μπορεί να περιστρέφεται όπως φαίνεται στο σχήμα. Η αρχική ταχύτητα που πρέπει να έχει το βλήμα ώστε το συσσωμάτωμα να εκτελέσει οριακά ανακύκλωση θα 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:

Τα σώματα που φαίνονται στο παρακάτω σχήμα έχουν ίσες μάζες και κινούνται με ταχύτητες ίσου μέτρου και αντίθετης φοράς. Τα σώματα συγκρούονται μετωπικά και πλαστικά και δημιουργούν συσσωμάτωμα. Το συσσωμάτωμα μετά την κρούση θα κινηθεί:

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:

Η ορμή \[(p)\] ενός σώματος συνδέεται με την κινητική του ενέργεια \[(K)\] με τη σχέση:

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

Σε μια κρούση μεταξύ δύο σωμάτων η μεταβολή της ορμής του ενός σώματος είναι αντίθετη της μεταβολής της ορμής του άλλου:

Ένα σύστημα σωμάτων θεωρείται μονωμένο όταν :

Μικρή σφαίρα, που κινείται ευθύγραμμα και ομαλά σε οριζόντιο επίπεδο, συγκρούεται ελαστικά και πλάγια με κατακόρυφο τοίχο. Στην περίπτωση αυτή:

Σε μια κρούση δύο σφαιρών:

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

Να επιλέξετε τις σωστές από τις παρακάτω προτάσεις.

Σε κάθε κρούση δύο σφαιρών ισχύει: