Κεφάλαιο 1. Ορμή - Κρούση
75
█
Προβλήματα κρούσης σώματος μάζας m με ακίνη-
το σώμα πολύ μεγαλύτερης μάζας
Στα προβλήματα αυτά το αρχικά ακίνητο σώμα πολύ μεγαλύτερης μάζας θεωρούμε ότι
πρακτικά μετά την κρούση παραμένει ακίνητο. Επομένως πριν την κρούση και μετά
την κρούση η ορμή και η κινητική ενέργεια αυτού του σώματος θα είναι μηδενική.
Τέτοια προβλήματα είναι τα προβλήματα κρούσης σώματος σε κατακόρυφο τοίχο ή
στο οριζόντιο έδαφος ή γενικά σε ακλόνητη επιφάνεια ενός άλλου σώματος.
Παράδειγμα 1.23
Το σφαιρίδιο του σχήματος μάζας m 2kg
είναι
δεμένο στο άκρο αβαρούς μη εκτατού νήματος
μήκους
1, 8m
του οποίου το άλλο άκρο είναι
στερεωμένο σε ακλόνητο σημείο Ο. Το νήμα εί-
ναι οριζόντιο.
Αφήνουμε από την ηρεμία ελεύθερο το σφαιρί-
διο να κινηθεί. Όταν το νήμα γίνεται κατακόρυ-
φο το σφαιρίδιο συγκρούεται σε κατακόρυφο
τοίχο. Κατά την κρούση αυτή το 50% της κινη-
τικής ενέργειας του σφαιριδίου γίνεται θερμική. Ο τοίχος παραμένει ακίνη-
τος. Δίνεται
2
g 10m s
.
α) Ποιο το μέτρο της μεταβολής της ορμής του σφαιριδίου κατά την κρού-
ση;
β) Αν η κρούση διαρκεί χρόνο
Δt 0,1s
ποια η μέση δύναμη που αναπτύσ-
σεται στο σφαιρίδιο;
γ) Πόσο θα εκτραπεί το νήμα μετά την κρούση;
δ) Θεωρείστε τώρα την κρούση ελαστική και ότι διαρκεί πάλι
Δt 0,1s
.
Ποια η μέση δύναμη στο σφαιρίδιο τώρα και πόσο θα εκτραπεί το νήμα
μετά την κρούση;
m
Α
Ο