የሞመንተም እና የግፊት ጥያቄዎች ምሳሌዎች

11 የሞመንተም እና የግፊት ጥያቄዎች ምሳሌዎች

1. 0,2 ኪ.ግ ክብደት ያለው ኳስ በ10 ሜ/ሰ ፍጥነት በአግድም ይወረወራል እና ግድግዳ ይመታል፣ ከዚያም ኳሱ በተመሳሳይ ፍጥነት ይመለሳል። የኳሱ ሞመንተም ለውጥ...
ውይይት

2. 10 ግራም ክብደት ያለው ኳስ ነፃ መውደቅ ከተወሰነ ከፍታ፣ በ15 ሜትር/ሰ ፍጥነት ወለሉን ይመታል ከዚያም በ10 ሜትር/ሰ ፍጥነት ወደ ላይ ይወጣል። ግፊቱን ይወስኑ!
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የኳስ ክብደት (ሜ) = 10 ግራም = 0,01 ኪ.ግ
የኳሱ የመጀመሪያ ፍጥነት (v)_o) = -15 ሜ/ሰ
የኳሱ የመጨረሻ ፍጥነት (v)_t) = 10 ሜ/ሰ
ተጠይቋል : ኢምፕልዝ (I)
ጃዋር :
የቲዎሬም ቀመር ተነሳስቼ-ሞመንተም :
የግፊቱ መጠን፡-
እኔ = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
እኔ = 0,01 (25)
I = 0,25 ኪ.ግ ሜ/ሰ

3. 200 ግራም ኳስ በ4 ሜትር/ሰ ፍጥነት በአግድም ይወረወራል፣ ከዚያም ኳሱ ኳሱ ከጀመረበት የመጀመሪያ ተጽዕኖ ጋር በተመሳሳይ አቅጣጫ ይመታል። ኳሱ ከባትሪው ጋር የሚገናኝበት ጊዜ 2 ሚሊሰከንዶች ሲሆን ባትሩን ከለቀቀ በኋላ የኳሱ ፍጥነት 12 ሜትር/ሰ ነው። ባት በኳሱ ላይ የሚጫነው ኃይል መጠን…
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የኳስ ክብደት (ሜ) = 200 ግራም = 0,2 ኪ.ግ
የኳሱ የመጀመሪያ ፍጥነት (v)_o) = 4 ሜ/ሰ
የኳሱ የመጨረሻ ፍጥነት (v)_t) = 12 ሜ/ሰ
የመገናኛ ጊዜ ክፍተት (t) = 2 ሚሊሰከንዶች = (2/1000) ሰከንዶች = 0,002 ሰከንዶች
ተጠይቋል የኃይሉ መጠን (F)
ጃዋር :
የግፊት ቀመር፡
እኔ = ኤፍ ቲ
የሞመንተም ለውጥ ቀመር፡
ኤምቪ_t – mv_o = ሜትር (ቪ)_t - ቁ_o)
የኢምፕል-ሞመንተም ቲዎሪ ቀመር :
ባት በኳሱ ላይ የሚጫነው ኃይል 800 ኒውተን ነው።

4. 20 ግራም ክብደት ያለው ኳስ በ v ፍጥነት ይወረወራል₁ = 4 ሚሰ^-1 ወደ ግራ። ግድግዳውን ከመታ በኋላ ኳሱ በ v ፍጥነት ይንሸራተታል₂ = 2 ሚሰ^-1 ወደ ቀኝ። የሚፈጠረው ግፊት መጠን…

ሀ. 0,24 ኤን
ለ. 0,12 Ns
ሐ. 0,08 ኤንኤስ
መ. 0,06 Ns
ኢ. 0,04 ኤንኤስ

ውይይት
እንደሚታወቀው፡-
የኳስ ክብደት (ሜ) = 20 ግራም = 0,020 ኪ.ግ
ከግጭቱ በፊት የኳሱ ፍጥነት (v)_o) = -4 ሜ/ሰ (ወደ ግራ)
ከግጭት በኋላ የኳሱ ፍጥነት (v)_t) = +2 ሜ/ሰ (በስተቀኝ)
v_o አቅጣጫውን ከ vt ለመለየት አሉታዊ ምልክት ተሰጥቶታል።
ተጠይቋል፦ ኢምፕልስ
መልስ፡
ኢምፕልዝ (I) = የሞመንተም ለውጥ (Δp) = mv_t – mv_o
ኢምፕልዝ (I) = m (v)_t - ቁ_o) = 0,02 (2 – (-4))
ኢምፕልዝ (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
ኢምፕልዝ (I) = 0,12 የኒውተን ሰከንዶች።
ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

5. የሚከተለው ምስል ሁለት ኳሶችን A (ክብደት = 2 ኪ.ግ) እና ኳስ B (ክብደት = 5 ኪ.ግ) ከግጭት በፊት እና በኋላ ያሳያል። ግጭቱ ፍጹም የመለጠጥ ከሆነ፣ ከግጭቱ በፊት ያለው የኳስ A ፍጥነት…

ሀ. 12 ሚ.ሰ.^-1

ቢ. 10 ሚሴ^-1

ሲ. 5 ሚሴ^-1

ዲ. 4 ሚሴ^-1

ኢ. 2 ሚሴ^-1

ውይይት

እንደሚታወቀው፡-

የኳሱ ክብደት A (ሜ)_A) = 2 ኪ.ግ

የኳስ ክብደት B (ሜ)_B) = 5 ኪ.ግ

ከግጭቱ በፊት የኳስ ቢ ፍጥነት (v)_B) = 2 ሜ/ሰ

ከግጭቱ በኋላ የኳስ A ፍጥነት (v)_A') = 5 ሜ/ሰ

ከግጭቱ በኋላ የኳስ ቢ ፍጥነት (v)_B') = 4 ሜ/ሰ

ሁለቱም ኳሶች ከግጭቱ በፊት እና በኋላ ወደ ቀኝ ይንቀሳቀሳሉ ስለዚህ ፍጥነቱ አዎንታዊ ምልክት ይሰጠዋል።

የተጠየቀው፦ ከግጭቱ በፊት የኳስ A ፍጥነት (v)_A)

መልስ፡

ከግጭቱ በፊት የኳስ A ፍጥነትን አስሉ (v)_A) የሞመንተም ፎርሙላ ጥበቃ ህግን በመጠቀም፡

m_A v_A + ሜ_B v_B = ሜ_A v_A'+ ሜ_B v_B'

2(ቪ_A) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(ቪ_A) + 10 = 10 + 20

2(ቪ_A) + 10 = 30

2(ቪ_A) = 30 – 10

2(ቪ_A) = 20

v_A = 20 / 2

v_A = 10 ሜትር / ሰ

ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

6. በሥዕሉ ላይ እንደሚታየው ነገሮች A እና B ይንቀሳቀሳሉ። ፍጹም የሆነ የመለጠጥ ግጭት ከተከሰተ፣ ከግጭቱ በኋላ የነገር B ፍጥነት 15 ሜ/ሰ ይሆናል።^-1ከዚያ ከግጭቱ በኋላ የነገር A ፍጥነት...

ሀ. 2 ሚ.ሰ.^-1

ቢ. 4 ሚሴ^-1

ሲ. 8 ሚሴ^-1

ዲ. 10 ሚሴ^-1

ኢ. 12 ሚሴ^-1

ውይይት

እንደሚታወቀው፡-

የነገር ክብደት A (ሜ)_A) = 5 ኪ.ግ

የነገር ክብደት B (ሜ)_B) = 2 ኪ.ግ

ከግጭቱ በፊት የነገር A ፍጥነት (v)_A) = 12 ሜ/ሰ

ከግጭቱ በፊት የነገር B ፍጥነት (v)_B) = 10 ሜ/ሰ

ከግጭቱ በኋላ የነገር B ፍጥነት (v)_B') = 15 ሜ/ሰ

ሁለቱም ነገሮች ከግጭቱ በፊት እና በኋላ ወደ ቀኝ ስለሚንቀሳቀሱ ፍጥነቱ አዎንታዊ ምልክት ይሰጠዋል።

የተጠየቀው፦ ከግጭቱ በኋላ የነገር A ፍጥነት (v)_A')

መልስ፡

ከግጭቱ በፊት የኳስ A ፍጥነትን አስሉ (v)_A) የሞመንተም ፎርሙላ ጥበቃ ህግን በመጠቀም፡

m_A v_A + ሜ_B v_B = ሜ_A v_A'+ ሜ_B v_B'

(5)(12) + (2)(10) = (5)v_A' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v_A' + 30

80 = (5)v_A' + 30

80 – 30 = (5)v_A'

50 = (5)v_A'

v_A' = 50/5

v_A' = 10 ሜ/ሰ

ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

7. የፒንግ ፖንግ ኳስ ክብደት 5 ግራም ነው ነፃ መውደቅ ከተወሰነ ቁመት (ግ = 10 ሚሴ^-2) ወለሉን ሲመቱ ፍጥነት 6 ሚ.ሰ ኳስ^-1 እና ወለሉን ከመቱ በኋላ ወዲያውኑ ኳሱ በ4 ms ፍጥነት ወደ ላይ ይወጣል።^-1ትልቅ ግፊት በኳሱ ላይ የሚሰራው...

ሀ. 0,50 ኤን
ቢ. 0,25 Ns
ሲ. 0,10 Ns
መ. 0,05 Ns
ኢ. 0,01 Ns

ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የኳስ ክብደት (ሜ) = 5 ግራም = 0,005 ኪ.ግ
ወለሉን ከመምታቱ በፊት የኳሱ ፍጥነት (v)_o) = -6 ሜ/ሰ
ወለሉን ከተመታ በኋላ ወዲያውኑ የኳሱ ፍጥነት (v)_t) = 4 ሜ/ሰ
አዎንታዊ እና አሉታዊ ፍጥነቶች ማለት የኳሱ ፍጥነት አቅጣጫ ወይም ከግጭቱ በፊት የኳሱ እንቅስቃሴ አቅጣጫ ከግጭቱ በኋላ የኳሱ እንቅስቃሴ አቅጣጫ ተቃራኒ ነው ማለት ነው።
ተጠይቋል : ኢምፕልዝ (I)
ጃዋር :

የኢምፕል-ሞመንተም ቲዎሪ እንዲህ ይላል ግፊት (እኔ) ልክ እንደ የፍጥነት ለውጥ (Δp)።
እኔ = Δp = mv_t – mv_o = ሜትር (ቪ)_t - ቁ_o)
እኔ = (0,005)(4 – (-6)) = (0,005)(4 + 6) = (0,005)(10) = 0,05 ኒውተን ሰከንድ
ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

8. 0,5 ኪ.ግ ክብደት ያለው ኳስ ከቁመቱ በነፃነት ይወድቃል።₁ = ከወለሉ በላይ 7,2 ሜትር እና እስከ h ቁመት ይንሸራተታል₂ = 3,2 ሜትር። በምድር ስበት ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት = 10 ሚሰ ከሆነ^-2ኳሱ ላይ የሚሠራው ግፊት...
ሀ. 2,0 ኤን
ቢ. 3,0 Ns
ሲ. 10 Ns
መ. 40 Ns
ኢ. 80 Ns
ውይይት
የሚታወቅ ነው :
የኳሱ ክብደት (ሜ) = 0,5 ኪ.ግ
የነፃ መውደቅ ኳስ ቁመት (ሰ)₁) = 7,2 ሜትር
የሚንፏቀቅ ኳስ ቁመት (ሰ)₂) = 3,2 ሜትር
የምድር የስበት ፍጥነት (ግ) = 10 ሜ/ሰ²
ተጠይቋል ፦ በኳሱ ላይ የሚንቀሳቀስ ግፊት
ጃዋር :
ከግጭቱ በፊት የኳሱ ፍጥነት (v)_o)
የኳሱን ፍጥነት ከመነካካትዎ በፊት በነፃ የመውደቂያ ቀመር ያሰሉ። የተሰጠው ቁመት (ሰ) = 7,2 ሜትር፣ በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት (ሰ) = 10 ሜ/ሰ² እና ወለሉን ከመምታቱ በፊት የመጨረሻውን ፍጥነት ጠይቀዋል፣ ስለዚህ ቀመሩን ይጠቀሙ v² = 2 ግ
v_o² = 2(10)(7,2) = 144
v_o = 2(10)(7,2) = 12 ሜ/ሰ
የኳሱ ፍጥነት ከመመታቱ በፊት (v)_o) -12 ሜ/ሰ ነው። አሉታዊው ምልክት አቅጣጫውን ብቻ ያሳያል።
ከግጭቱ በኋላ ወዲያውኑ የኳሱ ፍጥነት (v)_t)
ወደ ላይ ቀጥ ያለ እንቅስቃሴን ቀመር በመጠቀም ከተፅዕኖ በኋላ ወዲያውኑ የኳሱን ፍጥነት ያሰሉ። የተሰጠው ቁመት (ሰ) = 3,2 ሜትር፣ በስበት ኃይል ምክንያት የሚፈጠረው ፍጥነት (ሰ) = -10 ሜ/ሰ²የመጨረሻው ፍጥነት በከፍተኛው ቁመት (v)_t²) = 0 እና የመጀመሪያው ፍጥነት ወለሉን ከመታ በኋላ ወዲያውኑ ይጠየቃል፣ ስለዚህ ቀመሩን ይጠቀሙ v_t² = v_o² + 2 ግ
v_t² = v_o² + 2 ግ
0 = v_o² + 2 (-10)(3,2)
v_o² = 64
v_o = √64 = 8 ሜ/ሰ
ከግጭቱ በኋላ የኳሱ ፍጥነት (v)_t) 8 ሜ/ሰ ነው
በኳሱ ላይ የሚንቀሳቀስ ግፊት (I)
ኢምፕልዝ የሚሰላው የ pulse-momentum theorem ፎርሙላን በመጠቀም ነው።
ኢምፕልዝ (I) = የሞመንተም ለውጥ (Δp)
እኔ = ሜትር (v)_t - ቁ_o) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 የኒውተን ሰከንዶች
ትክክለኛው መልስ ሲ ነው።

9. 100 ግራም ኳስ በ5 ሜትር/ሰ ፍጥነት በአግድም ይወረወራል። ከዚያም ኳሱ ከመጀመሪያው አቅጣጫ ጋር በተመሳሳይ መንገድ ይመታል። ኳሱ ከባትሪው ጋር ለ2 ms ግንኙነት ውስጥ ከቆየ እና ባትሩን ከለቀቀ በኋላ የኳሱ ፍጥነት 10 ሜትር/ሰ ከሆነ፣ ባት የሚጫነው ኃይል መጠን...
ኤ. 200 ኤን
ቢ. 250 N
ሲ. 300 N
መ. 350 N
ኢ. 400 ኤን
ውይይት፡

የሚታወቅ ነው :
ሜትር = 100 ግራም = 0,1 ኪ.ግ
v_o = +5 ሜ/ሰ
t = 2 ሚሊሰከንዶች = 2 x 10^-3 ሁለተኛ
v_t = +10 ሜ/ሰ
ተጠይቋል :
ሊጥ በኳሱ ላይ የሚጫነው ኃይል (ኤፍ)?
ጃዋር :
የኢምፐልዝ ቀመር :
እኔ = ኤፍ ቲ
የሞመንተም ለውጥ ቀመር :
የኢምፕል-ሞመንተም ቲዎሪ :
ኢምፕል = የሞመንተም ለውጥ

ትክክለኛው መልስ ለ ነው።

10. 0,1 ኪ.ግ ክብደት ያለው ኳስ በ20 ሜ/ሰ ፍጥነት ወደ ቀኝ በአግድም ይወረወራል። ከተመታ በኋላ ኳሱ በ30 ሜ/ሰ ፍጥነት ወደ ግራ ይንቀሳቀሳል። ባት ለኳሱ የሚሰጠው ግፊት…
ሀ. 4 Ns
ቢ. –4 Ns
ሐ. 5 Ns
መ. –5 Ns
ኢ. 10 Ns
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
ሜትር = 0,1 ኪ.ግ፣ ቪ_o = +20 ሜ/ሰ፣ ቪ_t = -30 ሜ/ሰ
ተጠይቋል :
ኢምፕልስ (I)?
ጃዋር :
ኢምፕል = የሞመንተም ለውጥ
እኔ = ሜትር (v)_t - ቁ_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 Ns
ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።

11. 0,5 ኪ.ግ የሚመዝን የቤዝቦል ኳስ መጀመሪያ ላይ በ2 ሜ/ሰ ፍጥነት ወደ ግራ ይንቀሳቀሳል። ከዚያም ኳሱ ከኳሱ እንቅስቃሴ በተቃራኒ በሆነ ኃይል F ይመታል፣ ስለዚህ የኳሱ ፍጥነት ወደ 5 ሜ/ሰ ይቀየራል። ኳሱ ለ0,01 ሰከንድ ከባትሪው ጋር ከተያያዘ፣ የሞመንተም ለውጥ...
ሀ. 8,0 ኪ.ግ ሜ/ሰ
ቢ. 6,5 ኪ.ግ ሜ/ሰ
ሲ. 5,5 ኪ.ግ ሜ/ሰ
ዲ. 3,5 ኪ.ግ ሜ/ሰ
ኢ. 2,5 ኪ.ግ ሜ/ሰ
ውይይት፡
የሚታወቅ ነው :
ሜትር = 0,5 ኪ.ግ፣ ቪ_o = -2 ሜ/ሰ፣ ቪ_t = 5 ሜ/ሰ፣ t = 0,01 ሰከንዶች
ተጠይቋል :
የፍጥነት ለውጥ?
ጃዋር :
የሞመንተም ለውጥ = m (v)_t - ቁ_o) = (0,5) (5 - (-2)) = (0,5) (7) = 3,5 ኪ.ግ ሜትር / ሰ = 3,5 N s
ትክክለኛው መልስ ዲ ነው።