Bulkada – arazoak eta irtenbideak
1. 0.5 kg-ko pilota bat h 1 = 7.2 metroko altueratik erortzen da libreki eta h 2 = 3.2 metroko altuera islatzen du . Grabitatearen azelerazioa = 10 m/s 2 . Zehaztu bulkada.
Ezaguna:
Bolaren masa (m) = 0.5 kg
Lehenengo altuera (h1 ) = 7.2 metro
Bigarren altuera (h2 ) = 3.2 metro
Grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/ s²
Bilatzen da: Bulkada (I)
irtenbidea:
Bolaren abiadura talka baino lehen (v o )
Talkaren aurretik bolaren abiadura erorketa librearen mugimenduaren ekuazioa erabiliz kalkulatua. Ezaguna: Altuera ( h) = 7.2 metro, grabitatearen azelerazioa (g) = 10 m/s 2. Nahi dena: Talkaren ondorengo azken abiadura.
v 2 = 2 gh
v o 2 = 2(10)(7.2) = 144
v o = 2(10)(7.2) = 12 m/s
Talkaren aurretik pilotaren abiadura (v o ) = -12 m/s. Minus ikurrak pilotaren norabidea adierazten du.
Bolaren abiadura talkaren ondoren ( vt )
Talkaren ondoren pilotaren abiadura mugimendu bertikalaren ekuazioa erabiliz kalkulatua. Ezaguna : altuera (h) = 3.2 metro, grabitatearen azelerazioa (g) = -10 m/s 2 , altuera maximoan dagoen azken abiadura (v t 2 ) = 0. Nahi dena: pilotaren eta zoruaren arteko talkaren ondoren hasierako abiadura.
v t² = v₂ + 2 gh
0 = v o 2 + 2 (-10)(3.2)
v o2 = 64
v o = √64 = 8 m/s
Talkaren ondoren pilotaren abiadura (vt ) 8 m/s da
Bulkada (I)
Bulkada (I) = momentuaren aldaketa (Δp)
I = m (v t – v o ) = (0.5)(8-(-12)) = (0.5)(8 + 12) = (0.5)(20) = 10 Newton segundo
2. 5 gramoko pilota bat altuera batetik libreki erortzen da eta lurra jotzen du. Grabitatearen azelerazioa, g = 10 ms -2 . Pilotaren abiadura talka baino lehen 6 ms -1 da eta talkaren ondoren, pilota zutik islatzen da 4 m/s-ko abiaduran. Zehaztu bulkada.
Ezaguna:
Bolaren masa (m) = 5 gramo = 0.005 kg
Bolaren abiadura talka baino lehen (v o ) = -6 m/s
Talkaren ondoren pilotaren abiadura (v t ) = 4 m/s
Gehi eta ken ikurrek adierazten dute talkaren aurreko noranzkoa talkaren ondorengo noranzkoaren aurkakoa dela.
Bilatzen da: Bulkada (I)
irtenbidea:
Bulkada (I) = momentuaren aldaketa osoa (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 Newton segundo
3. 20 gramoko pilota 4 ms -1 abiadurarekin ezkerrera jaurti da. Hormaren kontra talka egin ondoren, v 2 = 2 ms -1 abiadurarekin islatzen da eskuinera. Zehaztu bulkada.
Ezaguna:
Bolaren masa (m) = 20 gramo = 0.020 kg
Bolaren abiadura talka baino lehen (v o ) = -4 m/s (ezkerretara)
Talkaren ondoren pilotaren abiadura (v t ) = +2 m/s (eskuinera)
Gehi eta ken ikurrek kontrako noranzkoa adierazten dute.
Bilatzen da: Bulkada
irtenbidea:
Bulkada (I) = momentuaren aldaketa (Δp) = mv t – mv o
Bulkada (I) = m (v t – v o ) = 0.02 (2 – (-4))
Bulkada (I) = 0.02 (2 + 4) = 0.02 (6)
Impulsoa (I) = 0.12 Newton segundo.
4. 5 m/s-ko abiaduran mugitzen den 2 kg-ko pilota batek horma bat jotzen du eta -5 m/s-ko abiadurarekin errebotatzen du. Aurkitu pilotari eragindako bulkada.
Soluzioa: Bulkada = momentu-aldaketa = m(v₂ – v₁) = 2(-5 – 5) = -20 kg m/s
5. 3 kg-ko objektu batek 6 N-ko indarra jasaten du 4 segundoz. Zein da objektuak jasaten duen bulkada?
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 6 × 4 = 24 N s
6. 0.5 kg-ko objektu bat geldirik dago eta ondoren 10 N·s-ko bulkada batek azeleratzen du. Zein da azken abiadura?
Soluzioa: Azken abiadura = Bulkada / masa = 10 / 0.5 = 20 m/s
7. 30 N·s-ko bulkada batek eragiten dio 6 kg-ko objektu bati. Zein da abiaduraren aldaketa?
Soluzioa: Δv = Bulkada / masa = 30 / 6 = 5 m/s
8. 3 m/s-ko abiaduran mugitzen ari den 100 g-ko bola bat bulkada batek geldiarazten du. Zein da bulkada horren balioa?
Soluzioa: Bulkada = m(v₂ – v₁) = 0.1(0 – 3) = -0.3 kg m/s
9. 2 kg-ko objektu batek 4 N-ko indarra jasaten du 5 segundoz. Aurkitu bulkada.
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 4 × 5 = 20 N s
10. 3 kg-ko masa duen objektu bat 3 m/s-ko abiaduran mugitzen ari da eta geldirik geratzen da bulkada baten ondorioz. Aurkitu bulkada.
Soluzioa: Bulkada = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 3) = -9 kg m/s
11. 5 kg-ko objektu batek 2 N-ko indarra jasaten du 3 segundoz. Zer da bulkada?
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 2 × 3 = 6 N s
12. 8 N·s-ko bulkada batek eragiten dio 4 kg-ko objektu bati. Zein da abiaduraren aldaketa?
Soluzioa: Δv = Bulkada / masa = 8 / 4 = 2 m/s
13. 2 m/s-ko abiaduran mugitzen den 1 kg-ko pilota batek horma bat jotzen du eta abiadura berean alderantzikatzen du norabidea. Aurkitu pilotari eragindako bulkada.
Soluzioa: Bulkada = m(v₂ – v₁) = 1(-2 – 2) = -4 kg·m/s
14. 4 kg-ko objektu batek 3 N-ko indarra jasaten du 3 segundoz. Aurkitu bulkada.
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 3 × 3 = 9 N s
15. 10 N·s-ko bulkada batek eragiten dio 2 kg-ko objektu bati. Zein da abiaduraren aldaketa?
Soluzioa: Δv = Bulkada / masa = 10 / 2 = 5 m/s
16. 3 kg-ko objektu batek 5 N-ko indarra jasaten du 2 segundoz. Zein da objektuak jasaten duen bulkada?
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 5 × 2 = 10 N s
17. 4 kg-ko masa duen objektu bat 5 m/s-ko abiaduran mugitzen ari da eta geldirik geratzen da bulkada baten ondorioz. Aurkitu bulkada.
Soluzioa: Bulkada = m(v₂ – v₁) = 4(0 – 5) = -20 kg m/s
18. 2 kg-ko objektu batek 6 N-ko indarra jasaten du 3 segundoz. Aurkitu bulkada.
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 6 × 3 = 18 N s
19. 12 N·s-ko bulkada batek eragiten dio 3 kg-ko objektu bati. Zein da abiaduraren aldaketa?
Soluzioa: Δv = Bulkada / masa = 12 / 3 = 4 m/s
20. 5 kg-ko objektu batek 1 N-ko indarra jasaten du 4 segundoz. Zer da bulkada?
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 1 × 4 = 4 N s
21. 15 N·s-ko bulkada batek eragiten dio 5 kg-ko objektu bati. Zein da abiaduraren aldaketa?
Soluzioa: Δv = Bulkada / masa = 15 / 5 = 3 m/s
22. 4 m/s-ko abiaduran mugitzen ari den 3 kg-ko pilota bat bulkada batek geldiarazten du. Zein da bulkada horren balioa?
Soluzioa: Bulkada = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 4) = -12 kg m/s
23. 2 kg-ko objektu batek 5 N-ko indarra jasaten du segundo 1ez. Aurkitu bulkada.
Soluzioa: Bulkada = FΔt = 5 × 1 = 5 N s
- Zer da bulkada?
- Erantzuna: Bulkada indar baten eta objektu bati eragiten dion denbora-tartearen biderkadura da. Objektuaren momentu-aldaketa adierazten du eta formula honen bidez ematen da: .
- Nola erlazionatzen da bulkada momentuarekin?
- Erantzuna: Bulkada objektu baten momentuaren aldaketaren berdina da. Objektu batek bulkada bat jasaten badu, bere momentua kopuru berean aldatuko da.
- Zergatik da seguruagoa alfonbra bigun batean lurreratzea zoru gogorrean baino altuera batetik salto egitean?
- Erantzuna: Alfonbra bigun batek jauzilaria gelditzeko behar den denbora handitzen du, zoru gogor batekin alderatuta. Gelditzeko denbora luzeagoak jauzilariari eragiten dion batez besteko indar txikiagoa esan nahi du, lesio arriskua murriztuz. Denbora luzeago honek indar txikiagoa baina bulkada bera dakar.
- Nola funtzionatzen dute autoetako airbag-ek bulkada aldetik?
- Erantzuna: Airbag-ak azkar puzten dira talka batean, pertsona baten momentua zero bihurtzen den denbora handituz. Indarraren (dezelerazio) denbora-tartea handituz, pertsonari eragiten dion batez besteko indarra murrizten da, eta horrek lesio arriskua gutxitzen du.
- Zergatik “jarraitzen” dute beisbol jokalariek pilota bat jotzen dutenean?
- Erantzuna: Jarraitzeak pilotaren eta makilaren arteko kontaktu-denbora handitzen du. Kontaktu-denbora luzeagoak esan nahi du pilotari bulkada handiagoa eman dakiokeela, eta horrek pilotaren momentuaren aldaketa handitu dezake, eta horrek kolpe gogorragoa eragin dezake.
- Zergatik garraiatzen diren salgaiak sarritan kuxin-materialez betetzen dira?
- Erantzuna: Kuxin-materialek, hala nola aparra edo burbuila-papera, objektu batek gelditzeko behar duen denbora handitzen dute indar bat jasaten duenean (adibidez, bat-bateko geldialdi edo erorketa batean). Horrek objektuaren gaineko batez besteko indarra murrizten du bulkada jakin baterako, kalteak saihesteko.
- Nola azaltzen du bulkadak saskibaloi bat indar gehiagorekin bote egitearen efektua?
- Erantzuna: Saskibaloi bat botatzean indar gehiago aplikatzeak baloiari ematen zaion bulkada handitzen du, eta ondorioz, baloiaren momentua handiagoa da. Horrek esan nahi du baloia abiadura handiagoan errebotatuko dela.
- Bulkadari dagokionez, zergatik gomendatzen zaie atletei erortzen direnean “biraka” ibiltzea?
- Erantzuna: Erortzean biraka ibiltzeak momentu-aldaketa gertatzen den denbora handitzen du. Horrek esan nahi du atletaren gorputzean egiten den batez besteko indarra murrizten dela, lesio-arriskua gutxituz.
- Magnitude desberdineko bi indar objektu bati denbora berean eragiten badiote, nola alderatuko dira haien bulkadak?
- Erantzuna: Bulkada indarraren eta denboraren biderkadura da. Bi indarren iraupena berdina denez, indar handiagoaren bulkada indar txikiagoarena baino handiagoa izango da.
- Zergatik erabiltzen dute golf-jokalariek "swing" mugimendua golf pilota bat jotzean, bulkada aldetik?
- Erantzuna: Golf makilaren eta pilotaren arteko kontaktu-denbora handitzen du kulunka-mugimenduak. Kontaktu-denbora luzeagoak pilotari bulkada handiagoa ematea ahalbidetzen du, eta horrek pilotaren momentuan aldaketa handiagoa dakar, eta, beraz, jaurtiketa urrunagoa.