8 näidet lineaarse impulsi küsimustest
1. 1 kg massiga objekt liigub kiirusega 10 m/s. Impulss objekt on…
Arutelu
On teada :
Mass (m) = 1 kg
Kiirus (v) = 10 m/s
Küsis lineaarne impulss (p)
Jawab :
Impulsi valem: p = mv
Kirjeldus: p = impulss, m = mass, v = kecepatan.
Objekti impulss on:
p = mv = (1)(10) = 10 kg m/s2
2. Kaks objekti, mille mass on vastavalt 2 kg ja 4 kg, liiguvad kiirusega 20 m/s. Mõlema objekti impulss on…
Arutelu
On teada :
Objekti A mass (mA) = 2 kg
Objekti B mass (mB) = 4 kg
Objekti A kiirus (vA) = 20 m/s
Objekti B kiirus (vB) = 20 m/s
Küsis : objekti A impulss (pA) ja objekti B impulss (pB)
Jawab :
Objekti A impulss :
pA = mA vA = (2)(20) = 40 kg m/s
Objekti B impulss :
pB = mB vB = (4)(20) = 80 kg m/s
Kui mõlema objekti kiirus on sama, on suurema massiga objektil suurem impulss.
3. Objektide A ja B mass on kumbki 2 kg. Objekt A liigub kiirusega 2 m/s ja objekt B liigub kiirusega 4 m/s. Objektide A ja objekti B impulss on…
Arutelu
On teada :
Objekti A mass (mA) = 2 kg
Objekti B mass (mB) = 2 kg
Objekti A kiirus (vA) = 2 m/s
Objekti B kiirus (vB) = 4 m/s
Küsis : objekti A impulss (pA) ja objekti B impulss (pB)
Jawab :
Objekti A impulss :
pA = mA vA = (2)(2) = 4 kg m/s
Objekti B impulss :
pB = mB vB = (2)(4) = 8 kg m/s
Kui mõlema objekti massid on samad, on suurema kiirusega objektil suurem impulss.
4. 5 kg massiga objekt on paigal. Objekti impulss on…
Arutelu
On teada :
Objekti mass (m) = 5 kg
Objekti kiirus (v) = 0
Küsis : objekti impulss (p)
Jawab :
p = mv = (5)(0) = 0
Kui objekt on paigal, siis olenemata objekti massist on objekti impulss null.
5. Pesapallimängus liigub 0,5 kg massiga pall esialgu kiirusega 2 ms -1 . Seejärel lööb palli palli liikumisele vastupidise jõuga F, nii et palli kiirus muutub 6 ms -1-ni . Kui pall on kurikaga kokkupuutes 0,01 sekundit, siis impulsi muutus on...
A. 8 kg ms -1
B. 6 kg ms -1
C. 5 kg ms -1
D. 4 kg ms -1
Näiteks 2 kg m/ s
Arutelu
On teada, et:
Palli mass (m) = 0,5 kg
Algkiirus (v2 ) = 0 m/s
Lõppkiirus (vt ) = -6 m/s
Ajavahemik (t) = 0,01 sekundit
Küsiti: Hoogu muutus
Vastus:
Impulsi muutmise valem:
∆ p = mv t – mv o = m (v t – v o )
∆ p = (0,5 kg) (- 6 m/s – 2 m/s)
∆ p = (0,5 kg)(-8)
∆ p = 4 kg m/s
Õige vastus on D.
6. 100 grammi massiga objekt liigub kiirusega 5 ms -1 . Objekti peatamiseks mõjub 0,2 s jooksul vastupanujõud F. Jõu F suurus on...
A. 0,5 N
B. 1,0 N
C. 2,5 N
D. 10 N
E. 25 N
Arutelu
On teada, et:
Objekti mass (m) = 100 grammi = 100/1000 = 0,1 kg
Objekti algkiirus (v0 ) = 5 m/s
Objekti lõppkiirus (vt ) = 0
Kokkupõrke aeg (Δt) = 0,2 sekundit
Küsimus: Jõu F suurus
Vastus:
Impulss-impulss teoreem väidab, et impulss on võrdne impulsi muutusega.
I = ΔP
F(Δt) = m( vt – v0 )
F(0,2) = 0,1 (0–5)
F(0,2) = -0,5
F = -0,5 / 0,2
F = -2,5 N
Jõu suurus on 2,5 njuutonit. Negatiivne märk näitab jõu suunda. Negatiivne Gaa märk näitab, et jõud on suunatud objekti liikumise vastassuunas.
Õige vastus on C.
7. 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, et :
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 (vt ) = 1 m/s
Küsiti : palli hoo muutus
Vastus :
Palli kiirus enne lööki (v)o)
Arvuta palli kiirus enne tabamust, kasutades vabalangemise liikumise valemit. Arvestades vabalangemise palli kõrgust (h) = 0,2 meetrit, raskuskiirendust (g) = 10 m/s² ja palli kiirust maapinnale jõudmisel, kasutatakse valemit v² = 2gh.
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.
8. Algselt paigal olnud objekt plahvatas kaheks osaks suhtega 3:2. Suurema massiga osa paiskus kiirusega 20 ms -1 . Seega kiirus, millega väiksem osa paiskus, on...
A. 13,3 ms –1
B. 20 ms –1
C. 30 ms –1
D. 40 ms –1
E. 60 ms –1
Arutelu
On teada, et:
Objekti 1 mass enne kokkupõrget = m
Objekti 1 kiirus enne kokkupõrget = 0 (objekt paigal)
1. osa mass pärast kokkupõrget (m² ) = 1m
2. osa mass pärast kokkupõrget (m² ) = 2m
1. osa kiirus pärast kokkupõrget (v1 ' ) = 20 m/s
Küsimus: 2. osa kiirus pärast kokkupõrget (v2 ' )
Vastus:
Impulsi jäävuse seaduse valem:
m 1 v 1 = m 1 v 1 ' + m 2 v 2 '
(m) (0) = (3 m) (20) + (2 m) v 2 '
0 = 60 m + (2 m) v² '
60 m = -2 m v 2 '
60 = -2 v 2 '
v² ' = -60/2
v² ' = -30 m/s
Negatiivne märk näitab, et osa 2 liikumissuund on vastassuunaline osa 1 suunale. Näiteks kui osa 1 visatakse itta, siis osa 2 visatakse läände.
Õige vastus on C.
Küsimuse allikas:
Füüsika riikliku eksami küsimused gümnaasiumile/kutsekoolile
