۱. یک توپ کوچک با سرعت ثابت ۱۰ متر بر ثانیه به صورت افقی پرتاب می‌شود. توپ به دیوار برخورد کرده و با همان سرعت بازتاب می‌شود. تغییر تکانه خطی توپ چقدر است؟
شناخته شده:
جرم (متر) = ۵۰۰۰ کیلوگرم
سرعت اولیه (v o ) = -10 متر بر ثانیه
سرعت نهایی (v t ) = 10 متر بر ثانیه
علامت‌های مثبت و منفی نشان می‌دهند که اجسام در جهت مخالف حرکت می‌کنند.
مورد نظر : تغییر در تکانه خطی (Δp)
راه حل :
فرمول تغییر در تکانه خطی :
Δp = mv t – mv o = m (v t – v o )
تغییر در تکانه خطی:
Δp = 0.2 (10 - (-10)) = 0.2 (10 + 10)
Δp = 0.2 (20)
Δp = 4 کیلوگرم متر بر ثانیه
[irp]
۲. یک توپ ۱۰ گرمی از ارتفاعی به صورت آزاد سقوط می‌کند ، با سرعت ۱۵ متر بر ثانیه به زمین برخورد می‌کند، سپس با سرعت ۱۰ متر بر ثانیه به سمت بالا بازتاب می‌شود. ضربه را تعیین کنید!
شناخته شده:
جرم (متر) = 10 گرم = 0.01 کیلوگرم
سرعت اولیه (v o ) = -15 متر بر ثانیه
سرعت نهایی (vt ) = 10 متر بر ثانیه
تحت تعقیب: ایمپالس (I)
راه حل :
تکانه (I) برابر است با تغییر در تکانه (Δp)
I = mv t – mv o = m (v t – v o )
تکانه:
من = 0.01 (10 - (-15)) = 0.01 (10 + 15)
من = 0.01 (25)
I = 0.25 کیلوگرم متر بر ثانیه
[irp]
۳. یک توپ ۲۰۰ گرمی با سرعت ۴ متر بر ثانیه به صورت افقی پرتاب شد، سپس توپ در همان جهت ضربه خورد. مدت زمان تماس توپ با چوب بیسبال ۲ مایل بر ثانیه و سرعت توپ پس از ترک چوب بیسبال ۱۲ متر بر ثانیه است. بزرگی نیروی وارد شده توسط ضربه زننده به توپ ... است.
شناخته شده:
جرم (متر) = 200 گرم = 0.2 کیلوگرم
سرعت اولیه (v o ) = 4 متر بر ثانیه
سرعت نهایی (vt ) = 12 متر بر ثانیه
بازه زمانی (t) = 2 میلی ثانیه = (2/1000) ثانیه = 0.002 ثانیه
مورد نظر : بزرگی نیرو (F)
راه حل :
فرمول ضربه:
من = F تی
فرمول تغییر در تکانه:
mv t – mv o = m (v t – v o )
تکانه (I) برابر است با تغییر در تکانه (Δp)
من = Δp
F t = m (v t – vo )
F (0.002) = (0.2)(12 – 4)
F (0.002) = (0.2)(8)
اف (0.002) = 1.6
F = 1.6 / 0.002
F = 800 نیوتن
[شناسه بسته wpdm='1155′]
- مسائل و راه‌حل‌های تکانه خطی
- مسائل مربوط به تکانه و ضربه و راه‌حل‌های آن
- برخوردهای کاملاً کشسان در یک بعد، مسائل و راه‌حل‌ها
- برخوردهای کاملاً غیرالاستیک در یک بعد، مسائل و راه‌حل‌ها
- برخوردهای غیرالاستیک در مسائل و راه‌حل‌های یک بعدی
