Impuls - problemen en oplossingen

1. In bal fan 0.5 kg falt frij fan in hichte fan h1 ₌ 7.2 meter en reflektearret in hichte fan h2 ₌ 3.2 meter. Fersnelling troch swiertekrêft = 10 m/s2 ^. Bepale de ympuls.

Bekend:

Massa fan bal (m) = 0.5 kg

Earste hichte (h1 ₎ = 7.2 meter

Twadde hichte (h² ₎ = 3.2 meter

Fersnelling troch swiertekrêft (g) = 10 m/ ^s²

Socht: Ympuls (I)

Oplossing:

Snelheid fan 'e bal foar botsingen (v _o )

Snelheid fan 'e bal foar de botsing berekkene mei de fergeliking fan frije falbeweging. Bekend: Hichte (h) = 7.2 meter, fersnelling troch swiertekrêft (g) = 10 m/s² ^. Winske : Einsnelheid nei de botsing.

v ² = 2 gh

v _o² = 2(10)(7.2) = 144

v _o = 2(10)(7.2) = 12 m/s

Snelheid fan 'e bal foar de botsing (v _o ) = -12 m/s. Minteken jout de rjochting fan 'e bal oan.

Snelheid fan 'e bal nei botsing (v _t )

Snelheid fan 'e bal nei botsing berekkene mei de fergeliking fan fertikale beweging. ^Bekend: hichte (h) = 3.2 meter, fersnelling troch swiertekrêft (g) = -10 m/s² ^, einsnelheid op 'e maksimale hichte (vt² ₎ = 0. Winske: Begjinsnelheid nei botsing tusken bal en flier.

v _t² = v _o² + 2 gh

0 = v _o² + 2 (-10)(3.2)

v _o² = 64

v _o = √64 = 8 m/s

De snelheid fan 'e bal nei de botsing (vt ₎ is 8 m/s

Ympuls (I)

Impuls (I) = de feroaring yn momentum (Δp)

I = m(v _t – v _o ) = (0.5)(8-(-12)) = (0.5)(8 + 12) = (0.5)(20) = 10 Newton sekonden

2. In bal fan 5 gram falt frij fan in hichte en rekket de flier. Fersnelling troch swiertekrêft, g = 10 ms ^-2 . De snelheid fan 'e bal foar de botsing is 6 ms ^-1 en nei de botsing wurdt de bal rjochtop reflektearre mei 4 m/s. Bepale de ympuls.

Bekend:

Massa fan bal (m) = 5 gram = 0.005 kg

Snelheid fan 'e bal foar de botsing (v _o ) = -6 m/s

Snelheid fan 'e bal nei botsing (vt ₎ = 4 m/s

Plus- en mintekens jouwe oan dat de rjochting foar de botsing tsjinoerstelde is oan de rjochting nei de botsing.

Socht: Ympuls (I)

Oplossing:

Impuls (I) = de totale feroaring yn momentum (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 sekonden

3. In 20-gram wurdt smiten mei in snelheid fan 4 ms ^-1 nei lofts. Nei't de bal tsjin 'e muorre botst is, wurdt er mei in snelheid fan v ₂ = 2 ms ^-1 nei rjochts reflektearre. Bepale de ympuls.

Bekend:

Massa fan bal (m) = 20 gram = 0.020 kg Ympuls - problemen en oplossingen 1

Snelheid fan 'e bal foar de botsing (v _o ) = -4 m/s (nei lofts)

Snelheid fan 'e bal nei botsing (vt ₎ = +2 m/s (nei rjochts)

Plus- en mintekens jouwe de tsjinoerstelde rjochting oan.

Socht: Ympuls

Oplossing:

Ympuls (I) = de feroaring yn momentum (Δp) = mv _t – mv _o

Ympuls (I) = m (v _t – v _o ) = 0.02 (2 – (-4))

Ympuls (I) = 0.02 (2 + 4) = 0.02 (6)

Ympuls (I) = 0.12 Newton sekonden.

4. In bal fan 2 kg dy't mei in snelheid fan 5 m/s beweecht, rekket in muorre en stuiteret werom mei in snelheid fan -5 m/s. Fyn de ympuls dy't op 'e bal útoefene wurdt.
Oplossing: Ympuls = feroaring yn momentum = m(v₂ – v₁) = 2(-5 – 5) = -20 kg m/s

5. In objekt fan 3 kg ûnderfynt in krêft fan 6 N foar 4 sekonden. Wat is de ympuls dy't it objekt ûnderfynt?
Oplossing: Ympuls = FΔt = 6 × 4 = 24 N·s

6. In objekt fan 0.5 kg is yn rêst en wurdt dan fersneld troch in ympuls fan 10 N·s. Wat is de einsnelheid?
Oplossing: Einsnelheid = Ympuls / massa = 10 / 0.5 = 20 m/s

7. In ympuls fan 30 N·s wurket op in objekt fan 6 kg. Wat is de feroaring yn snelheid?
Oplossing: Δv = Ympuls / massa = 30 / 6 = 5 m/s

8. In bal fan 100 g dy't mei in snelheid fan 3 m/s beweecht, wurdt troch in ympuls tsjinhâlden. Wat is de wearde fan 'e ympuls?
Oplossing: Ympuls = m(v₂ – v₁) = 0.1(0 – 3) = -0.3 kg m/s

9. In objekt fan 2 kg ûnderfynt in krêft fan 4 N foar 5 sekonden. Fyn de ympuls.
Oplossing: Ympuls = FΔt = 4 × 5 = 20 N·s

10. In objekt mei in massa fan 3 kg beweecht mei 3 m/s en komt ta rêst troch in ympuls. Fyn de ympuls.
Oplossing: Ympuls = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 3) = -9 kg m/s

11. In objekt fan 5 kg ûnderfynt in krêft fan 2 N foar 3 sekonden. Wat is de ympuls?
Oplossing: Ympuls = FΔt = 2 × 3 = 6 N·s

12. In ympuls fan 8 N·s wurket op in objekt fan 4 kg. Wat is de feroaring yn snelheid?
Oplossing: Δv = Ympuls / massa = 8 / 4 = 2 m/s

13. In bal fan 1 kg dy't mei in snelheid fan 2 m/s beweecht, rekket in muorre en feroaret syn rjochting mei deselde snelheid. Fyn de ympuls dy't op 'e bal útoefene wurdt.
Oplossing: Ympuls = m(v₂ – v₁) = 1(-2 – 2) = -4 kg·m/s

14. In objekt fan 4 kg ûnderfynt in krêft fan 3 N foar 3 sekonden. Fyn de ympuls.
Oplossing: Ympuls = FΔt = 3 × 3 = 9 N·s

15. In ympuls fan 10 N·s wurket op in objekt fan 2 kg. Wat is de feroaring yn snelheid?
Oplossing: Δv = Ympuls / massa = 10 / 2 = 5 m/s

16. In objekt fan 3 kg ûnderfynt in krêft fan 5 N foar 2 sekonden. Wat is de ympuls dy't it objekt ûnderfynt?
Oplossing: Ympuls = FΔt = 5 × 2 = 10 N·s

17. In objekt mei in massa fan 4 kg beweecht mei 5 m/s en komt ta rêst troch in ympuls. Fyn de ympuls.
Oplossing: Ympuls = m(v₂ – v₁) = 4(0 – 5) = -20 kg m/s

18. In objekt fan 2 kg ûnderfynt in krêft fan 6 N foar 3 sekonden. Fyn de ympuls.
Oplossing: Ympuls = FΔt = 6 × 3 = 18 N·s

19. In ympuls fan 12 N·s wurket op in objekt fan 3 kg. Wat is de feroaring yn snelheid?
Oplossing: Δv = Ympuls / massa = 12 / 3 = 4 m/s

20. In objekt fan 5 kg ûnderfynt in krêft fan 1 N foar 4 sekonden. Wat is de ympuls?
Oplossing: Ympuls = FΔt = 1 × 4 = 4 N·s

21. In ympuls fan 15 N·s wurket op in objekt fan 5 kg. Wat is de feroaring yn snelheid?
Oplossing: Δv = Ympuls / massa = 15 / 5 = 3 m/s

22. In bal fan 3 kg dy't mei in snelheid fan 4 m/s beweecht, wurdt troch in ympuls tsjinhâlden. Wat is de wearde fan 'e ympuls?
Oplossing: Ympuls = m(v₂ – v₁) = 3(0 – 4) = -12 kg m/s

23. In objekt fan 2 kg ûnderfynt in krêft fan 5 N foar 1 sekonde. Fyn de ympuls.
Oplossing: Ympuls = FΔt = 5 × 1 = 5 N·s

Wat is ympuls?
- Antwurd: Impuls is it produkt fan in krêft en it tiidsynterval wêryn't it op in objekt wurket. It fertsjintwurdiget de feroaring yn momentum fan it objekt en wurdt jûn troch de formule $Impulse = F \times Δ t$ .
Hoe ferhâldt ympuls him ta momentum?
- Antwurd: Impuls is gelyk oan de feroaring yn momentum fan in objekt. As in objekt in ympuls ûnderfynt, sil syn momentum mei deselde hoemannichte feroarje.
Wêrom is it feiliger om op in sêfte matte te lânjen as op in hurde flier as jo fan in hichte springe?
- Antwurd: In sêfte mat ferlingt de tiid dy't it kostet om de springer ta stilstân te bringen, yn ferliking mei in hurde flier. In langere stoptiid betsjut in lytsere gemiddelde krêft dy't op 'e springer útoefene wurdt, wêrtroch it risiko op ferwûning ferminderet. Dizze langere tiid resultearret yn in fermindere krêft, mar deselde ympuls.
Hoe wurkje airbags yn auto's yn termen fan ympuls?
- Antwurd: Airbags blaze rap op by in botsing, wêrtroch't de tiid wêryn't it momentum fan in persoan nei nul brocht wurdt, ferlingd wurdt. Troch it tiidsynterval fan 'e krêft (fertraging) te fergrutsjen, wurdt de gemiddelde krêft dy't op 'e persoan útoefene wurdt fermindere, wat it risiko op ferwûning ferminderet.
Wêrom folgje honkbalspilers "troch" as se in bal slaan?
- Antwurd: Trochslaan fergruttet de kontakttiid tusken de knuppel en de bal. In langere kontakttiid betsjut dat in gruttere ympuls op 'e bal tapast wurde kin, wat de feroaring yn it momentum fan 'e bal fergrutsje kin, wat mooglik resulteart yn in hurdere slach.
Wêrom wurde guod ûnderweis faak ynpakt mei kessenmaterialen?
- Antwurd: Dempingsmaterialen, lykas skom of bubbelwrap, ferheegje de tiid dy't in objekt nedich hat om ta stilstân te kommen as it in krêft ûnderfynt (bygelyks by in hommelse stop of in fal). Dit ferminderet de gemiddelde krêft op it objekt foar in bepaalde ympuls, wêrtroch skea foarkommen wurdt.
Hoe ferklearret ympuls it effekt fan it mei mear krêft stuiterjen fan in basketbal?
- Antwurd: It tapassen fan mear krêft by it stuitsjen fan in basketbal fergruttet de ympuls dy't oan 'e bal jûn wurdt, wat resulteart yn in gruttere feroaring yn it momentum fan 'e bal. Dit betsjut dat de bal mei in hegere snelheid weromkaatst.
Yn termen fan ympuls, wêrom wurde atleten advisearre om te "rollen" as se falle?
- Antwurd: Rôljen by it fallen fergruttet de tiid wêryn't de feroaring yn momentum plakfynt. Dit betsjut dat de gemiddelde krêft dy't op it lichem fan 'e atleet útoefene wurdt, ferminderet, wêrtroch't de kâns op blessueres ôfnimt.
As twa krêften fan ferskillende grutte foar deselde doer op in objekt ynwurkje, hoe sille har ympulsen dan fergelykje?
- Antwurd: De ympuls is it produkt fan krêft en tiid. Omdat de tiidsdoer foar beide krêften itselde is, sil de ympuls fan 'e gruttere krêft grutter wêze as dy fan 'e lytsere krêft.
Wêrom brûke golfers in "swingende" beweging by it slaan fan in golfbal, yn termen fan ympuls?

Antwurd: De swingende beweging fergruttet de kontakttiid tusken de golfklub en de bal. In langere kontakttiid makket it mooglik om in gruttere ympuls oan 'e bal te jaan, wat liedt ta in gruttere feroaring yn it momentum fan 'e bal en dus in fierdere drive.