8 Voorbeelde van Lineêre Momentumvrae
1. 'n Voorwerp met 'n massa van 1 kg beweeg teen 'n spoed van 10 m/s. Momentum die voorwerp is…
Bespreking
Is bekend :
Massa (m) = 1 kg
Spoed (v) = 10 m/s
Gevra : lineêre momentum (p)
Jawab :
Momentumformule: p = mv
Beskrywing: p = momentum, m = massa, v = kecepatan.
Die momentum van 'n voorwerp is:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
2. Twee voorwerpe, elk met 'n massa van 2 kg en 4 kg, beweeg teen 'n spoed van 20 m/s. Die momentum van elke voorwerp is…
Bespreking
Is bekend :
Massa van voorwerp A (mA) = 2 kg
Massa van voorwerp B (mB) = 4 kg
Die spoed van voorwerp A (vA) = 20 m/s
Die spoed van voorwerp B (vB) = 20 m/s
Gevra : momentum van voorwerp A (pA) en die momentum van voorwerp B (pB)
Jawab :
Momentum van voorwerp A :
pA = mA vA = (2)(20) = 40 kg m/s
Momentum van voorwerp B :
pB = mB vB = (4)(20) = 80 kg m/s
As die spoed van beide voorwerpe dieselfde is, het die voorwerp met die groter massa groter momentum.
3. Voorwerpe A en B het elk 'n massa van 2 kg. Voorwerp A beweeg teen 'n spoed van 2 m/s en voorwerp B beweeg teen 'n spoed van 4 m/s. Die momentum van voorwerp A en voorwerp B is…
Bespreking
Is bekend :
Massa van voorwerp A (mA) = 2 kg
Massa van voorwerp B (mB) = 2 kg
Die spoed van voorwerp A (vA) = 2 m/s
Die spoed van voorwerp B (vB) = 4 m/s
Gevra : momentum van voorwerp A (pA) en die momentum van voorwerp B (pB)
Jawab :
Momentum van voorwerp A :
pA = mA vA = (2)(2) = 4 kg m/s
Momentum van voorwerp B :
pB = mB vB = (2)(4) = 8 kg m/s
As die massas van beide voorwerpe dieselfde is, het die voorwerp met die groter spoed die groter momentum.
4. 'n Voorwerp met 'n massa van 5 kg is in rus. Die momentum van die voorwerp is…
Bespreking
Is bekend :
Massa van voorwerp (m) = 5 kg
Voorwerpsnelheid (v) = 0
Gevra momentum van die voorwerp (p)
Jawab :
p = mv = (5)(0) = 0
As 'n voorwerp in rus is, maak nie saak hoe groot die massa van die voorwerp is nie, die momentum van die voorwerp is nul.
5. In 'n bofbalwedstryd beweeg 'n bal met 'n massa van 0,5 kg aanvanklik teen 'n spoed van 2 ms -1 . Dan word die bal getref met 'n krag F teenoor die bal se beweging, sodat die bal se spoed verander na 6 ms -1 . As die bal vir 0,01 sekondes in kontak met die kolf is, dan is die verandering in momentum...
A. 8 kg ms -1
B. 6 kg ms -1
C. 5 kg ms -1
D. 4 kg ms -1
E. 2 kg ms -1
Bespreking
Dit is bekend dat:
Massa van die bal (m) = 0,5 kg
Aanvanklike snelheid (v o ) = 2 m/s
Eindsnelheid (vt ) = -6 m/s
Tydsinterval (t) = 0,01 sekondes
Gevra: Verandering in momentum
Antwoord:
Formule vir momentumverandering:
∆ p = mv t – mv o = m (v t – v o )
∆ p = (0,5 kg)(- 6 m/s – 2 m/s)
∆p = (0,5 kg)(-8)
∆p = 4 kg m/s
Die korrekte antwoord is D.
6. 'n Voorwerp met 'n massa van 100 gram beweeg teen 'n spoed van 5 ms -1 . Om die voorwerp te stop, werk 'n weerstandskrag F vir 0,2 s in. Die grootte van die krag F is...
A. 0,5 N.
B. 1,0 N.
C. 2,5 N.
D. 10 N.
Oos 25 N
Bespreking
Dit is bekend dat:
Massa van voorwerp (m) = 100 gram = 100/1000 = 0,1 kg
Aanvanklike snelheid van die voorwerp (v o ) = 5 m/s
Die finale spoed van die voorwerp (v t ) = 0
Botsingstyd (Δt) = 0,2 sekondes
Vraag: Die grootte van krag F
Antwoord:
Die impuls-momentum-stelling stel dat impuls gelyk is aan die verandering in momentum.
Ek = ΔP
F(Δt) = m(vt – v o )
F (0,2) = 0,1 (0 – 5)
F (0,2) = -0,5
F = -0,5 / 0,2
F = -2,5 N
Die grootte van die krag is 2,5 Newton. Die negatiewe teken dui die rigting van die krag aan. 'n Negatiewe Gaa-teken dui aan dat die krag teenoor die beweging van die voorwerp gerig is.
Die korrekte antwoord is C.
7. 'n Tennisbal met 'n massa van 100 gram word vanaf 'n hoogte van 20 cm op die vloer laat val sonder 'n aanvanklike snelheid. Nadat dit die vloer getref het, 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
Dit is bekend dat :
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 tref (v t ) = 1 m/s
Gevra : verandering in momentum van die bal
Antwoord :
Die spoed van die bal voor die impak (v)o)
Bereken die spoed van die bal voor die impak met behulp van die vryvalbewegingsformule. Gegewe die hoogte van die vryvalbal (h) = 0,2 meter, die versnelling as gevolg van swaartekrag (g) = 10 m/s² en die spoed van die bal wanneer dit die vloer tref, word gevra, daarom word die formule v² = 2gh gebruik .
v 2 = 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 = mv t – mv o = m (v t – v o )
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Newton sekonde
Die korrekte antwoord is B.
8. 'n Voorwerp wat aanvanklik in rus was, het in twee dele ontplof met 'n verhouding van 3:2. Die deel met die groter massa is teen 'n spoed van 20 ms -1 gegooi . Dus is die spoed waarteen die kleiner deel gegooi is...
A. 13,3 ms –1
B. 20 ms –1
C. 30 ms –1
D. 40 ms –1
O. 60 ms –1
Bespreking
Dit is bekend dat:
Massa van voorwerp 1 voor botsing = m
Die spoed van voorwerp 1 voor die botsing = 0 (voorwerp in rus)
Massa van deel 1 na botsing (m² ) = 1m
Massa van deel 2 na botsing (m² ) = 2m
Snelheid van deel 1 na botsing (v 1 ') = 20 m/s
Vraag: Snelheid van deel 2 na botsing (v 2 ')
Antwoord:
Die formule vir die wet van behoud van momentum:
m 1 v 1 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
(m)(0) = (3m)(20) + (2m) v 2 '
0 = 60m + (2m) v 2 '
60m = -2m v 2 '
60 = -2 teen 2 '
v² = -60/2
v² = -30 m/s
Die negatiewe teken dui aan dat die bewegingsrigting van deel 2 teenoor die rigting van deel 1 is. Byvoorbeeld, as deel 1 na die ooste gegooi word, dan word deel 2 na die weste gegooi.
Die korrekte antwoord is C.
Vraagbron:
Nasionale Eksamen Fisika Vrae vir Senior Hoërskool/Beroeps Hoërskool
