Impulssküsimuste näide

4 näidet impulssküsimustest

1. Pall massiga 0,5 kg langeb vabalt kõrguselt h1 ₌ 7,2 m põrandast ja põrkab kõrgusele h2 ₌ 3,2 m. Kui raskuskiirendus on 10 ms⁻² ^, siis pallile mõjuv impulss on...

A. 2,0 Ns

B. 3,0 Ns

C. 10 Ns

D. 40 Ns

E. 80 Ns

Arutelu

On teada, et :

Palli mass (m) = 0,5 kg

Vabalt langeva palli kõrgus (h1 ₎ = 7,2 meetrit

Põrkeva palli kõrgus (h2 ₎ = 3,2 meetrit

Maa gravitatsioonikiirendus (g) = 10 m/ ^s²

Küsiti : Impulss pallile reageerides

Vastus :

Palli kiirus vahetult enne lööki (v)_o)

Arvuta palli kiirus vahetult enne kukkumist, kasutades vabalangemise valemit. Arvestades kõrgust (h) = 7,2 meetrit, raskuskiirendust (g) = 10 m/s² ^ja lõppkiirust vahetult enne põrandale kukkumist, kasuta valemit v² = 2gh^.

v₂ = ² (10)(7,2) = ₁₄₄

v0 ₌ 2(10)(7,2) = 12 m/s

Palli kiirus enne lööki (v0 ₎ on -12 m/s. Negatiivne märk näitab ainult suunda.

Palli kiirus vahetult pärast kokkupõrget (v)_t)

Arvutage palli kiirus vahetult pärast kokkupõrget, kasutades ülespoole suunatud vertikaalse liikumise valemit. Arvestades kõrgust (h) = 3,2 meetrit, gravitatsioonikiirendust (g) = -10 m/s² ^, lõppkiirust maksimaalsel kõrgusel (v _/t² ⁾ = 0 ja algkiirust vahetult pärast põrandale jõudmist, kasutage seega valemit v _/t² = v _/ ^o² + 2/gh^.

vt² = _v0² + ^2gh_​^​

0 = _{v2 +} ² (-10)(3,2)

v2 = ⁶⁴_​

v0 = √64 = 8 m/ _s

Palli kiirus pärast kokkupõrget (vt ₎ on 8 m/s

Pallile mõjuv impulss (I)

Impulsi arvutamiseks kasutatakse impulss-impulsi teoreemi valemit.

Impulss (I) = impulsi muutus (Δp)

I = m (vt _– vo ₎ = (0,5)(8-(-12)) = (0,5)(8 + 12) = 0,5(20) = 10 njuutonsekundit

Õige vastus on C.

2. 5-grammine pingpongipall kukub vabalt teatud kõrguselt (g = 10 ms ^-2 ). Põrandale jõudes on palli kiirus 6 ms ^-1 ja kohe pärast põrandale jõudmist põrkab pall ülespoole kiirusega 4 ms ^-1 . Pallile mõjuva impulsi suurus on...

A. 0,50 Ns

B. 0,25 Ns

C. 0,10 Ns

D. 0,05 Ns

E. 0,01 Ns

Arutelu

On teada, et :

Palli mass (m) = 5 grammi = 0,005 kg

Palli kiirus vahetult enne põrandale jõudmist (v0 ₎ = -6 m/s

Palli kiirus kohe pärast põrandale jõudmist (vt ₎ = 4 m/s

Positiivsed ja negatiivsed kiirused tähendavad, et palli kiiruse suund või palli liikumissuund enne kokkupõrget on vastupidine palli liikumissuunale pärast kokkupõrget.

Küsis : Impulss (I)

Vastus :

Impulss-moment teoreem väidab, et impulss (I) on võrdne impulsi muutusega (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 njuutonsekundit

Õige vastus on D.

3. 20-grammine pall visatakse kiirusega v1 ₌ 4 ms ^-1 vasakule. Pärast seina tabamist põrkab pall kiirusega v2 ₌ 2 ms ^-1 paremale. Saadud impulss on….

A. 0,24 Ns

B. 0,12 Ns

C. 0,08 Ns

D. 0,06 Ns

E. 0,04 Ns

Arutelu

On teada, et:

Palli mass (m) = 20 grammi = 0,020 kg

Kuuli kiirus enne kokkupõrget (v0 ₎ = -4 m/s (vasakule)

Palli kiirus pärast kokkupõrget (vt ₎ = +2 m/s (paremale)

v _o suuna eristamiseks v _t suunast antakse negatiivne märk.

Küsis: Impulss

Vastus:

Impulss (I) = impulsi muutus (Δp) = mv _t – mv _o

Impulss (I) = m(vt _– v0 ₎ = 0,02 (2 – (-4))

Impulss (I) = 0,02 (2 + 4) = 0,02 (6)

Impulss (I) = 0,12 njuutonsekundit.

Õige vastus on B.

4. 100-grammine tennisepall kukutatakse 20 cm kõrguselt põrandale ilma algkiiruseta. Pärast põrandale jõudmist põrkab pall kiirusega 1 ms ^-1 ja (g = 10 ms ^-2 ). Palli impulsimuutus on...

A. 0,1 Ns
B. 0,3 Ns
C. 0,5 Ns
D. 0,8 Ns
E. 0,9 Ns

Arutelu
On teada :
Palli mass (m) = 100 grammi = 0,1 kg
Kõrgus (h) = 20 cm = 0,2 meetrit
Raskuskiirendus (g) = 10 m/s²
Palli kiirus kohe pärast põrandale jõudmist (v)_t) = 1 m/s
Küsis : palli hoo muutus
Jawab :
Palli kiirus enne lööki (v)_o)
Arvuta palli kiirus enne tabamust, kasutades vabalangemise valemit. Arvestades, et palli vabalangemise kõrgus (h) = 0,2 meetrit, on raskuskiirendus (g) = 10 m/s.² ja küsis palli kiirust põrandale jõudes, seetõttu kasutatakse valemit v² = 2 g/km
v² = 2 (10)(0,2) = 4
v = √4 = -2 m/s
Sellele antakse negatiivne märk, kuna palli liikumissuund enne põrandaga kokkupõrget on vastupidine palli liikumissuunale pärast põrandaga kokkupõrget.
Palli impulsi muutus (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 njuutonsekundit
Õige vastus on B.

Küsimuse allikas:

Füüsika riikliku eksami küsimused gümnaasiumile/kutsekoolile