Täiuslikult elastsed kokkupõrked ühes dimensioonis – probleemid ja lahendused

1. 200-grammine pall A, mis liigub kiirusega 10 m/s, tabab paigal seisvat 200-grammist palli B. Milline on kuuli A ja kuuli B kiirus pärast kokkupõrget?

Tuntud:

Palli A mass (m A ) = 200 grammi = 0.2 kg

Palli B mass (m²/ 200 g = 0.2 kg

Kuuli A kiirus enne kokkupõrget (vA ) = 10 m/s

Kuuli B kiirus enne kokkupõrget (vB ) = 0

Otsitakse: kuuli A kiirust (v A ') ja kuuli B kiirust (v B ') pärast kokkupõrget.

lahendus:

vA ' = vB = 0

vB ' = vA = 10 m/s

[irp]

2. Kaks võrdse massiga objekti lähenevad teineteisele, põrkavad kokku ja põrkavad seejärel tagasi. Massi A kiirus enne kokkupõrget on 8 m/s ja massi B kiirus enne kokkupõrget on 12 m/s. Milline on masside A ja massi B kiiruste suurus ja suund pärast kokkupõrget?

Tuntud:

Mass A (m A ) = m

Mass B (m B ) = m

Massi A kiirus enne kokkupõrget (v A ) = -8 m/s

Massi B kiirus enne kokkupõrget (vB ) = 12 m/s

Pluss- ja miinusmärgid näitavad, et objektid liiguvad vastassuunas.

Otsitakse: massi A (v A ') ja massi B (v B ') kiiruse suurust ja suunda pärast kokkupõrget.

lahendus:

Täiesti elastse kokkupõrke korral, kui objektid on võrdse massiga, siis A kiirus pärast kokkupõrget (v A ') = B kiirus enne kokkupõrget (v B ) ja B kiirus pärast kokkupõrget (v B ') = A kiirus enne kokkupõrget (v A ).

Kui enne kokkupõrget liigub A paremale ja B vasakule, siis pärast kokkupõrget liigub A vasakule ja B paremale.

Objektidel on võrdne mass ja kokkupõrge on täiesti elastne, seega vahetavad mõlemad objektid kiirusi.

v A ' = -v B = -12 m/s

vB ' = vA = 8 m/s

Pluss- ja miinusmärgid näitavad, et objektid liiguvad vastassuunas.

[irp]

3. 2 kg kaaluv objekt A, mis liigub kiirusega 10 m/s, põrkab kokku 4 kg kaaluva palliga B, mis liigub kiirusega 20 m/s. Kui kokkupõrge on täiesti elastne, siis milline on objekti A ja objekti B kiirus pärast kokkupõrget?

Tuntud:

Mass A (mA ) = 2 kg

Mass B (m B ) = 4 kg

Objekti A kiirus enne kokkupõrget (vA ) = 10 m/s

Objekti B kiirus enne kokkupõrget (vB ) = 20 m/s

Otsitakse : objekti A kiirust (vA ' ) ja objekti B kiirust (vB ' ) pärast kokkupõrget.

Lahendus :

Täiuslikult elastse kokkupõrke korral , kui objektidel on võrdne mass ja nad lähenevad teineteisele, arvutatakse objekti kiirus pärast kokkupõrget järgmise valemi abil:

Täiuslikult elastsed kokkupõrked ühes dimensioonis – probleemid ja lahendused 1

Objekti A kiirus pärast kokkupõrget:

Täiuslikult elastsed kokkupõrked ühes dimensioonis – probleemid ja lahendused 2

[irp]

4. 100-grammine keha, mis liigub kiirusega 20 m/s, põrkab vastu seina täiesti elastse põrke korral. Milline on keha kiiruse suurus ja suund pärast kokkupõrget?

Tuntud:

Mass (m A ) = 100 grammi = 0.1 kg

Seina mass (m B ) = lõpmatus

Massi kiirus enne kokkupõrget (v A ) = 20 m/s

Massi kiirus pärast kokkupõrget (vB ) = 0

Otsitakse : kiiruse suurust ja suunda pärast kokkupõrget

lahendus:

Kui v B = 0, m A on väga väike ja m 2 väga suur, siis v A ' = -v A ja v 2 ' = 0.

Pluss- ja miinusmärgid näitavad, et objektid liiguvad vastassuunas.

5. Alloleval joonisel on näidatud kaks palli, A massiga 2 kg ja pall B massiga 5 kg, enne ja pärast kokkupõrget. Kui kokkupõrge on täiesti elastne, siis milline on palli A kiirus enne kokkupõrget?

Tuntud:

Palli mass A (mA) = 2 kgTäiuslikult elastne kokkupõrge – probleemid ja lahendused 1

Palli B mass (m²/ 2 B ) = 5 kg

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

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

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

Mõlemad pallid liiguvad paremale, seega on nende kiirus positiivne.

Otsitakse: kuuli A kiirust enne kokkupõrget (v A )

lahendus:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

2 (v A ) + (5) (2) = (2) (5) + (5) (4)

2(vA ) + 10 = 10 + 20

2(vA ) + 10 = 30

2(vA ) = 30 – 10

2(vA ) = 20

v A = 20/2

v A = 10 m/s

[irp]

6. Objektid A ja B liiguvad mööda horisontaaltasapinda, nagu on näidatud alloleval joonisel. Kui kokkupõrge on täiesti elastne ja objekti B kiirus pärast kokkupõrget on 15 m/s¹ , siis milline on objekti A kiirus pärast kokkupõrget?

Tuntud:

Objekti mass A (mA) = 5 kgTäiuslikult elastne kokkupõrge – probleemid ja lahendused 2

Objekti B mass (m B ) = 2 kg

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

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

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

Mõlemad objektid, enne ja pärast kokkupõrget, liiguvad paremale, seega on nende kiirus positiivne.

Otsitakse: objekti A kiirust pärast kokkupõrget (v A ')

lahendus:

mA vA +mB vB = mA vA' + mB vB"

(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

[wpdm_package id='1156′]

  1. Lineaarse impulsi probleemid ja lahendused
  2. Impulsi ja hoogsusega seotud probleemid ja lahendused
  3. Täiuslikult elastsed kokkupõrked ühemõõtmelistes ülesannetes ja lahendustes
  4. Täiesti mitteelastsed kokkupõrked ühemõõtmelistes ülesannetes ja lahendustes
  5. Elastsed kokkupõrked ühemõõtmelistes ülesannetes ja lahendustes

Jäta kommentaar