8 דוגמאות לשאלות התנגשות
התנגשות אלסטית לחלוטין
1. שני עצמים A (3 ק"ג) ו-B (5 ק"ג) נעים באותו כיוון במהירות של 8 מטר לשנייה כל אחד.-1 ו-4 אלפיות השנייה-1 אם עצם א' פוגע בעצם ב' באלסטיות מושלמת, אזי המהירות של כל עצם לאחר ההתנגשות היא...
א. 3 מילישניות -1 ו-7 אלפיות השנייה -1
ב. 6 מילישניות -1 ו-10 אלפיות השנייה -1
כ-4,25 מילישניות -1 ו-10 אלפיות השנייה -1
ד. 5,5 אלפיות שנייה -1 ו-5,5 אלפיות השנייה -1
8 מילישניות -1 ו-4 אלפיות השנייה -1
דִיוּן
ידוע כי:
מסת העצם A (מ'1) = 3 ק"ג
מסת העצם B (מ'2) = 5 ק"ג
מהירות העצם A (v1) = 8 אלפיות השנייה-1
המהירות של עצם B (v2) = 4 אלפיות השנייה-1
התנגשות אלסטית לחלוטין
נשאל: v1ו-v2"
תשובה:
אם לעצמים המתנגשים באופן אלסטי יש מסות שונות ומהירות שני העצמים לאחר ההתנגשות אינה ידועה, אזי המהירות לאחר ההתנגשות מחושבת באמצעות המשוואה הבאה:
אם שני העצמים נעים באותו כיוון, המהירויות שלהם חיוביות. אם שני העצמים נעים בכיוונים מנוגדים, מהירותו של גוף אחד חיובית ומהירותו של הגוף השני שלילית.
אז המהירות של עצם A (v1') לאחר ההתנגשות היא 3 מטר/שנייה ומהירותו של עצם B (v2') לאחר ההתנגשות היא 7 מטר/שנייה.
התשובה הנכונה היא א'.
2. כדור בעל תנע P פוגע בקיר וקופץ. ההתנגשות אלסטית לחלוטין והכיוון ניצב. השינוי בתנע של הכדור הוא...
א. אפס
ב. עמ' 4
ג. עמ' 4
ד.פ.
ה. 2P
דִיוּן
ידוע כי:
מסת הכדור = מטר
מהירות הכדור לפני הפגיעה = v
מהירות הכדור לאחר הפגיעה = -v (הכדור קופץ שמאלה)
התנע של הכדור לפני ההתנגשות (po) = mv
התנע של הכדור לאחר ההתנגשות (pt) = m (-v) = – mv
נשאל: גודל השינוי בתנע של הכדור
תשובה:
שינוי במומנטום:
Δp = pt - עמ 'o
Δp = – mv – mv
Δp = – 2 mv
Δp = -2p
גודל השינוי בתנע של הכדור הוא 2p. הסימן השלילי מציין את הכיוון.
התשובה הנכונה היא ה'.
3. שני עצמים A ו-B בעלי מסה שווה נעים זה ליד זה. A נע מזרחה ו-B נע מערבה, במהירויות V ו-2V, בהתאמה. אם העצמים חווים התנגשות אלסטית לחלוטין, אז מיד לאחר ההתנגשות...
א. ו.A = V למערב, VB = V למזרח
ב. ו.A = 2V למערב, VB = 2V למזרח
סי. וי.A = 2V למערב, VB = V למזרח
די.וי.A = V למערב, VB = 2V למזרח
E.VA = 2V למזרח, VB = V למערב
דִיוּן
ידוע כי:
לשני העצמים יש את אותה מסה.
A נע מזרחה במהירות V
B נע מערבה במהירות של 2V
נשאל: מהירות A ו-B לאחר ההתנגשות
תשובה:
אם המסות של שני העצמים זהות וההתנגשות אלסטית לחלוטין, אז שני העצמים מחליפים מהירות לאחר ההתנגשות.
לכן, לאחר ההתנגשות, A נע מערבה במהירות של 2V ו-B נע מזרחה במהירות של V.
התשובה הנכונה היא ג'.
התנגשות אלסטית חלקית
4. שני עצמים בעלי אותה מסה נעים בקו ישר זה לעבר זה כפי שמוצג בתמונה!
אם v2' היא מהירות העצם (2) לאחר ההתנגשות ימינה בקצב של 5 מילישניות-1, אז גודל המהירות v1 (1) לאחר ההתנגשות...
א. 7 אלפיות השנייה-1
ב. 9 אלפיות שנייה-1
ג. 13 אלפיות שנייה-1
ד. 15 אלפיות שנייה-1
17 אלפיות השנייה-1
דִיוּן
ידוע כי:
המסה של שני העצמים זהה = m
מהירות גוף 1 לפני ההתנגשות (v1) = 8 מטר/שנייה
מהירות גוף 2 לפני ההתנגשות (v2) = 10 מטר/שנייה
מהירות עצם 2 לאחר ההתנגשות (v2') = 5 מטר/שנייה
נשאל: מהירות עצם 1 לאחר ההתנגשות (v1')
תשובה:
זוהי התנגשות אלסטית לא מושלמת. v1מחושב באמצעות חוק שימור התנע:
m1 v1+ מ '2 v2 = מ1 v1' + מ2 v2"
מ' (ו'1 + v2) = מטר (v1' + ו2')
v1 + v2 v v1' + ו2"
8 + 10 = ו1+ 5
18 = v1+ 5
v1' = 13 מטר/שנייה
התשובה הנכונה היא ג'.
התנגשות לא אלסטית
5. כדור במשקל 10 גרם משוגר במהירות של 100 מטר לשנייה.-1 , מתנגש בגוש עץ נייח ונתקע בתוכו. אם מסת גוש העץ היא 490 גרם, מהירות גוש העץ והכדור מיד לאחר ההתנגשות היא...
ב. 2,0 מילישניות-1
ג. 2,5 אלפיות שנייה-1
ד. 4,0 מילישניות-1
מזרח 5,0 אלפיות השנייה-1
דִיוּן
ידוע כי:
מסת הקליע (מ'1) = 10 גרם
מהירות כדור (v)1) = 100 אלפיות השנייה-1
מסת הבלוק (מ"ר)2) = 490 גרם
מהירות הבלוק (v2) = 0 מטר/שנייה (בלוק במנוחה)
נשאל: מהירות גוש העץ והכדור מיד לאחר ההתנגשות
תשובה:
הכדור פוגע בגוש עץ נייח ונתקע בו, כך שמדובר בהתנגשות לא אלסטית. הנוסחה להתנגשות לא אלסטית היא:
תנע לפני התנגשות = תנע לאחר התנגשות
m1 v1 + מ '2 v2 = (מ'1 + מ '2) ו'
(10)(100) + (490)(0) = (10 + 490) v'
1000 + 0 = 500 וולט'
1000 = 500 וולט
v' = 1000 / 500
v' = 2 מטר/שנייה = 2 אלפיות שנייה-1
התשובה הנכונה היא ב'.
6. משאית נוסעת במהירות של 10 מטר לשנייה-1 נפגע על ידי מכונית שנוסעת במהירות של 20 מילישניות-1לאחר ההתנגשות, שתי המכוניות התנגשו זו בזו. אם מסת המשאית היא 1400 ק"ג ומסת המכונית היא 600 ק"ג, מהירות שני כלי הרכב לאחר ההתנגשות היא...
א. 6 מילישניות-1
ב. 9 מילישניות-1
כ-11 מילישניות-1
ד. 13 אלפיות שנייה-1
17 מילישניות-1
דִיוּן
לאחר ההתנגשות שתי המכוניות נתקעו זו בזו, מה שגרם להתנגשות לא אלסטית.
ידוע כי:
מהירות משאית (v)1) = 10 מטר/שנייה
מהירות המכונית (v)2) = 20 מטר/שנייה
מסת משאית (מ"ר1) = 1400 ק"ג
מסת המכונית (מ"ר)2) = 600 ק"ג
נשאל: מהירות שני כלי הרכב לאחר ההתנגשות (v)
תשובה:
נוסחת התנגשות לא אלסטית:
m1 v1 + מ '2 v2 = (מ'1 + מ '2) נ
(1400)(10) + (600)(20) = (1400 + 600) v
26000 = 2000 וולט
v = 13 מטר/שנייה
התשובה הנכונה היא ד'.
7. סכדור של 20 גרם נע במהירות של 10 מילישניות-1 בכיוון אופקי פוגעת בבלוק עם מסה של 60 גרם המונח על הרצפה. אם הכדור תקוע בבלוק, אזי מהירותו הנוכחית של הבלוק היא...
א. 1,0 מילישניות-1
ב. 1,5 מילישניות-1
כ-2,0 מילישניות-1
ד. 2,5 אלפיות שנייה-1
3,0 מילישניות-1
דִיוּן
זה ידוע :
מסת הקליע (מ'P) = 20 גרם = 0,02 ק"ג
מסת הבלוק (מ"ר)B) = 60 גרם = 0,06 ק"ג
מהירות התחלתית של הקליע (vP) = 10 מטר/שנייה
מהירות התחלתית של הבלוק (vB) = 0
נשאל מהירות הכדור והבלוק לאחר ההתנגשות (v')
ג'וואב :
נוּסחָה חוק שימור התנע אם שני העצמים נדבקים זה לזה לאחר ההתנגשות:
mP vP + מ 'B vB = (מ'P + מ 'B) ו'
(0,02)(10) + (0,06)(0) = (0,02 + 0,06) v'
0,2 + 0 = 0,08 וולט'
0,2 = 0,08 וולט'
v' = 0,2 / 0,08
v' = 2,5 מטר/שנייה
התשובה הנכונה היא ד'.
8. שתי עגלות A ו-B, כל אחת במשקל 1,5 ק"ג, נעות זו לעבר זו במהירות v.A = 4 אלפיות שנייה-1 ו-vB = 5 אלפיות שנייה-1 כמו בתמונה. אם שתי העגלות מתנגשות בצורה לא אלסטית, אז מהירות שתי העגלות לאחר ההתנגשות היא...
א. 4,5 אלפיות השנייה-1 מִיָמִין
ב. 4,5 אלפיות שנייה-1 מִשְׂמֹאל
ג. 1,0 אלפיות שנייה-1 מִשְׂמֹאל
ד. 0,5 אלפיות שנייה-1 מִשְׂמֹאל
0,5 אלפיות השנייה-1 מִיָמִין
דִיוּן
ידוע כי:
מסת עגלה A (מ"ר)A) = 1,5 ק"ג
מסת העגלה B (מ"ר)B) = 1,5 ק"ג
מהירות עגלה A לפני ההתנגשות (vA) = 4 מטר/שנייה (חיובי לימין)
מהירות עגלה B לפני ההתנגשות (vB) = -5 מטר/שנייה (שלילי לשמאל)
נשאל: אם ההתנגשות אינה אלסטית, קבע את מהירות שתי העגלות לאחר ההתנגשות.
תשובה:
חוק שימור התנע:
mAvA + מ 'BvB = (מ'A + מ 'B) ו'
(1,5)(4) + (1,5)(-5) = (1,5 + 1,5) v'
6 – 7,5 = (3) ו'
1,5- = (3) וולט
v' = -1,5 / 3
v' = -0,5 מטר/שנייה
הסימן השלילי פירושו שלאחר ההתנגשות שניהם נעים שמאלה, באותו כיוון כמו עגלה B. זה הגיוני מכיוון שהתנע של עגלה B גדול מהתנע של עגלה A.
מקור השאלה:
שאלות בפיזיקה בבחינה הארצית לחטיבת ביניים/תיכון מקצועי
