Η ελαστική κρούση μιας σφαίρας με ράβδο.

Σε λείο οριζόντιο επίπεδο ηρεμεί,  σε όρθια θέση, μια ομογενής ράβδος, ενώ μια σφαίρα, μάζας Μ, βρίσκεται σε επαφή μαζί της, ενώ κρέμεται στο άκρο νήματος από σταθερό σημείο Ο. Εκτρέπουμε τη σφαίρα φέρνοντάς την στη θέση Α με το νήμα οριζόντιο, όπως στο σχήμα και την αφήνουμε να κινηθεί. Μετά την ελαστική της κρούση με τη ράβδο, στο μέσον της Κ, η σφαίρα μένει ακίνητη.

i)  Για την μάζα m της ράβδου ισχύει:

α) m < Μ,  β) m=Μ,       γ) m > Μ.

ii)  Να εξετάσετε αν η στροφορμή του συστήματος παραμένει σταθερή, ως προς:

α) Το σημείο Ο,     β) Το σημείο Κ.

iii) Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά προηγουμένως έχουμε ανεβάσει λίγο το σημείο Ο, με αποτέλεσμα τώρα η σφαίρα να κτυπήσει τη σανίδα στο σημείο Λ, όπως στο σχήμα.

Η ταχύτητα της σφαίρας μετά την ελαστική κρούση της με τη σανίδα:

α) θα είναι μηδενική,  β) θα είναι διάφορη του μηδενός.

Να δικαιολογήσετε τις απαντήσεις σας.

Απάντηση:

ή

Η ελαστική κρούση μιας σφαίρας με ράβδο.