Ερωτήσεις παραδείγματος γραμμικής ορμής

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 (m_A) = 2 κιλά
Μάζα του αντικειμένου Β (m_B) = 4 κιλά
Η ταχύτητα του αντικειμένου Α (v_A) = 20 m/s
Η ταχύτητα του αντικειμένου Β (v_B) = 20 m/s
Ερωτηθείς : ορμή του αντικειμένου Α (p_A) και η ορμή του αντικειμένου Β (p_B)
Jawab :
Ορμή του αντικειμένου Α :
p_A = μ_A v_A = (2)(20) = 40 kg m/s
Ορμή του αντικειμένου Β :
p_B = μ_B v_B = (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 (m_A) = 2 κιλά
Μάζα του αντικειμένου Β (m_B) = 2 κιλά
Η ταχύτητα του αντικειμένου Α (v_A) = 2 m/s
Η ταχύτητα του αντικειμένου Β (v_B) = 4 m/s
Ερωτηθείς : ορμή του αντικειμένου Α (p_A) και η ορμή του αντικειμένου Β (p_B)
Jawab :
Ορμή του αντικειμένου Α :
p_A = μ_A v_A = (2)(2) = 4 kg m/s
Ορμή του αντικειμένου Β :
p_B = μ_B v_B = (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 m/s.^-1Στη συνέχεια, η μπάλα χτυπιέται με δύναμη F αντίθετη από την κίνησή της, επομένως η ταχύτητα της μπάλας αλλάζει σε 6 ms.^-1Αν η μπάλα έρθει σε επαφή με το ρόπαλο για 0,01 δευτερόλεπτα, τότε η μεταβολή της ορμής 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 (v_o) = 2 m/s

Τελική ταχύτητα (v_t) = -6 m/s

Χρονικό διάστημα (t) = 0,01 δευτερόλεπτο

Ερωτηθείς: Αλλαγή ορμής

Απάντηση:

Τύπος αλλαγής ορμής:

Δp = mv_t – mv_o = m (v_t - v_o)

Δp = (0,5 kg)(- 6 m/s – 2 m/s)

Δp = (0,5 kg)(-8)

Δp = 4 kg m/s

Η σωστή απάντηση είναι το Δ.

6. Ένα αντικείμενο με μάζα 100 γραμμάρια κινείται με ταχύτητα 5 m/s^-1Για να σταματήσει η ταχύτητα του αντικειμένου, η δύναμη αντίστασης F ασκείται 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 (v_o) = 5 m/s

Τελική ταχύτητα του αντικειμένου (v_t) = 0

Χρόνος σύγκρουσης (Δt) = 0,2 δευτερόλεπτα

Ερωτηθείς: 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) = 0,1 (– 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. σιΜια 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 m/s.^-1 και (g = 10 ms^-2). Η αλλαγή 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 :

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 πάτωμα (v)_t) = 1 m/s

Ερωτηθείς : αλλαγή στην ορμή της μπάλας

Jawab :

Η ταχύτητα της μπάλας πριν από την κρούση (v)_o)

Υπολογίστε την ταχύτητα της μπάλας πριν από την κρούση χρησιμοποιώντας τον τύπο ελεύθερης πτώσης. Δεδομένου του ύψους ελεύθερης πτώσης της μπάλας (h) = 0,2 μέτρα, η επιτάχυνση λόγω της βαρύτητας (g) = 10 m/s.² και ζήτησε την ταχύτητα της μπάλας όταν αυτή χτυπάει το 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 ακόμα εκρήγνυται σε 2 μέρη με αναλογία 3:2. Το μέρος με τη μεγαλύτερη μάζα εκτοξεύεται με ταχύτητα 20 m/s.^-1 Έτσι, η ταχύτητα με την οποία πετιέται 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) = 3μ

Μάζα του μέρους 2 μετά τη σύγκρουση (m₂) = 2μ

Ταχύτητα του μέρους 1 μετά τη σύγκρουση (v₁') = 20 m/s

Ερωτηθείς: Ταχύτητα του μέρους 2 μετά τη σύγκρουση (v₂»)

Απάντηση:

Ο τύπος για τον νόμο διατήρησης της ορμής:

m₁v₁ = μ₁v₁' + μ₂v₂»

(μ)(0) = (3μ)(20) + (2μ) v₂»

0 = 60m + (2m) v₂»

60μ = -2μ v₂»

60 = -2 v₂»

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