Primjer pitanja o sudaru impulsa količine kretanja

12 primjera pitanja o impulsu sudara

1 SGumeni metak u obliku kugle mase 40 grama ispaljuje se horizontalno prema zidu kao što je prikazano na slici. Ako se kugla odbija istom brzinom, tada je promjena impulsa kugle...dalje…

A. 2 Ns

B. 3 Ns

C. 4 Ns

D. 5 Ns

E. 6 Ns

Diskusija

Poznato je :

Masa (m) = 40 grama = 0,04 kg

Početna brzina (v_o) = – 50 m/s

Konačna brzina (v_t) = 50 m/s

Smjer kretanja lopte (smjer brzine) je suprotan, stoga početna i konačna brzina imaju različite predznake.

Pitao : veličina promjene impulsa lopte

Jawab :

Formula za promjenu impulsa:

Δp = m(v)_t - v_o) = (0,04)(50 – (-50)) = (0,04)(50 + 50)

Δp = (0,04)(100) = 4 Ns

Tačan odgovor je C.

2. Gumena lopta od 75 grama baca se horizontalno dok ne udari u zid kao što je prikazano. Ako se gumena lopta odbije istom brzinom, rezultirajući impuls je...

A. 0

B. 1,5 Ns

C. 3,0 Ns

D. 3,7 Ns

E. 5,5 Ns

Diskusija

Poznato je :

Masa kugle (m) = 75 grama = 0,075 kg

Početna brzina (v_o) = -20 m/s

Konačna brzina (v_t) = 20 m/s

Smjer kretanja lopte (smjer brzine) je suprotan, stoga početna i konačna brzina imaju različite predznake.

Pitao impuls

Jawab :

Impuls = promjena momenta

I = Δp

I = m(v)_t - v_o) = 0,075 (20 – (-20)) = 0,075 (20 + 20) = 0,075 (40)

I = 3 Ns

Ns označava Newtonovu sekundu.

Tačan odgovor je C.

3. Dva objekta iste mase kreću se pravolinijski jedno prema drugom kao što je prikazano na slici!

Ako v₂' je brzina objekta (2) nakon sudara udesno pri brzini od 5 ms^-1, tada je magnituda brzine v₁ ' (1) nakon sudara je…..

A. 7 ms^-1

B. 9 ms^-1

C. 13 ms^-1

D. 15 ms^-1

E. 17 ms^-1

Diskusija

Poznato je da:

Masa oba objekta je ista = m

Brzina objekta 1 prije sudara (v₁) = 8 m/s

Brzina objekta 2 prije sudara (v₂) = 10 m/s

Brzina objekta 2 nakon sudara (v₂') = 5 m/s

Pitao/la: Brzina objekta 1 nakon sudara (v₁')

Odgovor:

Ovo je nesavršeno elastični sudar. v₁' se izračunava korištenjem zakona održanja impulsa:

m₁ v₁+m₂ v₂ = m₁ v₁' + m₂ v₂'

m (v₁ +v₂) = m (v₁' + v₂')

v₁ +v₂ = v₁' + v₂'

8 + 10 = v₁' + 5'

18 = v₁' + 5'

v₁' = 18-5

v₁' = 13 m/s

Tačan odgovor je C.

 

4.  Dvije kugle, svaka mase m₁ = 2 kg i m₂ = 1 kg se kotrlja u suprotnom smjeru brzinom v₁ = 2 ms^-1 i v₂ = 4 ms^-1 Kao što je prikazano na sljedećoj slici. Dvije kugle se zatim sudaraju i nakon sudara se drže jedna za drugu. Brzina dvije kugle nakon sudara je...

A. 2 ms^-1

B. 1,2 ms^-1

C. 1 ms^-1

D. 0,5 ms^-1

E. nula

Diskusija

Poznato je :

Masa kugle 1 (m₁) = 2 kg

Masa kugle 2 (m₂) = 1 kg

Brzina kugle 1 prije sudara (v₁) = 2 m/s

Brzina kugle 2 prije sudara (v₂) = -4 m/s

Brzina je pozitivna i negativna jer je smjer kretanja lopte suprotan. Pozitivan i negativan predznak označavaju smjer kretanja lopte.

Pitao Brzina lopte nakon sudara (v')

Jawab :

Ovo pitanje se odnosi na neelastične sudare. Kod neelastičnih sudara, zakon održanja kinetičke energije ne važi, već samo zakon održanja impulsa. Brzina lopte nakon sudara se izračunava pomoću formule za zakon održanja impulsa.

m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'

(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'

4 – 4 = (3) v'

0 = (3) v'

v' = 0

Tačan odgovor je E.

5. Dvije kugle A i B imaju istu masu i kreću se jedna prema drugoj brzinom od 4 m/s.^-1 i 6 ms^-1 kao na slici! Njih dva se zatim sudaraju savršeno elastično, a brzina objekta B nakon sudara je 4 ms^-1 u suprotnom smjeru od svog prvobitnog kretanja. Brzina kugle A odmah nakon sudara je…

A. 2 ms^-1

B. 2,5 ms^-1

C. 4 ms^-1

D. 5 ms^-1

E. 6 ms^-1

Diskusija

Poznato je :

Masa kugle A (m_A) = m

Masa kugle B (m_B) = m

Brzina kugle A prije sudara (v_A) = 4 m/s

Brzina kugle B prije sudara (v_B) = 6 m/s

Brzina kugle B nakon sudara (v_B') = 4 m/s

Pitao Brzina kugle A nakon sudara (v_A')

Jawab :

Ako dva objekta koja se elastično sudaraju imaju istu masu, onda nakon sudara dva objekta izmjenjuju brzine.

Brzina kugle A prije sudara (v_A) = brzina kugle B nakon sudara (v_B') = 4 m/s

Brzina kugle B prije sudara (v_B) = brzina kugle A nakon sudara (v_A') = 6 m/s

Ako se kugla A pomiče ulijevo prije sudara, onda se nakon sudara kugla A pomiče udesno. Slično tome, ako se kugla B pomiče udesno prije sudara, onda se nakon sudara kugla B pomiče ulijevo. Dakle, u savršeno elastičnom sudaru, smjer kretanja objekata prije i poslije sudara je suprotan.

Tačan odgovor je E.

6. Objekti A i B, svaki sa masom od 4 kg i 5 kg, kreću se u suprotnim smjerovima kao što je prikazano na slici. Zatim se sudaraju i nakon sudara, oba objekta mijenjaju smjer brzinom A = 4 ms.^-1 i brzina B = 2 ms^-1, onda je brzina objekta B prije sudara...

A. 6,0 ms^-1

B. 3,0 ms^-1

C. 1,6 ms^-1

D. 1,2 ms^-1

E. 0,4 ms^-1

Diskusija

Poznato je :

Masa objekta A (m_A) = 4 kg

Masa objekta B (m_B) = 5 kg

Brzina objekta A prije sudara (v_A) = 6 m/s

Brzina objekta A nakon sudara (v_A') = 4 m/s

Brzina objekta B nakon sudara (v_B') = -2 m/s

Pozitivan i negativan predznak opisuju suprotan smjer kretanja lopte.

Pitao Brzina objekta B prije sudara (v_B)

Jawab :

Vrsta sudara nije objašnjena u ovom problemu. Međutim, na osnovu poznatih veličina, zaključeno je da se ovaj problem odnosi na djelomično elastičan sudar ili nesavršeno elastičan sudar. U djelomično elastičnom sudaru, zakon održanja kinetičke energije ne važi; primjenjuje se samo zakon održanja impulsa. Brzina objekta B prije sudara izračunava se korištenjem zakona održanja impulsa.

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'

(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v_B')

24 – 10 = 16 + 5(v)_B')

14 – 16 = 5 (v_B')

-2 = 5 (v_B')

v_B' = -2/5

v_B' = -0,4

Negativni predznak znači da je smjer kretanja objekta B nakon sudara suprotan smjeru kretanja objekta prije sudara.

Tačan odgovor je E.

7. Kugla mase 200 grama ispuštena je s visine od 80 cm bez početne brzine. Nakon što udari o pod, kugla se odbija brzinom od 1 m/s.^-1 (g = 10 ms^-2). Veličina impulsa na kuglu je...

A. 1,6 Ns

B. 1,5 Ns

C. 1,0 Ns

D. 0,8 Ns

E. 0,6 Ns

Diskusija

Poznato je da:

Masa kugle = 200 grama = 0,2 kg

Visina = 80 cm = 0,80 m

Brzina lopte prije nego što udari o pod = ….

Brzina lopte nakon udara o pod / lopta se odbije = 1 m/s

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/s²

Pitao/la: Veličina impulsa (I)

Odgovor:

Brzina lopte prije nego što udari o pod

Prvo izračunajte brzinu lopte prije nego što udari o pod, koristeći formulu kretanje slobodnog pada.

Poznato je da:

Visina (v) = 80 cm = 0,8 m

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/s²

Pitao/la: Konačna brzina (v_t)

Odgovor:

v_t² = 2gh = 2(10)(0,8) = 2(8) = 16

v_t = √16 = 4 m/s

Veličina impulsa (I)

Poznato je da:

Masa kugle (m) = 200 grama = 0,2 kg

Brzina lopte prije nego što udari o pod (v)_o) = -4 m/s

Brzina lopte nakon udarca o pod / odbijanja lopte (v)_t) = 1 m/s

Smjer kretanja lopte ili smjer brzine lopte je različit tako da je jedna brzina pozitivna, a druga brzina negativna.

Pitao/la: Impuls (I)

Odgovor:

Teorem o impulsu i impulsu kaže da je impuls = promjena impulsa. Matematički:

I = Δp

I = m(v)_t - v_o)

I = (0,2)(1– (-4))

I = (0,2)(1 + 4)

I = (0,2)(5)

I = 1 Ns

Tačan odgovor je C.

8. Perhatikan gambar berikut!

Dva objekta iste mase m₁ = m₂ = 0,5 kg se istovremeno oslobađa sa iste visine preko glatke konkavne putanje poluprečnika 1/5 metra. Ako se dva objekta sudaraju savršeno elastično, tada je brzina svakog objekta nakon sudara… (g = 10 ms^-1)

A. v'₁ = -1 ms^-1 v'₂ = 2 ms^-1

B. v'₁ = +1 ms^-1 v'₂ = -2 ms^-1

C. v'₁ = -2 ms^-1 v'₂ = +2 ms^-1

D. v'₁ = -2 ms^-1 v'₂ = +3 ms^-1

E. v'₁ = +3 ms^-1 v'₂ = -2 ms^-1

Diskusija

Poznato je da:

Masa objekta (m) = m₁ = m₂ = 0,5 kg

Početna visina (h₁) = 1/5 metra

Konačna visina (h₂) = 0 (osnova pruge)

Početna brzina objekta (v₁) = 0 (objekat je u početku nepomičan)

Konačna brzina objekta (v₂) = …. (brzina objekta na dnu staze = brzina objekta prije sudara)

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/s

Pitao/la: Brzina svakog objekta nakon sudara

Odgovor:

Brzina objekta prije sudara

Prvo izračunajte brzinu objekta prije sudara koristeći formulu zakon održanja mehaničke energijeBrzina objekta prije sudara = brzina objekta kada dostigne dno putanje = konačna brzina objekta.

Početna mehanička energija = Konačna mehanička energija

Gravitacijska potencijalna energija + Kinetička energija = Gravitacijska potencijalna energija + Kinetička energija

mgh₁ + 1/2 mv₁² = mgh₂ + 1/2 mv₂²

mgh₁ + 0 = 0 + 1/2 mv₂²

mgh₁ = 1/2 mV₂²

gh₁ = 1/2 v₂²

2 gh₁ = v₂²

2(10)(1/5) = v₂²

2(2) = v₂²

4 = v₂²

v₂ = √4

v₂ = 2 m / s

Brzina svakog objekta prije sudara = 2 m/s.

Brzina objekta nakon sudara

Izračunajte brzinu objekta nakon sudara koristeći formulu savršeno elastičan sudar.

U savršeno elastičnom sudaru, ako su mase oba objekta iste, a njihova kretanja suprotna, tada kada se sudare, dva objekta izmjenjuju brzinu. Na primjer, prije sudara, objekt A se kreće brzinom od 2 m/s, a objekt B se kreće brzinom od -4 m/s. Nakon sudara, objekt A se kreće brzinom od 4 m/s, a objekt B se kreće brzinom od -2 m/s. Negativni i pozitivni predznak označavaju da se dva objekta nalaze u suprotnim smjerovima.

U ovom zadatku, smjer kretanja prije sudara je suprotan i brzina oba objekta prije sudara je 2 m/s, tako da je brzina oba objekta nakon sudara također 2 m/s, ali su predznaci različiti, jedan je pozitivan, a drugi negativan.

Tačan odgovor je C.

9. Perhatikan gambar berikut!

Objekt A mase 2 kg i objekt B mase 3 kg istovremeno se oslobađaju iz centra ravni kruga veličine 1/4 bez početne brzine. Oba objekta prolaze kroz glatku zakrivljenu ravan i sudaraju se u tački C sa savršenom elastičnošću (g = 10 ms).^-2). Brzina objekata A i B odmah nakon sudara je…

A. -2 ms^-1 i -2 ms^-1

B. -3 ms^-1 i 7 ms^-1

C. -4 ms^-1 i 7 ms^-1

D. 4 ms^-1 i -3 ms^-1

E. 7 ms^-1 i 3 ms^-1

Diskusija

Poznato je da:

Masa objekta A (m₁) = 2 kg

Masa objekta B (m₂) = 3 kg

Početna visina (h₁) = 5 metara

Konačna visina (h₂) = 0 (osnova pruge)

Početna brzina objekta (v₁) = 0 (objekat je u početku nepomičan)

Konačna brzina objekta (v₂) = …. (brzina objekta na dnu staze = brzina objekta prije sudara)

Ubrzanje usljed gravitacije (g) = 10 m/s

Pitao/la: Brzina svakog objekta nakon sudara

Odgovor:

Brzina objekta prije sudara

Prvo izračunajte brzinu objekta prije sudara koristeći formulu zakon održanja mehaničke energijeBrzina objekta prije sudara = brzina objekta kada stigne do dna staze.

Početna mehanička energija = Konačna mehanička energija

Gravitacijska potencijalna energija = Kinetička energija

mgh₁ = 1/2 mV₂²

gh₁ = 1/2 v₂²

2 gh₁ = v₂²

2(10)(5) = v₂²

100 = v₂²

v₂ = √100

v₂ = 10 m / s

Brzina svakog objekta prije sudara = 10 m/s. Masa objekta ne utiče na konačnu brzinu.

Brzina objekta nakon sudara

Dva objekta imaju različite mase i kreću se u suprotnim smjerovima, tako da se brzina svakog objekta nakon sudara izračunava pomoću ove jednačine:

Brzina svakog objekta odmah nakon sudara:

10. Dvije kugle imaju masu m₁ = 2 kg i m₂ = 1 kg se kotrlja u suprotnom smjeru brzinom v₁ = 2 ms^-1 i v₂ = 4 ms^-1 kao na sljedećoj slici. Dvije kugle se zatim sudaraju i nakon sudara se lijepe jedna za drugu. Kecepatan Dvije lopte nakon sudara su…

A. 2 ms^-1
B. 1,2 ms^-1
C. 1 ms^-1
D. 0,5 ms^-1
E. nula

Diskusija
Poznato je :
Masa kugle 1 (m₁) = 2 kg
Masa kugle 2 (m₂) = 1 kg
Brzina kugle 1 prije sudara (v₁) = 2 m/s
Brzina kugle 2 prije sudara (v₂) = -4 m/s
Brzina je pozitivna i negativna jer je smjer kretanja lopte suprotan. Pozitivan i negativan predznak označavaju smjer kretanja lopte.
Pitao Brzina lopte nakon sudara (v')
Jawab :

Ovo pitanje je povezano sa neelastični sudarU neelastičnom sudaru, zakon o očuvanju kinetičke energije ne važi, već važi samo zakon očuvanja impulsaBrzina lopte nakon sudara izračunava se pomoću formule za zakon održanja količine kretanja.
m₁ v₁ +m₂ v₂ = (m₁ +m₂) v'
(2)(2) + (1)(-4) = (2 + 1) v'
4 – 4 = (3) v'
0 = (3) v'
v' = 0
Tačan odgovor je E.

11. Dvije kugle A i B imaju istu masu i kreću se jedna prema drugoj brzinom od 4 m/s.^-1 i 6 ms^-1 kao na slici! Njih dvoje ondasavršeno elastičan sudar, a brzina objekta B nakon sudara je 4 ms^-1 u suprotnom smjeru od svog prvobitnog kretanja. Brzina kugle A odmah nakon sudara je…

A. 2 ms^-1
B. 2,5 ms^-1
C. 4 ms^-1
D. 5 ms^-1
E. 6 ms^-1

Diskusija
Poznato je :
Masa kugle A (m_A) = m
Masa kugle B (m_B) = m
Brzina kugle A prije sudara (v_A) = 4 m/s
Brzina kugle B prije sudara (v_B) = 6 m/s
Brzina kugle B nakon sudara (v_B') = 4 m/s
Pitao Brzina kugle A nakon sudara (v_A')
Jawab :
Ako dva objekta koja se elastično sudaraju imaju istu masu, onda će nakon sudara dva objekta zamijeniti svoje mase. kecepatan.
Brzina kugle A prije sudara (v_A) = brzina kugle B nakon sudara (v_B') = 4 m/s
Brzina kugle B prije sudara (v_B) = brzina kugle A nakon sudara (v_A') = 6 m/s
Ako se kugla A pomiče ulijevo prije sudara, onda se nakon sudara kugla A pomiče udesno. Slično tome, ako se kugla B pomiče udesno prije sudara, onda se nakon sudara kugla B pomiče ulijevo. Dakle, u savršeno elastičnom sudaru, smjer kretanja objekata prije i poslije sudara je suprotan.
Tačan odgovor je E.

12. Objekti A i B, svaki sa masom od 4 kg i 5 kg, kreću se u suprotnim smjerovima kao što je prikazano na slici. Zatim se sudaraju i nakon sudara, dva objekta mijenjaju smjer brzinom A = 4 ms.^-1 i brzina B = 2 ms^-1, onda je brzina objekta B prije sudara...
A. 6,0 ms^-1
B. 3,0 ms^-1
C. 1,6 ms^-1
D. 1,2 ms^-1
E. 0,4 ms^-1
Diskusija
Poznato je :
Masa objekta A (m_A) = 4 kg
Masa objekta B (m_B) = 5 kg
Brzina objekta A prije sudara (v_A) = 6 m/s
Brzina objekta A nakon sudara (v_A') = 4 m/s
Brzina objekta B nakon sudara (v_B') = -2 m/s
Pozitivan i negativan predznak opisuju suprotan smjer kretanja lopte.
Pitao Brzina objekta B prije sudara (v_B)
Jawab :
Vrsta sudara nije objašnjena u ovom pitanju. Međutim, na osnovu poznatih veličina, može se zaključiti da se ovo pitanje odnosi na djelomično elastičan sudar ili nesavršeno elastičan sudar. djelomično elastičan sudar Zakon o očuvanju kinetičke energije ne važi, već samo zakon o očuvanju impulsa. Brzina objekta B prije sudara se izračunava pomoću jednačine zakona o očuvanju impulsa.
m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B'
(4)(6) + (5)(-2) = (4)(4) + (5)(v_B')
24 – 10 = 16 + 5(v)_B')
14 – 16 = 5 (v_B')
-2 = 5 (v_B')
v_B' = -2/5
v_B' = -0,4
Negativni predznak znači da je smjer kretanja objekta B nakon sudara suprotan smjeru kretanja objekta prije sudara.
Tačan odgovor je E.

 

Izvor pitanja:

Pitanja iz fizike za nacionalni ispit za srednju školu/srednju stručnu školu