4 Ekzemploj de Impulsaj Demandoj
1. Pilko kun maso de 0,5 kg falas libere de alto de h₁ = 7,2 m super la planko kaj resaltas ĝis alto de h₂ = 3,2 m. Se la akcelo pro gravito estas 10 ms⁻² , la impulso aganta sur la pilkon estas...
A. 2,0 Ns
B. 3,0 Ns
C. 10 Ns
D. 40 Ns
E. 80 Ns
Diskuto
Estas konate, ke :
Maso de la pilko (m) = 0,5 kg
La alto de la libere falanta pilko (h1 ) = 7,2 metroj
La alto de la resaltanta pilko (h² ) = 3,2 metroj
Gravita akcelo de la Tero (g) = 10 m/ s²
Demandita : Impulso aganta sur la pilkon
Respondo :
La rapido de la pilko tuj antaŭ la kolizio (v)o)
Kalkulu la rapidon de la pilko ĝuste antaŭ la kolizio uzante la formulon de libera falo. Konsiderante la altecon (h) = 7,2 metroj, la akcelon pro gravito (g) = 10 m/s² kaj la finan rapidon ĝuste antaŭ la kolizio kun la planko, uzu la formulon v² = 2 gh
v o² = 2 (10)(7,2) = 144
v o = 2(10)(7,2) = 12 m/s
La rapido de la pilko antaŭ la kolizio (v₂ ) estas -12 m/s. La negativa signo nur indikas direkton.
La rapido de la pilko tuj post la kolizio (v)t)
Kalkulu la rapidon de la pilko tuj post la kolizio uzante la formulon por supren vertikala moviĝo. Konsiderante la alton (h) = 3,2 metroj, gravitan akcelon (g) = -10 m/s² , la fina rapido ĉe maksimuma alto (vt² ) = 0 kaj la komenca rapido tuj post trafo de la planko estas petita, tial uzu la formulon vt² = v₂o² + 2gh.
v t² = v o² + 2 gh
0 = v o² + 2 (-10)(3,2)
v o² = 64
v₂o = √64⁴ = 8 m/ s
La rapido de la pilko post la kolizio (vt ) estas 8 m/s
Impulso aganta sur la pilkon (I)
Impulso estas kalkulata uzante la formulon de la impulso-momenta teoremo.
Impulso (I) = ŝanĝo en movokvanto (Δp)
Mi = m ( vt – v o ) = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 Neŭtonoj sekundoj
La ĝusta respondo estas C.
2. Tablotenispilko kun maso de 5 gramoj falas libere de certa alto (g = 10 ms⁻² ) . Kiam ĝi trafas la plankon, la rapido de la pilko estas 6 ms⁻¹ kaj tuj post trafo de la planko, la pilko resaltas supren kun rapido de 4 ms⁻¹ . La grando de la impulso aganta sur la pilkon estas...
A. 0,50 Ns
B. 0,25 Ns
C. 0,10 Ns
D. 0,05 Ns
E. 0,01 Ns
Diskuto
Estas konate, ke :
Pilkmaso (m) = 5 gramoj = 0,005 kg
La rapido de la pilko ĝuste antaŭ ol ĝi trafas la plankon (v o ) = -6 m/s
La rapido de la pilko tuj post trafo de la planko (vt ) = 4 m/s
Pozitivaj kaj negativaj rapidoj signifas, ke la direkto de la rapido de la pilko aŭ la direkto de la movado de la pilko antaŭ la kolizio estas kontraŭa al la direkto de la movado de la pilko post la kolizio.
Demandita : Impulso (Mi)
Respondo :
La teoremo pri impulso-momento asertas, ke impulso (I) egalas al la ŝanĝo en movokvanto (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 Neŭtono sekundo
La ĝusta respondo estas D.
3. 20-grama pilko estas ĵetata kun rapido v1 = 4 ms⁻¹ maldekstren . Post trafo de la muro, la pilko resaltas kun rapido v2 = 2 ms⁻¹ dekstren . La rezulta impulso estas….
A. 0,24 N
B. 0,12 N-oj
C. 0,08 N
D. 0,06 N
E. 0,04 N
Diskuto
Estas konate, ke:
Pilkmaso (m) = 20 gramoj = 0,020 kg
La rapido de la pilko antaŭ la kolizio (v o ) = -4 m/s (maldekstren)
La rapido de la pilko post la kolizio (v t ) = +2 m/s (dekstren)
v o ricevas negativan signon por distingi ĝian direkton de v t.
Demandita: Impulso
Respondo:
Impulso (I) = ŝanĝo en movokvanto (Δp) = mv t – mv o
Impulso (I) = m (vt – v o ) = 0,02 (2 – (-4))
Impulso (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)
Impulso (I) = 0,12 Neŭtonoj sekundoj.
La ĝusta respondo estas B.
4. 100-grama tenisa pilko estas faligita sur la plankon de alto de 20 cm sen komenca rapido. Post trafo de la planko, la pilko resaltas kun rapido de 1 ms⁻¹ kaj (g = 10 ms⁻² ) . La ŝanĝo en movokvanto spertita de la pilko estas...
A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns
Diskuto
Estas konate :
Pilkmaso (m) = 100 gramoj = 0,1 kg
Alto (h) = 20 cm = 0,2 metroj
Akcelo pro gravito (g) = 10 m/s2
La rapido de la pilko tuj post trafado de la planko (v)t) = 1 m/s
Demandita ŝanĝo en la movokvanto de la pilko
Jawab :
La rapido de la pilko antaŭ la kolizio (v)o)
Kalkulu la rapidon de la pilko antaŭ la kolizio uzante la formulon de libera falo. Konsiderante la altecon de la libera falo de la pilko (h) = 0,2 metroj, la akcelo pro gravito (g) = 10 m/s2 kaj demandis pri la rapido de la pilko kiam ĝi trafas la plankon, tial la formulo estas uzata v2 = 2 gh
v2 = 2 (10)(0,2) = 4
v= √4 = -2 m/s
Ĝi ricevas negativan signon ĉar la direkto de la movado de la pilko antaŭ ol kolizii kun la planko estas kontraŭa al la direkto de la movado de la pilko post kolizii kun la planko.
Ŝanĝo en la movokvanto de la pilko (Δp)
Δp = mvt – mvo = m (vt - vo)
Δp = (0,1)(1 – (-2)) = (0,1)(1 + 2) = (0,1)(3) = 0,3 Neŭtono sekundo
La ĝusta respondo estas B.
Fonto de demando:
Nacia Ekzameno Fizikaj Demandoj por Gimnazio/Metia Gimnazio
