Impulsu - prublemi è suluzioni

1. Una palla di 0.5 kg cade libera da un'altezza di h1 ₌ 7.2 metri è riflette un'altezza di h2 ₌ 3.2 metri. Accelerazione di gravità = 10 m/s2 ^. Determinate l'impulsu.

Cunnisciutu:

Massa di a palla (m) = 0.5 kg

Prima altezza (h ₁ ) = 7.2 metri

Seconda altezza (h2 ₎ = 3.2 metri

Accelerazione di gravità (g) = 10 m/ ^s²

Cercatu: Impulsu (I)

Soluzione:

Velocità di a palla prima di e collisioni (v _o )

Velocità di a palla prima di a collisione calculata cù l'equazione di u muvimentu di caduta libera. Cunnisciuta: Altezza ( h) = 7.2 metri, accelerazione dovuta à a gravità (g) = 10 m/s ^2.Cercata: Velocità finale dopu a collisione.

v ² = 2 gh

v _o² = 2(10)(7.2) = 144

v _o = 2(10)(7.2) = 12 m/s

Velocità di a palla prima di a collisione (v _o ) = -12 m/s. U segnu menu indica a direzzione di a palla.

Velocità di a palla dopu a collisione (v _t )

Velocità di a palla dopu a collisione calculata cù l'equazione di u muvimentu verticale. Cunnisciuta : altezza (h) = 3.2 metri, accelerazione dovuta à a gravità (g) = -10 m/s ² , velocità finale à l'altezza massima (v _t² ) = 0. Ricercata: Velocità iniziale dopu a collisione trà a palla è u pianu.

v _t² = v _o² + 2 gh

0 = v _o² + 2 (-10)(3.2)

v _o² = 64

v _o = √64 = 8 m/s

A velocità di a palla dopu a collisione (vt ₎ hè 8 m/s

Impulsu (I)

Impulsu (I) = u cambiamentu di momentum (Δp)

I = m (v _t – v _o ) = (0.5)(8-(-12)) = (0.5)(8 + 12) = (0.5)(20) = 10 Newton secondi

2. Una palla di 5 grammi cade liberamente da una altezza è tocca u pianu. L'accelerazione dovuta à a gravità, g = 10 ms ^-2 . A velocità di a palla prima di a collisione hè 6 ms ^-1 è dopu a collisione, a palla hè riflessa in verticale à 4 m/s. Determinate l'impulsu.

Cunnisciutu:

Massa di a palla (m) = 5 grammi = 0.005 kg

Velocità di a palla prima di a collisione (v _o ) = -6 m/s

Velocità di a palla dopu a collisione (v _t ) = 4 m/s

I segni più è menu indicanu chì a direzzione prima di a collisione hè opposta à a direzzione dopu a collisione.

Cercatu: Impulsu (I)

Soluzione:

Impulsu (I) = u cambiamentu tutale di 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 secondu

3. Una palla di 20 grammi lanciata cù una velocità di 4 ms ^-1 à manca. Dopu avè cullitu cù u muru, a palla hè riflessa cù una velocità di v ₂ = 2 ms ^-1 à diritta. Determinate l'impulsu.

Cunnisciutu:

Massa di a palla (m) = 20 grammi = 0.020 kg Impulsu - prublemi è suluzioni 1

Velocità di a palla prima di a collisione (v _o ) = -4 m/s (à manca)

Velocità di a palla dopu a cullisione (v _t ) = +2 m/s (à diritta)

I segni più è menu indicanu a direzzione opposta.

Cercatu: Impulsu

Soluzione:

Impulsu (I) = u cambiamentu di momentum (Δp) = mv _t – mv _o

Impulsu (I) = m (v _t – v _o ) = 0.02 (2 – (-4))

Impulsu (I) = 0.02 (2 + 4) = 0.02 (6)

Impulsu (I) = 0.12 Newton secondi.

4. Una palla di 2 kg chì si move à 5 m/s colpisce un muru è rimbalza cù una velocità di -5 m/s. Truvate l'impulsu esercitatu nantu à a palla.
Soluzione: Impulsu = cambiamentu di mumentu = m(v₂ – v₁) = 2(-5 – 5) = -20 kg m/s

5. Un ughjettu di 3 kg subisce una forza di 6 N per 4 secondi. Chì ghjè l'impulsu subitu da l'ughjettu ?
Soluzione: Impulsu = FΔt = 6 × 4 = 24 N·s

6. Un ughjettu di 0.5 kg hè in riposu è dopu hè acceleratu da un impulsu di 10 N·s. Chì ghjè a velocità finale ?
Soluzione: Velocità finale = Impulsu / massa = 10 / 0.5 = 20 m/s

7. Un impulsu di 30 N·s agisce nantu à un ughjettu di 6 kg. Chì ghjè u cambiamentu di velocità ?
Soluzione: Δv = Impulsu / massa = 30 / 6 = 5 m/s

8. Una palla di 100 g chì si move à 3 m/s hè fermata da un impulsu. Chì ghjè u valore di l'impulsu ?
Soluzione: Impulsu = m(v₂ – v₁) = 0.1(0 – 3) = -0.3 kg m/s

9. Un ughjettu di 2 kg subisce una forza di 4 N per 5 secondi. Truvate l'impulsu.
Soluzione: Impulsu = FΔt = 4 × 5 = 20 N·s

10. Un ughjettu di massa 3 kg si move à 3 m/s è vene à riposu per via di un impulsu. Truvate l'impulsu.
Soluzione: Impulsu = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 3) = -9 kg m/s

11. Un ughjettu di 5 kg subisce una forza di 2 N per 3 secondi. Chì ghjè l'impulsu ?
Soluzione: Impulsu = FΔt = 2 × 3 = 6 N·s

12. Un impulsu di 8 N·s agisce nantu à un ughjettu di 4 kg. Chì ghjè u cambiamentu di velocità ?
Soluzione: Δv = Impulsu / massa = 8 / 4 = 2 m/s

13. Una palla di 1 kg chì si move à 2 m/s colpisce un muru è inverte a so direzzione à a listessa velocità. Truvate l'impulsu esercitatu nantu à a palla.
Soluzione: Impulsu = m(v₂ – v₁) = 1(-2 – 2) = -4 kg·m/s

14. Un ughjettu di 4 kg subisce una forza di 3 N per 3 secondi. Truvate l'impulsu.
Soluzione: Impulsu = FΔt = 3 × 3 = 9 N·s

15. Un impulsu di 10 N·s agisce nantu à un ughjettu di 2 kg. Chì ghjè u cambiamentu di velocità ?
Soluzione: Δv = Impulsu / massa = 10 / 2 = 5 m/s

16. Un ughjettu di 3 kg subisce una forza di 5 N per 2 secondi. Chì ghjè l'impulsu subitu da l'ughjettu ?
Soluzione: Impulsu = FΔt = 5 × 2 = 10 N·s

17. Un ughjettu di massa 4 kg si move à 5 m/s è vene à riposu per via di un impulsu. Truvate l'impulsu.
Soluzione: Impulsu = m(v₂ – v₁) = 4(0 – 5) = -20 kg m/s

18. Un ughjettu di 2 kg subisce una forza di 6 N per 3 secondi. Truvate l'impulsu.
Soluzione: Impulsu = FΔt = 6 × 3 = 18 N·s

19. Un impulsu di 12 N·s agisce nantu à un ughjettu di 3 kg. Chì ghjè u cambiamentu di velocità ?
Soluzione: Δv = Impulsu / massa = 12 / 3 = 4 m/s

20. Un ughjettu di 5 kg subisce una forza di 1 N per 4 secondi. Chì ghjè l'impulsu ?
Soluzione: Impulsu = FΔt = 1 × 4 = 4 N·s

21. Un impulsu di 15 N·s agisce nantu à un ughjettu di 5 kg. Chì ghjè u cambiamentu di velocità ?
Soluzione: Δv = Impulsu / massa = 15 / 5 = 3 m/s

22. Una palla di 3 kg chì si move à 4 m/s hè fermata da un impulsu. Chì ghjè u valore di l'impulsu ?
Soluzione: Impulsu = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 4) = -12 kg m/s

23. Un ughjettu di 2 kg subisce una forza di 5 N per 1 secondu. Truvate l'impulsu.
Soluzione: Impulsu = FΔt = 5 × 1 = 5 N·s

Chì ghjè l'impulsu?
- Avanti: L'impulsu hè u pruduttu di una forza è di l'intervallu di tempu durante u quale agisce nantu à un ughjettu. Rapprisenta u cambiamentu di momentum di l'ughjettu è hè datu da a formula $Impuls = F \times Δ t$ .
Cumu si riferisce l'impulsu à u momentum?
- Avanti: L'impulsu hè uguale à u cambiamentu di momentum di un oggettu. Sè un oggettu sperimenta un impulsu, u so momentum cambierà di listessa quantità.
Perchè hè più sicuru d'atterrà nantu à un tappettu dolce chè nantu à un pianu duru quandu si salta da una altezza ?
- Avanti: Un tappettu dolce aumenta u tempu necessariu per fà piantà u saltatore, paragunatu à un pianu duru. Un tempu di fermata più longu significa una forza media più chjuca esercitata nantu à u saltatore, riducendu u risicu di ferita. Stu tempu più longu si traduce in una forza ridutta ma u listessu impulsu.
Cumu funzionanu l'airbag in e vitture in termini d'impulsu?
- Avanti: L'airbag si gonfianu rapidamente durante una collisione, aumentendu u tempu durante u quale u momentum di una persona hè purtatu à zeru. Aumentendu l'intervallu di tempu di a forza (decelerazione), a forza media esercitata nantu à a persona hè ridutta, ciò chì diminuisce u risicu di ferite.
Perchè i ghjucatori di baseball "seguitenu" quandu colpiscenu una palla?
- Avanti: Seguità u colpu aumenta u tempu di cuntattu trà a mazza è a palla. Un tempu di cuntattu più longu significa chì un impulsu più grande pò esse applicatu à a palla, ciò chì pò aumentà u cambiamentu di u momentum di a palla, risultendu potenzialmente in un colpu più forte.
Perchè e merci in trasportu sò spessu imballate cù materiali di imbottitura?
- Avanti: I materiali d'ammortizazione, cum'è a schiuma o u filmu à bolle, aumentanu u tempu chì ci vole à un oggettu per fermassi quandu subisce una forza (per esempiu, durante una fermata brusca o una caduta). Questu riduce a forza media nantu à l'oggettu per un impulsu datu, aiutendu à prevene i danni.
Cumu l'impulsu spiega l'effettu di fà rimbalzà un pallone di basket cù più forza?
- Avanti: Applicà più forza quandu si face rimbalzà un pallone di basket aumenta l'impulsu impartitu à u pallone, risultendu in un cambiamentu più grande in u momentum di u pallone. Questu significa chì u pallone rimbalzerà cù una velocità più alta.
In termini d'impulsu, perchè si cunsiglia à l'atleti di "rotulassi" quandu cascanu?
- Avanti: Rotulà si quandu si cade aumenta u tempu durante u quale si verifica u cambiamentu di momentum. Questu significa chì a forza media esercitata nantu à u corpu di l'atleta hè ridutta, diminuendu u putenziale di ferita.
Sè duie forze di magnitudini diverse agiscenu nantu à un ughjettu per a listessa durata, cumu si paraguneranu i so impulsi ?
- Avanti: L'impulsu hè u pruduttu di a forza è di u tempu. Siccomu a durata hè a listessa per e duie forze, l'impulsu di a forza più grande serà più grande di quellu di a forza più chjuca.
Perchè i golfisti utilizanu un muvimentu di "swinging" quandu colpiscenu una palla di golf, in termini d'impulsu?

Avanti: U muvimentu di swing aumenta u tempu di cuntattu trà a mazza di golf è a palla. Un tempu di cuntattu più longu permette di dà un impulsu più grande à a palla, ciò chì porta à un cambiamentu più grande in u momentum di a palla è, dunque, à una spinta più luntana.