Μια κρούση στη διάρκεια της ταλάντωσης.

Το σώμα Σ μάζας Μ=3kg ηρεμεί σε λείο οριζόντιο επίπεδο, δεμένο στο άκρο ελατηρίου σταθεράς k=300Ν/m. Μετακινούμε το σώμα Σ προς τα αριστερά κατά 0,2m και σε μια στιγμή το αφήνουμε να ταλαντωθεί, ενώ ταυτόχρονα αφήνουμε από ορισμένο ύψος h μια μικρή σφαίρα, μάζας m=1kg, να πέσει. Τα σώματα συγκρούονται πλαστικά, αφού το Σ μετακινηθεί κατά s=0,3m. Τα σώματα θεωρούνται υλικά σημεία, αμελητέων  διαστάσεων, ενώ g=10m/s².

i) Να υπολογιστεί το ύψος h.

ii) Πόση είναι η απώλεια της μηχανικής ενέργειας κατά την κρούση;

iii) Να βρεθεί η μείωση της ενέργειας ταλάντωσης που οφείλεται στην κρούση.

iv) Επαναλαμβάνουμε το πείραμα, αλλά η σφαίρα αφήνεται από μεγαλύτερο ύψος. Πόση είναι η ελάχιστη απόσταση y, κατά την οποία πρέπει να ανυψώσουμε τη σφαίρα, σε σχέση με την αρχική της θέση, ώστε τα δυο σώματα να ξανασυγκρουσθούν στην ίδια θέση, με πριν;

v)  Για την παραπάνω περίπτωση να υπολογιστούν:

 α) Η απώλεια της μηχανικής ενέργειας και

 β) Η μείωση της ενέργειας ταλάντωσης.

Απάντηση:

ή

Μια κρούση στη διάρκεια της ταλάντωσης.