4 Voorbeelde van impulsvrae
1. 'n Bal met 'n massa van 0,5 kg val vrylik vanaf 'n hoogte van h1 = 7,2 m bo die vloer en bons tot 'n hoogte van h2 = 3,2 m. As die versnelling as gevolg van swaartekrag 10 ms -2 is , is die impuls wat op die bal inwerk...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
O. 80 Ns
Bespreking
Dit is bekend dat :
Massa van die bal (m) = 0,5 kg
Die hoogte van die vryvallende bal (h1 ) = 7,2 meter
Die hoogte van die bonsende bal (h² ) = 3,2 meter
Die aarde se gravitasieversnelling (g) = 10 m/ s²
Gevra : Impuls wat op die bal optree
Antwoord :
Die spoed van die bal net voor die impak (v)o)
Bereken die spoed van die bal net voor die impak met behulp van die vryvalformule. Gegewe die hoogte (h) = 7,2 meter, die versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s² en die finale spoed net voor die impak van die vloer , gebruik die formule v² = 2gh.
v o 2 = 2(10)(7,2) = 144
v o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
Die snelheid van die bal voor die impak (v o ) is -12 m/s. Die negatiewe teken dui slegs rigting aan.
Die spoed van die bal onmiddellik na die botsing (v)t)
Bereken die spoed van die bal onmiddellik na die botsing met behulp van die formule vir opwaartse vertikale beweging. Gegewe die hoogte (h) = 3,2 meter, gravitasieversnelling (g) = -10 m/s² , die finale spoed teen maksimum hoogte (vt² ) = 0 en die aanvanklike spoed onmiddellik nadat dit die vloer getref het, word gevra, gebruik dus die formule vt² = v o² + 2gh.
vt² = v o² + 2 gh
0 = v o 2 + 2 (-10)(3,2)
v o 2 = 64
v o = √64 = 8 m/s
Die spoed van die bal na die botsing (v t ) is 8 m/s
Impuls wat op die bal inwerk (I)
Impuls word bereken met behulp van die impuls-momentum-stellingformule.
Impuls (I) = verandering in momentum (Δp)
I = m(vt – v o ) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Newton sekondes
Die korrekte antwoord is C.
2. 'n Pingpongbal met 'n massa van 5 gram val vrylik vanaf 'n sekere hoogte (g = 10 ms -2 ). Wanneer dit die vloer tref, is die bal se spoed 6 ms -1 en onmiddellik nadat dit die vloer tref, bons die bal opwaarts met 'n spoed van 4 ms -1 . Die grootte van die impuls wat op die bal inwerk, is...
A. 0,50 Ns
B. 0,25 Ns
C. 0,10 Ns
D. 0,05 Ns
O. 0,01 Ns
Bespreking
Dit is bekend dat :
Balmassa (m) = 5 gram = 0,005 kg
Die spoed van die bal net voordat dit die vloer tref (v o ) = -6 m/s
Die spoed van die bal onmiddellik nadat dit die vloer tref (v t ) = 4 m/s
Positiewe en negatiewe snelhede beteken dat die rigting van die bal se spoed of die rigting van die bal se beweging voor die botsing teenoorgesteld is aan die rigting van die bal se beweging na die botsing.
Gevra : Impuls (I)
Antwoord :
Die impuls-momentum-stelling stel dat impuls (I) gelyk is aan die verandering in momentum (Δp).
I = Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )
I = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 Newton sekonde
Die korrekte antwoord is D.
3. 'n Bal van 20 gram word met 'n snelheid v 1 = 4 ms -1 na links gegooi. Nadat dit die muur getref het, bons die bal met 'n snelheid v 2 = 2 ms -1 na regs. Die gevolglike impuls is….
A. 0,24 Ns
B. 0,12 Ns
C. 0,08 Ns
D. 0,06 Ns
E. 0,04 Ns
Bespreking
Dit is bekend dat:
Balmassa (m) = 20 gram = 0,020 kg
Die spoed van die bal voor die botsing (v o ) = -4 m/s (na links)
Die spoed van die bal na die botsing (v t ) = +2 m/s (na regs)
v o kry 'n negatiewe teken om sy rigting van v t te onderskei.
Gevra: Impuls
Antwoord:
Impuls (I) = verandering in momentum (Δp) = mv t – mv o
Impuls (I) = m (vt – v o ) = 0,02 (2 – (-4))
Impuls (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impuls (I) = 0,12 Newton sekondes.
Die korrekte antwoord is B.
4. 'n Tennisbal van 100 gram word vanaf 'n hoogte van 20 cm op die vloer laat val sonder 'n aanvanklike snelheid. Nadat dit die vloer tref, bons die bal met 'n snelheid van 1 ms -1 en (g = 10 ms -2 ). Die verandering in momentum wat die bal ervaar, is...
A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
O. 0,9 Ns
Bespreking
Is bekend :
Balmassa (m) = 100 gram = 0,1 kg
Hoogte (h) = 20 cm = 0,2 meter
Versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s2
Die spoed van die bal onmiddellik nadat dit die vloer getref het (v)t) = 1 m/s
Gevra verandering in momentum van die bal
Jawab :
Die spoed van die bal voor die impak (v)o)
Bereken die spoed van die bal voor die impak met behulp van die vryvalformule. Gegewe die hoogte van die bal se vryval (h) = 0,2 meter, is die versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s.2 en gevra vir die spoed van die bal wanneer dit die vloer tref, daarom word die formule gebruik v2 = 2 gh
v2 = 2 (10)(0,2) = 4
v= √4 = -2 m/s
Dit word 'n negatiewe teken gegee omdat die rigting van die bal se beweging voor die botsing met die vloer teenoorgesteld is aan die rigting van die bal se beweging na die botsing met die vloer.
Verandering in momentum van die bal (Δp)
Δp = mvt – mvo = m (vt - vo)
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton sekonde
Die korrekte antwoord is B.
Vraagbron:
Nasionale Eksamen Fisika Vrae vir Senior Hoërskool/Beroeps Hoërskool
