5 näidet mitteelastsetest kokkupõrgetest
1. 30-grammine kuul, mis liigub kiirusega 30 m/s, tabab paigal seisvat 1 kg massiga puuklotsi. Määrake klotsi kiirus, kui kuul on klotsi sisse kinni jäänud!
Arutelu
On teada :
Kuuli mass (m1) = 30 grammi = 0,03 kg
Ploki mass (m2) = 1 kg
Kuuli algkiirus (v1) = 30 m/s
Klotsi algkiirus (v2) = 0 (paigalseisev plokk)
Küsis : kuuli ja ploki kiirus pärast kokkupõrget (v')
Jawab :
Valem impulsi jäävuse seadus Kui kaks objekti pärast kokkupõrget kokku kleepuvad:
m1 v1 +m2 v2 = (m1 +m2) v'
(0,03) (30) + (1) (0) = (0,03 + 1) v'
0,9 + 0 = 1,03 V
0,9 = 1,03 V
v' = 0,9 / 1,03
v' = 0,87 m/s
Kuuli ja ploki kiirus pärast kokkupõrget on 0,87 m/s.
2. Objektide A ja B mass on kumbki 2 kg ja nad liiguvad teineteise poole kiirusega v.A = 6 ms-1 ja vB = 4 ms-1Kui mõlemad objektid elastne kokkupõrge täielikult, siis kahe objekti kiirus pärast kokkupõrget on...
Arutelu
On teada :
Objekti A mass (mA) = 2 kg
Objekti B mass (mB) = 2 kg
Objekti A algkiirus (vA) = -6 m/s
Objekti B algkiirus (vB) = 4 m/s
Küsis : kahe objekti kiirus pärast kokkupõrget (v')
Jawab :
mA vA +mB vB = (mA' + mB) v'
(2)(-6) + (2)(4) = (2 + 2) v'
-12 + 8 = 4 V
-4 = 4 V
v' = -4 / 4
v' = -1 m/s
Mõlema objekti kiirus pärast kokkupõrget on 1 m/s.
3. Kahel objektil on mass m1 = 3 kg ja m2 = 4 kg, mis liiguvad vastassuundades üksteise suunas kiirusega v1 = 10 m/s ja v2 = 12 m/s. Kaks objekti põrkavad kokku ja pärast kokkupõrget kleepuvad nad kokku. Kahe objekti kiirus pärast kokkupõrget on…
Arutelu
On teada :
Objekti 1 mass (m1) = 3 kg
Objekti 2 mass (m2) = 4 kg
Objekti 1 kiirus (v1) = -10 m/s
Objekti 2 kiirus (v2) = 12 m/s
Küsis : kiirus mõlemad objektid pärast kokkupõrget (v')
Jawab :
m1 v1 +m2 v2 = (m1' + m2) v'
(3)(-10) + (4)(12) = (3 + 4) v'
-30 + 48 = 7 V
18 = 7 V
v' = 18 / 7
v' = 2,6 m/s
Mõlema objekti kiirus pärast kokkupõrget on 2,6 m/s.
4. Peatunud sedaanile sõitis otsa 36 km/h kiirusega liikuv buss. Pärast kokkupõrget põrkasid sedaan ja buss kokku. Kui bussi mass on 2000 kg ja sedaani mass on 1000 kg, siis milline on kahe sõiduki kiirus pärast kokkupõrget?
A. 3,45 m/s
B. 4,67 m/s
C. 5,45 m/s
D. 6,67 m/s
E. 7,67 m/s
Arutelu:
On teada, et :
v buss = 36 km/h = 36000 m/3600 s = 10 m/s
m buss = 2000 kg
v sedaan = 0
m sedaan = 1000 kg
Küsis :
Sedaani ja bussi kiirus pärast kokkupõrget (v')?
Vastus :
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(2000) (10) + (1000) (0) = (2000 + 1000) v'
20.000 = 3000 V
v' = 20.000 / 3000 = 6,67 m/s
Õige vastus on D.
5. 20-grammine kuul, mis liigub kiirusega 100 m/s, tabab seisvat puupakki ja jääb sellesse kinni. Kui puupakki mass on 500 grammi, siis milline on puupakki ja kuuli kiirus vahetult pärast kokkupõrget?
A. 1,50 m/s
B. 2,55 m/s
C. 3,85 m/s
D. 4,75 m/s
E. 5,65 m/s
Arutelu:
On teada, et :
m kuul = 20 grammi = 0,02 kg
v kuul = 100 m/s
m plokk = 500 grammi = 0,5 kg
v plokk = 0
Küsis :
Kuuli ja ploki kiirus vahetult pärast kokkupõrget (v')?
Vastus :
m 1 v 1 + m 2 v 2 = (m 1 + m 2 ) v'
(0,02) (100) + (0,5) (0) = (0,02 + 0,5) v'
2 + 0 = 0,52 V
2 = 0,52 V
v' = 2 / 0,52 = 3,85 m/s
Õige vastus on C.
