Ημέρα: 17 Σεπτεμβρίου 2025

Πάνω σε λείο οριζόντιο επίπεδο, βρίσκονται 3 ελαστικές σφαίρες Σ₁, Σ₂, Σ₃, ίδιας ακτίνας, με μάζες m₁ = 4m, m₂ = m, m₃ = 4m, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Εκτοξεύουμε τη μεσαία σφαίρα Σ₁ με οριζόντια ταχύτητα  προς τα δεξιά, έτσι ώστε να μην στρέφεται.

Α) Ο αριθμός των κεντρικών ελαστικών κρούσεων που θα συμβούν είναι

α) 2                              β) 3                              γ) 4

Β) Το ποσοστό μεταβολής της κινητικής ενέργειας της Σ₁, μετά το πέρας των κρούσεων, είναι:

α) -18,25%                     β)-87,04%                     γ) -35,04%

Γ) Για να συμβεί το πολύ ο αριθμός των κρούσεων που υπολογίσατε στο ερώτημα (Α), η μέγιστη τιμή της μάζας m₃ της σφαίρας Σ₃ πρέπει να είναι:

α) m₃ = m                     β) m₃ = 4m                     γ) m₃ = 5m

Δικαιολογείστε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση 

Απάντηση 

Στο σχήμα φαίνεται η παραβολική τροχιά ενός σώματος μάζας m, που εκτοξεύεται με ταχύτητα  μέτρου υ₀ και εκτελεί οριζόντια βολή. Έχει σχεδιαστεί και το σύνηθες σύστημα αξόνων Ox, Oy όπου βλέπουμε τρία σημεία αυτής της τροχιάς: O(0, 0) (το σημείο που έγινε η βολή), A(5λ, y_A) και B(10λ, y_B). Αν λ > 0, να χαρακτηρίσετε τις παρακάτω προτάσεις ως σωστές ή λανθασμένες, δικαιολογώντας την απάντησή σας.

α) Το χρονικό διάστημα, που χρειάζεται για να μετακινηθεί το σώμα από το σημείο Ο στο σημείο Α είναι μικρότερο από το χρονικό διάστημα για να μετακινηθεί από το σημείο Α στο σημείο Β.

β) Αν y_A = 3λ τότε y_B = 12λ.

γ) Η αρχική ταχύτητα της μπάλας έχει μέτρο .

δ) Ο ρυθμός μεταβολής της ορμής στο σημείο Α είναι ίσος με το ρυθμό μεταβολής της ορμής στο σημείο Β.

ε) Ο ρυθμός μεταβολής της κινητικής ενέργειας στο σημείο Α είναι ίσος με το ρυθμό μεταβολής της κινητικής ενέργειας στο σημείο Β.

Απάντηση 

Απάντηση 

Το κεκλιμένο επίπεδο AΟ του σχήματος έχει μήκος L = 6m, γωνία κλίσης θ = 30° και ύψος h. Από την κορυφή Ο του κεκλιμένου επιπέδου, εκτοξεύεται οριζόντια προς τα δεξιά μικρή σφαίρα Σ₁ με αρχική ταχύτητα μέτρου υ₀₁. Ταυτόχρονα, από σημείο Β της κατακορύφου, που διέρχεται από το Α και απέχει επίσης h από το έδαφος εκτοξεύεται  οριζόντια προς τα αριστερά δεύτερη μικρή σφαίρα Σ₂ με αρχική ταχύτητα μέτρου υ₀₂. Οι δύο σφαίρες φτάνουν ταυτόχρονα στο σημείο P του κεκλιμένου επιπέδου, με την Σ₂ να χτυπά κάθετα σε αυτό.

α) Γράψτε τις εξισώσεις κίνησης των σφαιρών ως προς το σύστημα αναφοράς xOy του σχήματος .

β) Υπολογίστε τη χρονική στιγμή της συνάντησης.

γ) Βρείτε τα μέτρα υ₀₁ και υ₀₂ των αρχικών ταχυτήτων των σφαιρών και τη θέση του σημείου Ρ ως προς το σύστημα xOy.

δ) Να κάνετε τις γραφικές παραστάσεις x → t  σε κοινό σύστημα βαθμολογημένων αξόνων και για τις δύο σφαίρες.

Απάντηση 

Απάντηση