Impulssküsimuste näide

4 näidet impulssküsimustest

1. 0,5 kg massiga pall langeb vabalt kõrguselt h.₁ = 7,2 m põrandast kõrgemal ja põrkab h kõrgusele₂ = 3,2 m. Kui gravitatsioonikiirendus maa = 10 ms^-2, pallile mõjuv impulss on...

A. 2,0 Ns

B. 3,0 Ns

C. 10 Ns

D. 40 Ns

E. 80 Ns

Arutelu

On teada :

Palli mass (m) = 0,5 kg

Vabalangemispalli kõrgus (h)₁) = 7,2 meetrit

Põrkeva palli kõrgus (h)₂) = 3,2 meetrit

Maa gravitatsioonikiirendus (g) = 10 m/s²

Küsis Pallile mõjuv impulss

Jawab :

Palli kiirus vahetult enne lööki (v)_o)

Arvuta vabalangemise valemi abil kuuli kiirus vahetult enne kukkumist. Antud kõrgus (h) = 7,2 meetrit, raskuskiirendus (g) = 10 m/s² ja küsis lõppkiirust vahetult enne põrandale jõudmist, seega kasutage valemit v² = 2 g/km

v_o² = 2(10)(7,2) = 144

v_o = 2(10)(7,2) = 12 m/s

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

Palli kiirus vahetult pärast kokkupõrget (v)_t)

Arvutage palli kiirus kohe pärast lööki, kasutades ülespoole suunatud vertikaalse liikumise valemit. Arvestades kõrgust (h) = 3,2 meetrit, on raskuskiirendus (g) = -10 m/s.², lõppkiirus maksimaalsel kõrgusel (v_t²) = 0 ja algkiirust küsitakse kohe pärast põrandale jõudmist, seega kasutage valemit v_t² = v_o² + 2 gh

v_t² = v_o² + 2 gh

0 = v_o² + 2 (-10)(3,2)

v_o² = 64

v_o = √64 = 8 m/s

Palli kiirus pärast kokkupõrget (v)_t) on 8 m/s

Pallile mõjuv impulss (I)

Impulsi arvutamiseks kasutatakse impulss-impulsi teoreemi valemit.

Impulss (I) = impulsi muutus (Δp)

I = m (v_t - v_o) = (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^-1Pallile 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 :

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

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

Palli kiirus kohe pärast põrandale jõudmist (v)_t) = 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)

Jawab :

Impulss-impulss teoreem väidab, et pulss (Mina) sama mis hoo muutus (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-grammist massiga palli visatakse kiirusega v.₁ = 4 ms^-1 vasakule. Pärast seina tabamist põrkab pall kiirusega v₂ = 2 ms^-1 paremale. Tekkinud impulsi suurus 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

Palli kiirus enne kokkupõrget (v)_o) = -4 m/s (vasakule)

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

v_o antakse negatiivne märk, et eristada selle suunda v-st_t.

Küsis: Impulsid

Vastus:

Impulss (I) = impulsi muutus (Δp) = mv_t – mv_o

Impulss (I) = m (v_t - v_o) = 0,02 (2 – (-4))

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

Impulss (I) = 0,12 njuutonsekundit.

Õige vastus on B.

4. 100 grammi kaaluv tennisepall kukutatakse 20 cm kõrguselt ilma algkiiruseta põrandale. Pärast põrandale jõudmist põrkab pall kiirusega 1 m/s.^-1 ja (g = 10 ms^-2). Palli poolt kogetav 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