8 Παραδείγματα Ερωτήσεων Γραμμικής Ορμής
1. Ένα αντικείμενο με μάζα 1 kg κινείται με ταχύτητα 10 m/s. ορμή το αντικείμενο είναι…
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
Μάζα (m) = 1 kg
Ταχύτητα (v) = 10 m/s
Ερωτηθείς : γραμμική ορμή (p)
Jawab :
Τύπος ορμής: p = mv
Περιγραφή: p = ορμή, m = μάζα, v = κεσεπατάν.
Η ορμή ενός αντικειμένου είναι:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
2. Δύο αντικείμενα, με μάζα 2 kg και 4 kg το καθένα, κινούνται με ταχύτητα 20 m/s. Η ορμή κάθε αντικειμένου είναι…
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
Μάζα του αντικειμένου A (mA) = 2 κιλά
Μάζα του αντικειμένου Β (mB) = 4 κιλά
Η ταχύτητα του αντικειμένου Α (vA) = 20 m/s
Η ταχύτητα του αντικειμένου Β (vB) = 20 m/s
Ερωτηθείς : ορμή του αντικειμένου Α (pA) και η ορμή του αντικειμένου Β (pB)
Jawab :
Ορμή του αντικειμένου Α :
pA = μA vA = (2)(20) = 40 kg m/s
Ορμή του αντικειμένου Β :
pB = μB vB = (4)(20) = 80 kg m/s
Αν η ταχύτητα και των δύο σωμάτων είναι η ίδια, τότε το αντικείμενο με τη μεγαλύτερη μάζα έχει μεγαλύτερη ορμή.
3. Τα αντικείμενα Α και Β έχουν μάζα 2 kg το καθένα. Το αντικείμενο Α κινείται με ταχύτητα 2 m/s και το αντικείμενο Β κινείται με ταχύτητα 4 m/s. Η ορμή του αντικειμένου Α και του αντικειμένου Β είναι…
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
Μάζα του αντικειμένου A (mA) = 2 κιλά
Μάζα του αντικειμένου Β (mB) = 2 κιλά
Η ταχύτητα του αντικειμένου Α (vA) = 2 m/s
Η ταχύτητα του αντικειμένου Β (vB) = 4 m/s
Ερωτηθείς : ορμή του αντικειμένου Α (pA) και η ορμή του αντικειμένου Β (pB)
Jawab :
Ορμή του αντικειμένου Α :
pA = μA vA = (2)(2) = 4 kg m/s
Ορμή του αντικειμένου Β :
pB = μB vB = (2)(4) = 8 kg m/s
Αν οι μάζες και των δύο σωμάτων είναι ίδιες, τότε το αντικείμενο με τη μεγαλύτερη ταχύτητα έχει και τη μεγαλύτερη ορμή.
4. Ένα αντικείμενο με μάζα 5 kg βρίσκεται σε ηρεμία. Η ορμή του αντικειμένου είναι…
Συζήτηση
Είναι γνωστό :
Μάζα αντικειμένου (m) = 5 kg
Ταχύτητα αντικειμένου (v) = 0
Ερωτηθείς : ορμή του αντικειμένου (p)
Jawab :
p = mv = (5)(0) = 0
Αν ένα αντικείμενο είναι σε ηρεμία, τότε ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλη είναι η μάζα του, η ορμή του είναι μηδέν.
5. Σε έναν αγώνα μπέιζμπολ, μια μπάλα με μάζα 0,5 kg κινείται αρχικά με ταχύτητα 2 ms -1 . Στη συνέχεια, η μπάλα χτυπιέται με δύναμη F αντίθετη από την κίνησή της, έτσι ώστε η ταχύτητα της μπάλας να αλλάζει σε 6 ms -1 . Εάν η μπάλα έρθει σε επαφή με το ρόπαλο για 0,01 δευτερόλεπτα, τότε η αλλαγή στην ορμή είναι...
Α. 8 kg ms -1
Β. 6 kg ms -1
Γ. 5 kg ms -1
Δ. 4 kg ms -1
Ε. 2 kg ms -1
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Μάζα της μπάλας (m) = 0,5 kg
Αρχική ταχύτητα (v₂o ) = 2 m/s
Τελική ταχύτητα (v t ) = -6 m/s
Χρονικό διάστημα (t) = 0,01 δευτερόλεπτο
Ερώτηση: Αλλαγή στην ορμή
Απάντηση:
Τύπος αλλαγής ορμής:
∆ 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
Η σωστή απάντηση είναι το Δ.
6. Ένα αντικείμενο με μάζα 100 γραμμάρια κινείται με ταχύτητα 5 ms -1 . Για να σταματήσει το αντικείμενο, ασκείται μια δύναμη αντίστασης F για 0,2 s. Το μέγεθος της δύναμης F είναι...
Α. 0,5 Β
Β. 1,0 Ν
Γ. 2,5 Ν
Δ. 10 Ν
Α. 25 Β
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Μάζα αντικειμένου (m) = 100 γραμμάρια = 100/1000 = 0,1 kg
Αρχική ταχύτητα του αντικειμένου (v₂o ) = 5 m/s
Η τελική ταχύτητα του αντικειμένου (v t ) = 0
Χρόνος σύγκρουσης (Δt) = 0,2 δευτερόλεπτα
Ερώτηση: Το μέγεθος της δύναμης F
Απάντηση:
Το θεώρημα ώθησης-ορμής δηλώνει ότι η ώθηση ισούται με την αλλαγή στην ορμή.
I = ΔP
F (Δt) = m (v t – v o )
F (0,2) = 0,1 (0 – 5)
F (0,2) = -0,5
F = -0,5 / 0,2
F = -2,5 N
Το μέγεθος της δύναμης είναι 2,5 Newton. Το αρνητικό πρόσημο υποδεικνύει την κατεύθυνση της δύναμης. Ένα αρνητικό πρόσημο Gaa υποδεικνύει ότι η δύναμη έχει κατεύθυνση αντίθετη από την κίνηση του αντικειμένου.
Η σωστή απάντηση είναι η Γ.
7. Μια μπάλα του τένις με μάζα 100 γραμμάρια πέφτει στο πάτωμα από ύψος 20 cm χωρίς αρχική ταχύτητα. Αφού χτυπήσει στο πάτωμα, η μπάλα αναπηδά με ταχύτητα 1 ms -1 και (g = 10 ms -2 ). Η μεταβολή στην ορμή που βιώνει η μπάλα είναι...
Α. 0,1 Ns
Β. 0,3 Ns
Γ. 0,5 Ns
Δ. 0,8 Ns
Ε. 0,9 Ns
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι :
Μάζα μπάλας (m) = 100 γραμμάρια = 0,1 kg
Ύψος (υ) = 20 εκ. = 0,2 μέτρα
Επιτάχυνση λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/ s²
Η ταχύτητα της μπάλας αμέσως μετά το χτύπημα στο δάπεδο (v t ) = 1 m/s
Ερώτηση : αλλαγή στην ορμή της μπάλας
Απάντηση :
Η ταχύτητα της μπάλας πριν από την κρούση (v)o)
Υπολογίστε την ταχύτητα της μπάλας πριν από την κρούση χρησιμοποιώντας τον τύπο κίνησης ελεύθερης πτώσης. Δεδομένου του ύψους της μπάλας ελεύθερης πτώσης (h) = 0,2 μέτρα, της επιτάχυνσης λόγω βαρύτητας (g) = 10 m/s² και της ταχύτητας της μπάλας όταν χτυπά στο πάτωμα, επομένως χρησιμοποιείται ο τύπος v² = 2 gh .
v2 = 2 (10)(0,2) = 4
v = √4 = -2 m/s
Δίνει αρνητικό πρόσημο επειδή η κατεύθυνση της κίνησης της μπάλας πριν από τη σύγκρουση με το δάπεδο είναι αντίθετη από την κατεύθυνση της κίνησης της μπάλας μετά τη σύγκρουση με το δάπεδο.
Αλλαγή στην ορμή της μπάλας (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 second
Η σωστή απάντηση είναι η Β.
8. Ένα αντικείμενο που αρχικά ήταν σε ηρεμία εξερράγη σε δύο μέρη με αναλογία 3:2. Το μέρος με τη μεγαλύτερη μάζα πετάχτηκε με ταχύτητα 20 ms -1 . Έτσι, η ταχύτητα με την οποία πετάχτηκε το μικρότερο μέρος είναι...
Α. 13,3 ms –1
Β. 20 ms –1
Γ. 30 ms –1
Δ. 40 ms –1
Ε. 60 ms –1
Συζήτηση
Είναι γνωστό ότι:
Μάζα του αντικειμένου 1 πριν από τη σύγκρουση = m
Η ταχύτητα του αντικειμένου 1 πριν από τη σύγκρουση = 0 (αντικείμενο σε ηρεμία)
Μάζα του μέρους 1 μετά τη σύγκρουση (m1 ) = 3m
Μάζα του μέρους 2 μετά τη σύγκρουση (m2 ) = 2m
Ταχύτητα του μέρους 1 μετά τη σύγκρουση (v 1 ') = 20 m/s
Ερώτηση: Ταχύτητα του μέρους 2 μετά τη σύγκρουση (v 2 ')
Απάντηση:
Ο τύπος για τον νόμο διατήρησης της ορμής:
m 1 v 1 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
(m)(0) = (3m)(20) + (2m) v 2 '
0 = 60μ + (2μ) v 2 '
60μ = -2μ v 2 '
60 = -2 v 2 '
v2 ' = -60/2
v2 ' = -30 m/s
Το αρνητικό πρόσημο υποδεικνύει ότι η κατεύθυνση κίνησης του μέρους 2 είναι αντίθετη από την κατεύθυνση του μέρους 1. Για παράδειγμα, αν το μέρος 1 πεταχτεί ανατολικά, τότε το μέρος 2 πετάχτηκε δυτικά.
Η σωστή απάντηση είναι η Γ.
Πηγή ερώτησης:
Ερωτήσεις Φυσικής για Πανελλαδικές Εξετάσεις Λυκείου/Επαγγελματικού Λυκείου
