Ysgogiad – problemau ac atebion

1. Mae pêl 0.5 kg yn cwympo'n rhydd o uchder o h ₁ = 7.2 metr ac yn adlewyrchu uchder o h ₂ = 3.2 metr. Cyflymiad oherwydd disgyrchiant = 10 m/s ^2. Pennwch yr ysgogiad.

Adnabyddus:

Màs y bêl (m) = 0.5 kg

Uchder cyntaf (h1 ₎ = 7.2 metr

Uchder yr ail (h² ₎ = 3.2 metr

Cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/ ^s²

Eisiau: Byrbryd (I)

Datrysiad:

Cyflymder y bêl cyn gwrthdrawiadau (v _o )

Cyflymder y bêl cyn y gwrthdrawiad wedi'i gyfrifo gan ddefnyddio hafaliad symudiad cwympo rhydd. Hysbys: Uchder (h) = 7.2 metr, cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = 10 m/s² ^. Eisiau : Cyflymder terfynol ar ôl y gwrthdrawiad.

v ² = 2 gh

v _o² = 2(10)(7.2) = 144

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

Cyflymder y bêl cyn y gwrthdrawiad (v _o ) = -12 m/s. Mae'r arwydd minws yn dynodi cyfeiriad y bêl.

Cyflymder y bêl ar ôl y gwrthdrawiad ( _vt )

Cyflymder y bêl ar ôl gwrthdrawiad wedi'i gyfrifo gan ddefnyddio hafaliad mudiant fertigol. Hysbys : uchder (h) = 3.2 metr, cyflymiad oherwydd disgyrchiant (g) = -10 m/s² ^, cyflymder terfynol ar yr uchder mwyaf (vt² ₎ = 0. Eisiau: Cyflymder cychwynnol ar ôl gwrthdrawiad rhwng y bêl a'r llawr^.

v _t² = v _o² + 2 gh

0 = v _o² + 2 (-10)(3.2)

v _o² = 64

v _o = √64 = 8 m/s

Cyflymder y bêl ar ôl y gwrthdrawiad (vt ₎ yw 8 m/s

Ysgogiad (I)

Ymyrraeth (I) = y newid mewn momentwm (Δp)

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

2. Mae pêl 5 gram yn cwympo'n rhydd o uchder ac yn taro'r llawr. Cyflymiad oherwydd disgyrchiant, g = 10 ms ^-2 . Cyflymder y bêl cyn y gwrthdrawiad yw 6 ms ^-1 ac ar ôl y gwrthdrawiad, mae'r bêl yn cael ei hadlewyrchu'n unionsyth ar 4 m/s. Pennwch yr ysgogiad.

Adnabyddus:

Màs y bêl (m) = 5 gram = 0.005 kg

Cyflymder y bêl cyn y gwrthdrawiad (v _o ) = -6 m/s

Cyflymder y bêl ar ôl y gwrthdrawiad (vt ₎ = 4 m/s

Mae arwyddion plws a minws yn dangos bod y cyfeiriad cyn y gwrthdrawiad yn groes i'r cyfeiriad ar ôl y gwrthdrawiad.

Eisiau: Byrbryd (I)

Datrysiad:

Ysgogiad (I) = cyfanswm y newid mewn momentwm (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 eiliad

3. Pwysau 20 gram yn cael eu taflu gyda chyflymder o 4 ms ^-1 i'r chwith. Ar ôl gwrthdaro â'r wal, mae'r bêl yn cael ei hadlewyrchu gyda chyflymder o v ₂ = 2 ms ^-1 i'r dde. Pennwch yr ysgogiad.

Adnabyddus:

Màs y bêl (m) = 20 gram = 0.020 kg Ysgogiad – problemau ac atebion 1

Cyflymder y bêl cyn y gwrthdrawiad (v _o ) = -4 m/s (i'r chwith)

Cyflymder y bêl ar ôl y gwrthdrawiad (vt ₎ = +2 m/s (i'r dde)

Mae arwyddion plws a minws yn dynodi'r cyfeiriad arall.

Eisiau: Byrbryd

Datrysiad:

Ysgogiad (I) = y newid mewn momentwm (Δp) = mv _t – mv _o

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

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

Ymyriad (I) = 0.12 eiliad Newton.

4. Mae pêl 2 kg sy'n symud ar 5 m/s yn taro wal ac yn bownsio'n ôl gyda chyflymder o -5 m/s. Dewch o hyd i'r ysgogiad a roddir ar y bêl.
Datrysiad: Ymyrraeth = newid mewn momentwm = m(v₂ – v₁) = 2(-5 – 5) = -20 kg m/s

5. Mae gwrthrych 3 kg yn profi grym o 6 N am 4 eiliad. Beth yw'r ysgogiad y mae'r gwrthrych yn ei brofi?
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 6 × 4 = 24 N·s

6. Mae gwrthrych 0.5 kg yn llonydd ac yna'n cael ei gyflymu gan ysgogiad o 10 N·s. Beth yw'r cyflymder terfynol?
Datrysiad: Cyflymder terfynol = Ymyriad / màs = 10 / 0.5 = 20 m/s

7. Mae pwls o 30 N·s yn gweithredu ar wrthrych 6 kg. Beth yw'r newid mewn cyflymder?
Datrysiad: Δv = Ymyrraeth / màs = 30 / 6 = 5 m/s

8. Mae pêl 100 g sy'n symud ar 3 m/s yn cael ei stopio gan ysgogiad. Beth yw gwerth yr ysgogiad?
Datrysiad: Ymyrraeth = m(v₂ – v₁) = 0.1(0 – 3) = -0.3 kg m/s

9. Mae gwrthrych 2 kg yn profi grym o 4 N am 5 eiliad. Dewch o hyd i'r ysgogiad.
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 4 × 5 = 20 N·s

10. Mae gwrthrych â màs o 3 kg yn symud ar 3 m/s ac yn dod i orffwys oherwydd ysgogiad. Dewch o hyd i'r ysgogiad.
Datrysiad: Ymyrraeth = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 3) = -9 kg m/s

11. Mae gwrthrych 5 kg yn profi grym o 2 N am 3 eiliad. Beth yw'r ysgogiad?
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 2 × 3 = 6 N·s

12. Mae pwls o 8 N·s yn gweithredu ar wrthrych 4 kg. Beth yw'r newid mewn cyflymder?
Datrysiad: Δv = Ymyrraeth / màs = 8 / 4 = 2 m/s

13. Mae pêl 1 kg sy'n symud ar 2 m/s yn taro wal ac yn gwrthdroi ei chyfeiriad ar yr un cyflymder. Dewch o hyd i'r ysgogiad a roddir ar y bêl.
Datrysiad: Ymyrraeth = m(v₂ – v₁) = 1(-2 – 2) = -4 kg·m/s

14. Mae gwrthrych 4 kg yn profi grym o 3 N am 3 eiliad. Dewch o hyd i'r ysgogiad.
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 3 × 3 = 9 N·s

15. Mae pwls o 10 N·s yn gweithredu ar wrthrych 2 kg. Beth yw'r newid mewn cyflymder?
Datrysiad: Δv = Ymyrraeth / màs = 10 / 2 = 5 m/s

16. Mae gwrthrych 3 kg yn profi grym o 5 N am 2 eiliad. Beth yw'r ysgogiad y mae'r gwrthrych yn ei brofi?
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 5 × 2 = 10 N·s

17. Mae gwrthrych â màs o 4 kg yn symud ar 5 m/s ac yn dod i orffwys oherwydd ysgogiad. Dewch o hyd i'r ysgogiad.
Datrysiad: Ymyrraeth = m(v₂ – v₁) = 4(0 – 5) = -20 kg m/s

18. Mae gwrthrych 2 kg yn profi grym o 6 N am 3 eiliad. Dewch o hyd i'r ysgogiad.
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 6 × 3 = 18 N·s

19. Mae pwls o 12 N·s yn gweithredu ar wrthrych 3 kg. Beth yw'r newid mewn cyflymder?
Datrysiad: Δv = Ymyrraeth / màs = 12 / 3 = 4 m/s

20. Mae gwrthrych 5 kg yn profi grym o 1 N am 4 eiliad. Beth yw'r ysgogiad?
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 1 × 4 = 4 N·s

21. Mae pwls o 15 N·s yn gweithredu ar wrthrych 5 kg. Beth yw'r newid mewn cyflymder?
Datrysiad: Δv = Ymyrraeth / màs = 15 / 5 = 3 m/s

22. Mae pêl 3 kg sy'n symud ar 4 m/s yn cael ei stopio gan ysgogiad. Beth yw gwerth yr ysgogiad?
Datrysiad: Ymyrraeth = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 4) = -12 kg m/s

23. Mae gwrthrych 2 kg yn profi grym o 5 N am 1 eiliad. Dewch o hyd i'r ysgogiad.
Datrysiad: Ysgogiad = FΔt = 5 × 1 = 5 N·s

Beth yw ysgogiad?
- Ateb: Mae ysgogiad yn gynnyrch grym a'r cyfnod amser y mae'n gweithredu drosto ar wrthrych. Mae'n cynrychioli'r newid ym momentwm y gwrthrych ac fe'i rhoddir gan y fformiwla $Impulse = F \times Δ t$ .
Sut mae ysgogiad yn gysylltiedig â momentwm?
- Ateb: Mae ysgogiad yn hafal i'r newid mewn momentwm gwrthrych. Os yw gwrthrych yn profi ysgogiad, bydd ei fomentwm yn newid gan yr un faint.
Pam ei bod hi'n fwy diogel glanio ar fat meddal nag ar llawr caled wrth neidio o uchder?
- Ateb: Mae mat meddal yn cynyddu'r amser a gymerir i ddod â'r siwmper i stop, o'i gymharu â llawr caled. Mae amser stopio hirach yn golygu bod llai o rym cyfartalog yn cael ei roi ar y siwmper, gan leihau'r risg o anaf. Mae'r amser hirach hwn yn arwain at lai o rym ond yr un ysgogiad.
Sut mae bagiau awyr mewn ceir yn gweithio o ran ysgogiad?
- Ateb: Mae bagiau awyr yn chwyddo'n gyflym yn ystod gwrthdrawiad, gan gynyddu'r amser y mae momentwm person yn cael ei ostwng i sero. Drwy gynyddu'r cyfnod amser rhwng y grym (arafiad), mae'r grym cyfartalog a roddir ar y person yn cael ei leihau, sy'n lleihau'r risg o anaf.
Pam mae chwaraewyr pêl fas yn “dilyn drwodd” wrth daro pêl?
- Ateb: Mae dilyn drwodd yn cynyddu'r amser cyswllt rhwng y bat a'r bêl. Mae amser cyswllt hirach yn golygu y gellir rhoi mwy o ysgogiad i'r bêl, a all gynyddu'r newid ym momentwm y bêl, a allai arwain at ergyd galetach.
Pam mae nwyddau sy'n cael eu cludo yn aml yn cael eu pacio â deunyddiau clustogi?
- Ateb: Mae deunyddiau clustogi, fel ewyn neu lapio swigod, yn cynyddu'r amser y mae'n ei gymryd i wrthrych ddod i stop pan fydd yn profi grym (e.e., yn ystod stop sydyn neu gwymp). Mae hyn yn lleihau'r grym cyfartalog ar y gwrthrych ar gyfer ysgogiad penodol, gan helpu i atal difrod.
Sut mae ysgogiad yn egluro effaith bownsio pêl fasged gyda mwy o rym?
- Ateb: Mae rhoi mwy o rym wrth bownsio pêl fasged yn cynyddu'r ysgogiad a roddir i'r bêl, gan arwain at newid mwy ym momentwm y bêl. Mae hyn yn golygu y bydd y bêl yn adlamu gyda chyflymder uwch.
O ran ysgogiad, pam mae athletwyr yn cael eu cynghori i “rholio” pan fyddant yn cwympo?
- Ateb: Mae rholio wrth syrthio yn cynyddu'r amser y mae'r newid mewn momentwm yn digwydd drosto. Mae hyn yn golygu bod y grym cyfartalog a roddir ar gorff yr athletwr yn cael ei leihau, gan leihau'r potensial am anaf.
Os yw dau rym o wahanol feintiau yn gweithredu ar wrthrych am yr un hyd, sut fydd eu hysgogiadau'n cymharu?
- Ateb: Mae'r ysgogiad yn gynnyrch grym ac amser. Gan fod hyd yr amser yr un fath ar gyfer y ddau rym, bydd ysgogiad y grym mwy yn fwy na grym y grym llai.
Pam mae golffwyr yn defnyddio symudiad "siglo" wrth daro pêl golff, o ran ysgogiad?

Ateb: Mae'r symudiad siglo yn cynyddu'r amser cyswllt rhwng y clwb golff a'r bêl. Mae amser cyswllt hirach yn caniatáu i ysgogiad mwy gael ei gyflwyno i'r bêl, gan arwain at newid mwy ym momentwm y bêl ac, felly, gyriant pellach.