۸ نمونه از سوالات مربوط به برخورد
برخورد کاملاً الاستیک
۱. دو جسم A (۳ کیلوگرم) و B (۵ کیلوگرم) به ترتیب با سرعتهای ۸ میلیثانیه -۱ و ۴ میلیثانیه -۱ در یک جهت حرکت میکنند . اگر جسم A با خاصیت ارتجاعی کامل به جسم B برخورد کند، سرعت هر جسم پس از برخورد ...
الف. ۳ میلیثانیه -۱ و ۷ میلیثانیه -۱
ب. ۶ میلیثانیه -۱ و ۱۰ میلیثانیه -۱
ج. ۴.۲۵ میلیثانیه -۱ و ۱۰ میلیثانیه -۱
د. ۵.۵ میلیثانیه -۱ و ۵.۵ میلیثانیه -۱
ه. ۸ میلیثانیه -۱ و ۴ میلیثانیه -۱
پمباهاسان
معلوم است که:
جرم جسم A (متر مربع ) = ۳ کیلوگرم
جرم جسم B (متر مربع ) = ۵ کیلوگرم
سرعت جسم A (v1 ) = 8 میلیثانیه -1
سرعت جسم B (v2 ) = 4 میلیثانیه -1
برخورد کاملاً الاستیک
پرسیده شد: v 1 ' و v 2 '
جواب:
اگر اجسامی که به صورت الاستیک با هم برخورد میکنند، جرمهای متفاوتی داشته باشند و سرعت دو جسم پس از برخورد نامعلوم باشد، سرعت پس از برخورد با استفاده از معادله زیر محاسبه میشود:
اگر هر دو جسم در یک جهت حرکت کنند، سرعت آنها مثبت است. اگر هر دو جسم در جهت مخالف حرکت کنند، سرعت یکی از اجسام مثبت و سرعت جسم دیگر منفی است.
بنابراین سرعت جسم A (v 1 ') پس از برخورد 3 متر بر ثانیه و سرعت جسم B (v 2 ') پس از برخورد 7 متر بر ثانیه است.
جواب صحیح الف است.
۲. توپی با تکانه P به دیوار برخورد میکند و برمیگردد. برخورد کاملاً کشسان و جهت آن عمود است. تغییر تکانه توپ ...
الف. صفر
ب. صفحه ۴
ج. صفحه ۴
دی. پی.
E. 2P
پمباهاسان
معلوم است که:
جرم توپ = متر
سرعت توپ قبل از برخورد = v
سرعت توپ پس از برخورد = -v (توپ به سمت چپ پرتاب میشود)
تکانه توپ قبل از برخورد (p o ) = mv
تکانه توپ پس از برخورد (p t ) = m (-v) = – mv
سوال: تغییر در تکانه توپ چقدر است؟
جواب:
تغییر در شتاب حرکت:
Δp = p t – po o
Δp = – میلیولت – میلیولت
Δp = – ۲ میلیولت
Δp = -2p
بزرگی تغییر تکانه توپ 2p است. علامت منفی جهت را نشان میدهد.
پاسخ صحیح E است.
۳. دو جسم A و B با جرم یکسان از کنار یکدیگر عبور میکنند. جسم A با سرعتهای V و 2V به ترتیب به سمت شرق و جسم B به سمت غرب حرکت میکنند. اگر اجسام برخورد کاملاً کشسانی را تجربه کنند، بلافاصله پس از برخورد...
الف. V A = V به سمت غرب، V B = V به سمت شرق
ب. V A = 2V به سمت غرب، V B = 2V به سمت شرق
ج. V A = 2V به سمت غرب، V B = V به سمت شرق
د. V A = V به سمت غرب، V B = 2V به سمت شرق
ه. V A = 2V به سمت شرق، V B = V به سمت غرب
پمباهاسان
معلوم است که:
هر دو جسم جرم یکسانی دارند.
الف) با سرعت V به سمت شرق حرکت میکند.
B با سرعت 2 ولت به سمت غرب حرکت میکند.
سوال: سرعت A و B پس از برخورد
جواب:
اگر جرم هر دو جسم یکسان باشد و برخورد کاملاً کشسان باشد، آنگاه دو جسم پس از برخورد سرعت خود را تغییر میدهند.
بنابراین پس از برخورد، A با سرعت 2V به سمت غرب و B با سرعت V به سمت شرق حرکت میکنند.
جواب صحیح C است.
برخورد تا حدی الاستیک
۴. دو جسم با جرم یکسان، همانطور که در تصویر نشان داده شده است، در یک خط مستقیم به سمت یکدیگر حرکت میکنند!
اگر v 2 ' سرعت جسم (2) پس از برخورد به سمت راست با سرعت 5 میلی ثانیه -1 باشد ، آنگاه بزرگی سرعت v 1 '(1) پس از برخورد ... است.
الف. ۷ میلیثانیه -۱
ب. 9 میلیثانیه -1
ج. 13 میلیثانیه -1
د. ۱۶ میلیثانیه -۱
ه. 17 میلیثانیه -1
پمباهاسان
معلوم است که:
جرم هر دو جسم یکسان است = m
سرعت جسم ۱ قبل از برخورد (v1 ) = ۸ متر بر ثانیه
سرعت جسم ۲ قبل از برخورد (v2 ) = ۱۰ متر بر ثانیه
سرعت جسم ۲ پس از برخورد (v 2 ') = ۵ متر بر ثانیه
سوال: سرعت جسم ۱ پس از برخورد (v 1 ')
جواب:
این یک برخورد الاستیک ناقص است. v 1 ' با استفاده از قانون پایستگی تکانه محاسبه میشود:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
m (v 1 + v 2 ) = m (v 1 ' + v 2 ')
v 1 + v 2 = v 1 ' + v 2 '
۸ + ۱۰ = v ۱ ' + ۵
۱۸ = v ۱ ' + ۵
v 1 ' = 18-5
v 1 ' = 13 متر بر ثانیه
جواب صحیح C است.
برخورد غیرالاستیک
۵. یک گلوله ۱۰ گرمی که با سرعت ۱۰۰ متر بر ثانیه حرکت میکند ، به یک بلوک چوبی ساکن برخورد میکند و در آن گیر میکند. اگر جرم بلوک چوبی ۴۹۰ گرم باشد، سرعت بلوک چوبی و گلوله بلافاصله پس از برخورد ... است.
الف. ۱.۰ میلیثانیه -۱
ب. ۵.۸ میلیثانیه -۱
ج. 2,5 میلیثانیه -1
د. ۴.۰ میلیثانیه -۱
ه. ۵.۰ میلیثانیه -۱
پمباهاسان
معلوم است که:
جرم گلوله (متر مربع ) = 10 گرم
سرعت گلوله (v 1 ) = 100 میلی ثانیه -1
جرم بلوک (متر مربع ) = ۴۹۰ گرم
سرعت بلوک (v^ 2 ) = 0 متر بر ثانیه (بلوک در حالت سکون)
سوال: سرعت بلوک چوبی و گلوله بلافاصله پس از برخورد
جواب:
گلوله به یک بلوک چوبی ثابت برخورد میکند و در آن گیر میکند، بنابراین این یک برخورد غیرالاستیک است. فرمول برخورد غیرالاستیک به صورت زیر است:
تکانه قبل از برخورد = تکانه بعد از برخورد
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(10) (100) + (490) (0) = (10 + 490) v'
۱۰۰۰ + ۰ = ۵۰۰ ولت
۱۰۰۰ = ۵۰۰ ولت
v' = 1000 / 500
v' = 2 متر بر ثانیه = 2 میلی ثانیه -1
جواب صحیح B است.
۶. کامیونی که با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه در حرکت است ، توسط خودرویی که با سرعت ۲۰ متر بر ثانیه در حرکت است، مورد اصابت قرار میگیرد . پس از برخورد، دو خودرو با یکدیگر برخورد میکنند. اگر جرم کامیون ۱۴۰۰ کیلوگرم و جرم خودرو ۶۰۰ کیلوگرم باشد، سرعت دو خودرو پس از برخورد ...
الف. ۶ میلیثانیه -۱
ب. ۲.۰ میلیثانیه –۱
ج. ۳.۰ میلیثانیه –۱
د. ۵.۰ میلیثانیه –۱
ه. ۵.۵ میلیثانیه –۱
پمباهاسان
پس از برخورد، دو خودرو به هم چسبیده بودند و در نتیجه برخورد غیرالاستیک رخ داد.
معلوم است که:
سرعت کامیون (v 1 ) = 10 متر بر ثانیه
سرعت خودرو (v^ 2 ) = 20 متر بر ثانیه
جرم کامیون (متر مربع ) = ۱۴۰۰ کیلوگرم
جرم خودرو (متر مربع ) = ۶۰۰ کیلوگرم
سوال: سرعت هر دو وسیله نقلیه پس از برخورد (v)
جواب:
فرمول برخورد غیرالاستیک:
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v
(1400) (10) + (600) (20) = (1400 + 600) v
۸۰۰۰۰۰ = ۵۰۰ ولت
v = 13 متر بر ثانیه
جواب صحیح D است.
۷. یک گلوله ۲۰ گرمی که با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه حرکت میکند - ۱ به صورت افقی به یک بلوک ۶۰ گرمی که روی زمین ثابت است برخورد میکند. اگر گلوله در بلوک گیر کرده باشد، سرعت فعلی بلوک ... است.
الف. 1,0 میلیثانیه -1
ب. ۲ میلیثانیه -۱
ج. ۴ میلیثانیه -۱
د. ۸ میلیثانیه -۱
ه. 3,0 میلیثانیه -1
پمباهاسان
معلوم است که :
جرم گلوله (m₂P ) = 20 گرم = 0,02 کیلوگرم
جرم بلوک (m² -B ) = 60 گرم = 0,06 کیلوگرم
سرعت اولیه گلوله (v P ) = 10 متر بر ثانیه
سرعت اولیه بلوک (v B ) = 0
سوال : سرعت گلوله و بلوک پس از برخورد (v')
پاسخ :
فرمول قانون پایستگی تکانه اگر دو جسم پس از برخورد به هم بچسبند:
m P v P + m B v B = (m P + m B ) v'
(0,02) (10) + (0,06) (0) = (0,02 + 0,06) v'
۱۰۰۰ + ۰ = ۵۰۰ ولت
۰.۲ = ۰.۰۸ ولت
v' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 متر بر ثانیه
جواب صحیح D است.
۸. دو چرخ دستی A و B، هر کدام به وزن ۱.۵ کیلوگرم، مطابق شکل با v A = ۴ ms -۱ و v B = ۵ ms -۱ به سمت یکدیگر حرکت میکنند . اگر دو چرخ دستی به صورت غیرالاستیک با هم برخورد کنند، سرعت دو چرخ دستی پس از برخورد ... است.
الف. 4,5 میلیثانیه-1 به سمت راست
ب. ۴.۵ میلیثانیه -۱ به سمت چپ
ج. ۱.۰ میلیثانیه -۱ به سمت چپ
د. 0,5 میلیثانیه -1 به سمت چپ
ه. 0,5 میلیثانیه -1 به سمت راست
پمباهاسان
معلوم است که:
جرم چرخ دستی A (m A ) = 1,5 کیلوگرم
جرم چرخ دستی B (متر مربع ) = ۱.۵ کیلوگرم
سرعت واگن A قبل از برخورد (v A ) = 4 متر بر ثانیه (جهت مثبت به سمت راست)
سرعت واگن B قبل از برخورد (vB ) = -5 متر بر ثانیه (منفی به سمت چپ)
سوال: اگر برخورد غیرالاستیک باشد، سرعت دو واگن برقی را پس از برخورد تعیین کنید.
جواب:
قانون پایستگی تکانه:
m A v A + m B v B = (m A + m B ) v'
(1,5) (4) + (1,5) (-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) v'
-1,5 = (3) v'
v' = -1,5 / 3
v' = -0,5 متر بر ثانیه
علامت منفی به این معنی است که پس از برخورد، هر دو به سمت چپ، در همان جهت واگن B، حرکت میکنند. این منطقی است زیرا تکانه واگن B بیشتر از تکانه واگن A است.
منبع سوال:
سوالات فیزیک آزمون سراسری برای دبیرستان/هنرستان فنی و حرفه ای
