Ütközéses példakérdések

8 példa az ütközési kérdésekre

Tökéletesen rugalmas ütközés

1. Két tárgy, A (3 kg) és B (5 kg), ugyanabba az irányba mozog, egyenként 8 m/s sebességgel.^-1 és 4 ms^-1 Ha az A tárgy tökéletes rugalmassággal ütközik a B tárgynak, akkor az ütközés utáni egyes tárgyak sebessége...

A. 3 ms ^-1 és 7 ms ^-1

B. 6 ms ^-1 és 10 ms ^-1

C. 4,25 ms ^-1 és 10 ms ^-1

D. 5,5 ms ^-1 és 5,5 ms ^-1

E. 8 ms ^-1 és 4 ms ^-1

Vita

Köztudott, hogy:

Az A tárgy tömege (m₁) = 3 kg

A B tárgy tömege (m₂) = 5 kg

Az A tárgy sebessége (v₁) = 8 ms^-1

A B tárgy sebessége (v₂) = 4 ms^-1

Tökéletesen rugalmas ütközés

Kérdezte: v₁' és v₂"

Válasz:

Ha a rugalmasan ütköző tárgyak tömege eltérő, és a két tárgy ütközés utáni sebessége ismeretlen, akkor az ütközés utáni sebességet a következő egyenlettel számítjuk ki:

Ha mindkét tárgy ugyanabba az irányba mozog, akkor a sebességük pozitív. Ha mindkét tárgy ellentétes irányba mozog, akkor az egyik tárgy sebessége pozitív, a másiké pedig negatív.

Tehát az A tárgy sebessége (v₁') az ütközés után 3 m/s, a B tárgy sebessége pedig (v₂') az ütközés után 7 m/s.

A helyes válasz az A.

2. Egy P lendületű labda falnak ütközik és pattan. Az ütközés tökéletesen rugalmas és az irány merőleges. A labda lendületváltozása...

A. nulla

B. 4. oldal

C. 4. oldal

D.P.

E. 2P

Vita

Köztudott, hogy:

A labda tömege = m

A labda sebessége az ütközés előtt = v

A labda sebessége az ütés után = -v (a labda balra pattan)

A labda lendülete az ütközés előtt (p_o) = mv

A labda lendülete az ütközés után (p_t) = m (-v) = – mv

Kérdezte: A labda lendületváltozásának nagysága

Válasz:

A lendület változása:

Δp = p_t - p_o

Δp = – mv – mv

Δp = – 2 mV

Δp = -2p

A labda lendületváltozásának nagysága 2p. A negatív előjel az irányt jelzi.

A helyes válasz az E.

3. Két egyenlő tömegű test, A és B, elhalad egymás mellett. A keletre, B pedig nyugatra mozog, V, illetve 2V sebességgel. Ha a testek tökéletesen rugalmas ütközést szenvednek, akkor közvetlenül az ütközés után a...

A. V._A = V nyugat felé, V_B = V kelet felé

B. V._A = 2V nyugat felé, V_B = 2V keletre

C. V._A = 2V nyugat felé, V_B = V kelet felé

D.V._A = V nyugat felé, V_B = 2V keletre

E.V._A = 2V keletre, V_B = V nyugat felé

Vita

Köztudott, hogy:

Mindkét tárgynak azonos tömege van.

A V sebességgel halad kelet felé

B 2V sebességgel halad nyugat felé

Kérdezte: Az A és B sebessége ütközés után

Válasz:

Ha a két test tömege azonos, és az ütközés tökéletesen rugalmas, akkor a két test sebessége az ütközés után felcserélődik.

Tehát az ütközés után A 2V sebességgel nyugat felé, B pedig V sebességgel kelet felé halad.

A helyes válasz a C.

Részben rugalmas ütközés

4. Két azonos tömegű test egyenes vonalban mozog egymás felé, ahogy az a képen látható!

Ha v₂' a (2) objektum sebessége a jobbra történő ütközés után 5 ms sebességgel^-1, akkor a sebesség nagysága v₁ „(1) az ütközés után…

A. 7 ms^-1

B. 9 ms^-1

C. 13 ms^-1

D. 15 ms^-1

E. 17 ms^-1

Vita

Köztudott, hogy:

Mindkét tárgy tömege azonos = m

Az 1. tárgy sebessége az ütközés előtt (v₁) = 8 m/s

Az 2. tárgy sebessége az ütközés előtt (v₂) = 10 m/s

A 2. tárgy sebessége az ütközés után (v₂') = 5 m/s

Kérdezte: A 1. tárgy sebessége az ütközés után (v₁„)

Válasz:

Ez egy tökéletlen rugalmas ütközés. v₁'a lendületmegmaradás törvénye alapján számítható ki:

m₁ v₁+m₂ v₂ = m₁ v₁' + m₂ v₂"

m (v₁ +v₂) = m(v₁' + v₂„)

v₁ +v₂ = v₁' + v₂"

8 + 10 = v₁' + 5

18 = v₁' + 5

v₁' = 18-5

v₁' = 13 m/s

A helyes válasz a C.

Rugalmatlan ütközés

5. Egy 10 grammos lövedéket 100 m/s sebességgel lőnek ki.^-1 , egy álló fatömbnek ütközik és abba beszorul. Ha a fatömb tömege 490 gramm, akkor a fatömb és a golyó sebessége közvetlenül az ütközés után...

A. 1,0 ms^-1

B. 2,0 ms^-1

C. 2,5 ms^-1

D. 4,0 ms^-1

E. 5,0 ms^-1

Vita

Köztudott, hogy:

A golyó tömege (m₁) = 10 gramm

Golyó sebessége (v)₁) = 100 ms^-1

A tömb tömege (m₂) = 490 gramm

A blokk sebessége (v₂) = 0 m/s (nyugalmi tömb)

Kérdezte: A fadarab és a golyó sebessége közvetlenül az ütközés után

Válasz:

A golyó egy álló fadarabnak ütközik és abba beszorul, tehát ez egy rugalmatlan ütközés. A rugalmatlan ütközés képlete:

Ütközés előtti lendület = ütközés utáni lendület

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'

(10) (100) + (490) (0) = (10 + 490) v'

1000 + 0 = 500 V

1000 = 500 V

v' = 1000 / 500

v' = 2 m/s = 2 ms^-1

A helyes válasz a B.

6. Egy teherautó 10 m/s sebességgel halad^-1 elütötte egy 20 ms sebességgel haladó autó^-1Az ütközés után a két autó összeütközött egymással. Ha a teherautó tömege 1400 kg, a személygépkocsié pedig 600 kg, akkor a két jármű sebessége az ütközés után...

A. 6 ms^-1

B. 9 ms^-1

C. 11 ms^-1

D. 13 ms^-1

E. 17 ms^-1

Vita

Az ütközés után a két autó összeakadt, ami rugalmatlan ütközést eredményezett.

Köztudott, hogy:

Teherautó sebessége (v)₁) = 10 m/s

Autó sebessége (v)₂) = 20 m/s

Teherautó tömege (m₁) = 1400 kg

Az autó tömege (m₂) = 600 kg

Kérdezte: mindkét jármű sebessége az ütközés után (v)

Válasz:

Rugalmatlan ütközési képlet:

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) ban ben

(1400) (10) + (600) (20) = (1400 + 600) v

14000 + 12000 = 2000 volt

26000 = 2000 V

v = 13 m/s

A helyes válasz a D.

7. Segy 20 grammos lövedék 10 ms sebességgel mozog^-1 vízszintes irányban egy 60 gramm tömegű, a padlón fekvő tömböt talál el. Ha a golyó beragadt a tömbbe, akkor a tömb aktuális sebessége….

A. 1,0 ms^-1

B. 1,5 ms^-1

C. 2,0 ms^-1

D. 2,5 ms^-1

E. 3,0 ms^-1

Vita

Ismert :

A golyó tömege (m_P) = 20 gramm = 0,02 kg

A tömb tömege (m_B) = 60 gramm = 0,06 kg

A golyó kezdeti sebessége (v_P) = 10 m/s

A blokk kezdeti sebessége (v_B) = 0

Kérdezte : a golyó és a tömb sebessége az ütközés után (v')

Jawab :

Képlet a lendületmegmaradás törvénye ha a két tárgy az ütközés után összeragad:

m_P v_P +m_B v_B = (m_P +m_B) v'

(0,02) (10) + (0,06) (0) = (0,02 + 0,06) v'

0,2 + 0 = 0,08 V

0,2 = 0,08 V

v' = 0,2 / 0,08

v' = 2,5 m/s

A helyes válasz a D.

8. Két, egyenként 1,5 kg súlyú kocsi, A és B, v sebességgel mozog egymás felé._A = 4 ms^-1 és v._B = 5 ms^-1 ahogy a képen látható. Ha a két kocsi rugalmatlanul ütközik, akkor a két kocsi sebessége az ütközés után...

A. 4,5 ms^-1 jobbra

B. 4,5 ms^-1 balra

C. 1,0 ms^-1 balra

D. 0,5 ms^-1 balra

E. 0,5 ms^-1 jobbra

Vita

Köztudott, hogy:

Az A kocsi tömege (m_A) = 1,5 kg

A B kocsi tömege (m_B) = 1,5 kg

Az A kocsi sebessége az ütközés előtt (v_A) = 4 m/s (pozitív jobbra)

A B kocsi sebessége az ütközés előtt (v_B) = -5 m/s (negatív balra)

Kérdezte: Ha az ütközés rugalmatlan, határozd meg mindkét kiskocsi sebességét az ütközés után.

Válasz:

A lendületmegmaradás törvénye:

m_Av_A +m_Bv_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 m/s

A negatív előjel azt jelenti, hogy az ütközés után mindkettő balra mozdul el, ugyanabba az irányba, mint a B kocsi. Ez azért van értelme, mert a B kocsi lendülete nagyobb, mint az A kocsi lendülete.

Kérdés forrása:

Országos fizika vizsgakérdések középiskolák/szakközépiskolák számára