Näited hoo ja impulsi küsimustest

11 näidet impulsi ja hoo küsimustest

1. Pall massiga 0,2 kg visatakse horisontaalselt kiirusega 10 m/s ja see põrkab vastu seina, seejärel põrkab pall sama kiirusega tagasi. Palli impulsi muutus on...
Arutelu

2. Pall massiga 10 grammi vabalangemine teatud kõrguselt langeb ese põrandale kiirusega 15 m/s ja põrkab seejärel üles kiirusega 10 m/s. Määrake impulss!
Arutelu
On teada :
Palli mass (m) = 10 grammi = 0,01 kg
Palli algkiirus (v_o) = -15 m/s
Palli lõppkiirus (v_t) = 10 m/s
Küsis Impulss (I)
Jawab :
Teoreemi valem impulss-moment :
Impulsi suurus on:
I = 0,01 (10 – (-15)) = 0,01 (10 + 15)
I = 0,01 (25)
I = 0,25 kg m/s

3. 200-grammine pall visatakse horisontaalselt kiirusega 4 m/s ja seejärel lüüakse pall samas suunas, kuhu pall algselt põrkas. Palli kokkupuuteaeg kurikaga on 2 millisekundit ja palli kiirus pärast kurikast lahkumist on 12 m/s. Kurika poolt pallile avaldatava jõu suurus on…
Arutelu
On teada :
Palli mass (m) = 200 grammi = 0,2 kg
Palli algkiirus (v_o) = 4 m/s
Palli lõppkiirus (v_t) = 12 m/s
Kontaktiaja intervall (t) = 2 millisekundit = (2/1000) sekundit = 0,002 sekundit
Küsis Jõu suurus (F)
Jawab :
Impulsi valem:
I = Ft
Impulsi muutmise valem:
pl_t – mv_o = m (v_t - v_o)
Impulss-impulss teoreemi valem :
Löögi poolt pallile avaldatav jõud on 800 njuutonit.

4. 20-grammist massiga palli visatakse kiirusega v₁ = 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 vt-st.
Küsis: Impulss
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.

5. Järgmisel pildil on näha kaks palli A (mass = 2 kg) ja palli B (mass = 5 kg) enne ja pärast kokkupõrget. Kui kokkupõrge on täiesti elastne, siis palli A kiirus enne kokkupõrget on….

A. 12 ms^-1

B. 10 ms^-1

C. 5 ms^-1

D. 4 ms^-1

E. 2 ms^-1

Arutelu

On teada, et:

Palli A mass (m_A) = 2 kg

Palli B mass (m_B) = 5 kg

Kuuli B kiirus enne kokkupõrget (v_B) = 2 m/s

Kuuli A kiirus pärast kokkupõrget (v_A') = 5 m/s

Kuuli B kiirus pärast kokkupõrget (v_B') = 4 m/s

Mõlemad kuulid liiguvad enne ja pärast kokkupõrget paremale, seega antakse kiirusele positiivne märk.

Küsis: Kuuli A kiirus enne kokkupõrget (v_A)

Vastus:

Arvutage kuuli A kiirus enne kokkupõrget (v_A) kasutades impulsi jäävuse seaduse valemit:

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B"

2(v_A) + (5)(2) = (2)(5) + (5)(4)

2(v_A) + 10 = 10 + 20

2(v_A) + 10 = 30

2(v_A) = 30 – 10

2(v_A) = 20

v_A = 20/2 XNUMX XNUMX

v_A = 10 m/s

Õige vastus on B.

6. Objektid A ja B liiguvad nii, nagu pildil näidatud. Täiesti elastse kokkupõrke korral saab objekti B kiiruseks pärast kokkupõrget 15 m/s.^-1, siis objekti A kiirus pärast kokkupõrget on...

A. 2 ms^-1

B. 4 ms^-1

C. 8 ms^-1

D. 10 ms^-1

E. 12 ms^-1

Arutelu

On teada, et:

Objekti A mass (m_A) = 5 kg

Objekti B mass (m_B) = 2 kg

Objekti A kiirus enne kokkupõrget (v_A) = 12 m/s

Objekti B kiirus enne kokkupõrget (v_B) = 10 m/s

Objekti B kiirus pärast kokkupõrget (v_B') = 15 m/s

Mõlemad objektid liiguvad enne ja pärast kokkupõrget paremale, seega antakse kiirusele positiivne märk.

Küsis: Objekti A kiirus pärast kokkupõrget (v_A")

Vastus:

Arvutage kuuli A kiirus enne kokkupõrget (v_A) kasutades impulsi jäävuse seaduse valemit:

m_A v_A +m_B v_B = m_A v_A' + m_B v_B"

(5)(12) + (2)(10) = (5)v_A' + (2)(15)

60 + 20 = (5)v_A' + 30

80 = (5)v_A' + 30

80 – 30 = (5)v_A"

50 = (5)v_A"

v_A' = 50/5

v_A' = 10 m/s

Õige vastus on D.

7. Pingpongipalli mass on 5 grammi. vabalangemine teatud kõrguselt (g = 10 ms^-2). Põrandale jõudes kecepatan 6 ms pall^-1 ja kohe pärast põrandale jõudmist põrkab pall ülespoole kiirusega 4 ms^-1Suur pulss Mis palli peal toimib, 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.

8. Pall massiga 0,5 kg langeb vabalt kõrguselt h.₁ = 7,2 m põrandast kõrgemal ja põrkab h kõrgusele₂ = 3,2 m. Kui Maa raskuskiirendus = 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.

9. 100-grammine pall visatakse horisontaalselt kiirusega 5 m/s. Seejärel lüüakse palli samas suunas kui algne pall. Kui pall jääb kurikaga kokku puutuma 2 ms ja palli kiirus pärast kurikast lahkumist on 10 m/s, siis kurika poolt avaldatava jõu suurus on...
A. 200 N
B. 250 N
C. 300 N
D. 350 N
E. 400 N
Arutelu:

On teada :
m = 100 grammi = 0,1 kg
v_o = +5 m/s
t = 2 millisekundit = 2 x 10^-3 teine
v_t = +10 m/s
Küsis :
Lööja poolt pallile avaldatav jõud (F)?
Jawab :
Impulsi valem :
I = Ft
Impulsi muutmise valem :
Impulss-impulss teoreem :
Impulss = impulsi muutus

Õige vastus on B.

10. Pall massiga 0,1 kg visatakse horisontaalselt paremale kiirusega 20 m/s. Pärast lööki liigub pall vasakule kiirusega 30 m/s. Kurika poolt pallile antav impulss on….
A. 4 N s
B. –4 N s
C. 5 N s
D. –5 N s
E. 10 N s
Arutelu:
On teada :
m = 0,1 kg, v_o = +20 m/s, v_t = -30 m/s
Küsis :
Impulss (mina)?
Jawab :
Impulss = impulsi muutus
I = m (v_t - v_o) = (0,1)(-30 – 20) = (0,1)(-50) = -5 N₀/s
Õige vastus on D.

11. 0,5 kg kaaluv pesapall liigub esialgu vasakule kiirusega 2 m/s. Seejärel tabab palli palli liikumisele vastupidine jõud F, mistõttu palli kiirus muutub 5 m/s-ni. Kui pall on kurikaga kokkupuutes 0,01 sekundit, on impulsi muutus...
A. 8,0 kg m/s
B. 6,5 kg m/s
C. 5,5 kg m/s
D. 3,5 kg m/s
E. 2,5 kg m/s
Arutelu:
On teada :
m = 0,5 kg, v_o = -2 m/s, v_t = 5 m/s, t = 0,01 sekundit
Küsis :
Hoogu muutus?
Jawab :
Impulsi muutus = m (v_t - v_o) = (0,5) (5 – (-2)) = (0,5) (7) = 3,5 kg m/s = 3,5 N s
Õige vastus on D.