8 příkladů otázek týkajících se lineární hybnosti
1. Předmět o hmotnosti 1 kg se pohybuje rychlostí 10 m/s. Momentum objekt je…
Diskuse
Je známo :
Hmotnost (m) = 1 kg
Rychlost (v) = 10 m/s
Zeptal se : lineární hybnost (p)
Jawab :
Vzorec pro hybnost: p = mv
Popis: p = hybnost, m = hmotnost, v = kecepatan.
Hybnost objektu je:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
2. Dvě tělesa, každé o hmotnosti 2 kg a 4 kg, se pohybují rychlostí 20 m/s. Hybnost každého tělesa je…
Diskuse
Je známo :
Hmotnost objektu A (mA) = 2 kg
Hmotnost objektu B (mB) = 4 kg
Rychlost objektu A (vA) = 20 m/s
Rychlost objektu B (vB) = 20 m/s
Zeptal se : hybnost objektu A (pA) a hybnost objektu B (pB)
Jawab :
Hybnost objektu A :
pA = mA vA = (2)(20) = 40 kg m/s
Hybnost objektu B :
pB = mB vB = (4)(20) = 80 kg m/s
Pokud jsou rychlosti obou objektů stejné, má objekt s větší hmotností větší hybnost.
3. Objekty A a B mají hmotnost 2 kg. Objekt A se pohybuje rychlostí 2 m/s a objekt B se pohybuje rychlostí 4 m/s. Hybnost objektu A a objektu B je…
Diskuse
Je známo :
Hmotnost objektu A (mA) = 2 kg
Hmotnost objektu B (mB) = 2 kg
Rychlost objektu A (vA) = 2 m/s
Rychlost objektu B (vB) = 4 m/s
Zeptal se : hybnost objektu A (pA) a hybnost objektu B (pB)
Jawab :
Hybnost objektu A :
pA = mA vA = (2)(2) = 4 kg m/s
Hybnost objektu B :
pB = mB vB = (2)(4) = 8 kg m/s
Pokud jsou hmotnosti obou objektů stejné, má objekt s větší rychlostí větší hybnost.
4. Těleso o hmotnosti 5 kg je v klidu. Hybnost tělesa je…
Diskuse
Je známo :
Hmotnost objektu (m) = 5 kg
Rychlost objektu (v) = 0
Zeptal se : hybnost objektu (p)
Jawab :
p = mv = (5)(0) = 0
Pokud je objekt v klidu, pak bez ohledu na to, jak velká je jeho hmotnost, je hybnost objektu nulová.
5. V baseballovém zápase se míč o hmotnosti 0,5 kg zpočátku pohybuje rychlostí 2 ms -1 . Poté je míč zasažen silou F působící opačnou směru, než je směr pohybu míče, takže rychlost míče se změní na 6 ms -1 . Pokud je míč v kontaktu s pálkou po dobu 0,01 sekundy, pak je změna hybnosti...
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
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost koule (m) = 0,5 kg
Počáteční rychlost (v o ) = 2 m/s
Konečná rychlost (v t ) = -6 m/s
Časový interval (t) = 0,01 sekund
Otázka: Změna hybnosti
Odpověď:
Vzorec pro změnu hybnosti:
∆ 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
Správná odpověď je D.
6. Předmět o hmotnosti 100 gramů se pohybuje rychlostí 5 ms -1 . K zastavení předmětu působí odporová síla F po dobu 0,2 s. Velikost síly F je...
A. 0,5 N
B. 1,0 N
C. 2,5 N
D. 10 N
V. 25 N
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost předmětu (m) = 100 gramů = 100/1000 = 0,1 kg
Počáteční rychlost objektu (v o ) = 5 m/s
Konečná rychlost objektu (v t ) = 0
Doba srážky (Δt) = 0,2 sekundy
Otázka: Velikost síly F
Odpověď:
Věta o impulsu a hybnosti říká, že impuls se rovná změně hybnosti.
I = ΔP
F(Δt) = m( vt – vo )
F(0,2) = 0,1(0 – 5)
F(0,2) = -0,5
F = -0,5 / 0,2
F = -2,5 N
Velikost síly je 2,5 Newtonu. Znaménko záporné označuje směr síly. Znaménko záporné Gaa znamená, že síla směřuje opačně k pohybu objektu.
Správná odpověď je C.
7. Tenisový míček o hmotnosti 100 gramů je upuštěn na podlahu z výšky 20 cm bez počáteční rychlosti. Po dopadu na podlahu se míček odrazí rychlostí 1 ms -1 a (g = 10 ms -2 ). Změna hybnosti, kterou míček zažije, je...
A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns
Diskuse
Je známo, že :
Hmotnost koule (m) = 100 gramů = 0,1 kg
Výška (v) = 20 cm = 0,2 metru
Gravitační zrychlení (g) = 10 m/ s²
Rychlost míče bezprostředně po dopadu na podlahu (vt ) = 1 m/s
Otázka : změna hybnosti míče
Odpověď :
Rychlost míče před nárazem (v)o)
Vypočítejte rychlost míče před dopadem pomocí vzorce pro volný pád. Vzhledem k výšce volného pádu míče (h) = 0,2 metru je dáno gravitační zrychlení (g) = 10 m/s² a rychlost míče při dopadu na podlahu, proto se použije vzorec v² = 2gh.
v² = 2 (10)(0,2) = 4
v = √4 = -2 m/s
Znaménko je záporné, protože směr pohybu míče před srážkou s podlahou je opačný než směr pohybu míče po srážce s podlahou.
Změna hybnosti míče (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 sekundy
Správná odpověď je B.
8. Objekt, který byl zpočátku v klidu, se rozdělil na dvě části v poměru 3:2. Část s větší hmotností byla hozena rychlostí 20 ms -1 . Rychlost, s jakou byla hozena menší část, je tedy...
A. 13,3 ms –1
B. 20 ms –1
C. 30 ms –1
D. 40 ms –1
E. 60 ms –1
Diskuse
Je známo, že:
Hmotnost objektu 1 před srážkou = m
Rychlost objektu 1 před srážkou = 0 (objekt v klidu)
Hmotnost části 1 po srážce (m² ) = 1m
Hmotnost části 2 po srážce (m² ) = 2m
Rychlost části 1 po srážce (v1 ' ) = 20 m/s
Otázka: Rychlost části 2 po srážce (v 2 ')
Odpověď:
Vzorec pro zákon zachování hybnosti:
m 1 v 1 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
(m)(0) = (3m)(20) + (2m) v 2 '
0 = 60 m + (2 m) v 2 '
60 m = -2 m v 2 '
60 = -2 v 2 '
v² ' = -60/2
v2 ' = -30 m/s
Znaménko záporné znamená, že směr pohybu části 2 je opačný než směr pohybu části 1. Například, pokud je část 1 hozena na východ, pak je část 2 hozena na západ.
Správná odpověď je C.
Zdroj otázky:
Otázky z fyziky k celostátní zkoušce pro středoškolské/odborné gymnázium
